Distributed systems : architecture-driven specification using extended LOTOS

The thesis uses the LOTOS language (ISO International Standard ISO 8807) as a basis for the formal specification of distributed systems. Contributions are made to two key research areas: architecture-driven specification and LOTOS language extensions. The notion of architecture-driven specification is to guide the specification process by providing a reference-base of pre-defined domain-specific components. The thesis builds an infra-structure of architectural elements, and provides Extended LOTOS (XL) definitions of these elements. The thesis develops Extended LOTOS (XI.) for the specification of distributed systems. XL- is LOTOS enhanced with features for the formal specification of quantitative timing. probabilistic and priority requirements. For distributed systems, the specification of these ‘performance’ requirements, ran be as important as the specification of the associated functional requirements. To support quantitative timing features, the XL semantics define a global, discrete clock which can be used both to force events to occur at specific times, and to measure Intervals between event occurrences. XL introduces time policy operators ASAP (as soon as possible’ corresponding to “maximal progress semantics") and ALAP (late as possible'). Special internal transitions are introduced in XL semantics for the specification of probability, Conformance relations based on a notion of probabilization, together with a testing framework, are defined to support reasoning about probabilistic XL specifications. Priority within the XL semantics ensures that permitted events with the highest priority weighting of their class are allowed first. Both functional and performance specification play important roles in CIM (Computer Integrated Manufacturing) systems. The thesis uses a CIM system known as the CIM- OSA lntegrating Infrastructure as a case study of architecture-driven specification using XL. The thesis thus constitutes a step in the evolution of distributed system specification methods that have both an architectural basis and a formal basis

Building the Hyperconnected Society- Internet of Things Research and Innovation Value Chains, Ecosystems and Markets

This book aims to provide a broad overview of various topics of Internet of Things (IoT), ranging from research, innovation and development priorities to enabling technologies, nanoelectronics, cyber-physical systems, architecture, interoperability and industrial applications. All this is happening in a global context, building towards intelligent, interconnected decision making as an essential driver for new growth and co-competition across a wider set of markets. It is intended to be a standalone book in a series that covers the Internet of Things activities of the IERC – Internet of Things European Research Cluster from research to technological innovation, validation and deployment.The book builds on the ideas put forward by the European Research Cluster on the Internet of Things Strategic Research and Innovation Agenda, and presents global views and state of the art results on the challenges facing the research, innovation, development and deployment of IoT in future years. The concept of IoT could disrupt consumer and industrial product markets generating new revenues and serving as a growth driver for semiconductor, networking equipment, and service provider end-markets globally. This will create new application and product end-markets, change the value chain of companies that creates the IoT technology and deploy it in various end sectors, while impacting the business models of semiconductor, software, device, communication and service provider stakeholders. The proliferation of intelligent devices at the edge of the network with the introduction of embedded software and app-driven hardware into manufactured devices, and the ability, through embedded software/hardware developments, to monetize those device functions and features by offering novel solutions, could generate completely new types of revenue streams. Intelligent and IoT devices leverage software, software licensing, entitlement management, and Internet connectivity in ways that address many of the societal challenges that we will face in the next decade

Building the Hyperconnected Society- Internet of Things Research and Innovation Value Chains, Ecosystems and Markets

This book aims to provide a broad overview of various topics of Internet of Things (IoT), ranging from research, innovation and development priorities to enabling technologies, nanoelectronics, cyber-physical systems, architecture, interoperability and industrial applications. All this is happening in a global context, building towards intelligent, interconnected decision making as an essential driver for new growth and co-competition across a wider set of markets. It is intended to be a standalone book in a series that covers the Internet of Things activities of the IERC – Internet of Things European Research Cluster from research to technological innovation, validation and deployment.The book builds on the ideas put forward by the European Research Cluster on the Internet of Things Strategic Research and Innovation Agenda, and presents global views and state of the art results on the challenges facing the research, innovation, development and deployment of IoT in future years. The concept of IoT could disrupt consumer and industrial product markets generating new revenues and serving as a growth driver for semiconductor, networking equipment, and service provider end-markets globally. This will create new application and product end-markets, change the value chain of companies that creates the IoT technology and deploy it in various end sectors, while impacting the business models of semiconductor, software, device, communication and service provider stakeholders. The proliferation of intelligent devices at the edge of the network with the introduction of embedded software and app-driven hardware into manufactured devices, and the ability, through embedded software/hardware developments, to monetize those device functions and features by offering novel solutions, could generate completely new types of revenue streams. Intelligent and IoT devices leverage software, software licensing, entitlement management, and Internet connectivity in ways that address many of the societal challenges that we will face in the next decade

User modeling servers - requirements, design, and evaluation

Softwaresysteme, die ihre Services an Charakteristika individueller Benutzer anpassen haben sich bereits als effektiver und/oder benutzerfreundlicher als statische Systeme in mehreren Anwendungsdomänen erwiesen. Um solche Anpassungsleistungen anbieten zu können, greifen benutzeradaptive Systeme auf Modelle von Benutzercharakteristika zurück. Der Aufbau und die Verwaltung dieser Modelle wird durch dezidierte Benutzermodellierungskomponenten vorgenommen. Ein wichtiger Zweig der Benutzermodellierungsforschung beschäftigt sich mit der Entwicklung sogenannter ?Benutzermodellierungs-Shells?, d.h. generischen Benutzermodellierungssystemen, die die Entwicklung anwendungsspezifischer Benutzermodellierungskomponenten erleichtern. Die Bestimmung des Leistungsumfangs dieser generischen Benutzermodellierungssysteme und deren Dienste bzw. Funktionalitäten wurde bisher in den meisten Fällen intuitiv vorgenommen und/oder aus Beschreibungen weniger benutzeradaptiver Systeme in der Literatur abgeleitet. In der jüngeren Vergangenheit führte der Trend zur Personalisierung im World Wide Web zur Entwicklung mehrerer kommerzieller Benutzermodellierungsserver. Die für diese Systeme als wichtig erachteten Eigenschaften stehen im krassen Gegensatz zu denen, die bei der Entwicklung der Benutzermodellierungs-Shells im Vordergrund standen und umgekehrt. Vor diesem Hintergrund ist das Ziel dieser Dissertation (i) Anforderungen an Benutzermodellierungsserver aus einer multi-disziplinären wissenschaftlichen und einer einsatzorientierten (kommerziellen) Perspektive zu analysieren, (ii) einen Server zu entwerfen und zu implementieren, der diesen Anforderungen genügt, und (iii) die Performanz und Skalierbarkeit dieses Servers unter der Arbeitslast kleinerer und mittlerer Einsatzumgebungen gegen die diesbezüglichen Anforderungen zu überprüfen. Um dieses Ziel zu erreichen, verfolgen wir einen anforderungszentrierten Ansatz, der auf Erfahrungen aus verschiedenen Forschungsbereichen aufbaut. Wir entwickeln eine generische Architektur für einen Benutzermodellierungsserver, die aus einem Serverkern für das Datenmanagement und modular hinzufügbaren Benutzermodellierungskomponenten besteht, von denen jede eine wichtige Benutzermodellierungstechnik implementiert. Wir zeigen, dass wir durch die Integration dieser Benutzermodellierungskomponenten in einem Server Synergieeffekte zwischen den eingesetzten Lerntechniken erzielen und bekannte Defizite einzelner Verfahren kompensieren können, beispielsweise bezüglich Performanz, Skalierbarkeit, Integration von Domänenwissen, Datenmangel und Kaltstart. Abschließend präsentieren wir die wichtigsten Ergebnisse der Experimente, die wir durchgeführt haben um empirisch nachzuweisen, dass der von uns entwickelte Benutzermodellierungsserver zentralen Performanz- und Skalierbarkeitskriterien genügt. Wir zeigen, dass unser Benutzermodellierungsserver die vorbesagten Kriterien in Anwendungsumgebungen mit kleiner und mittlerer Arbeitslast in vollem Umfang erfüllt. Ein Test in einer Anwendungsumgebung mit mehreren Millionen Benutzerprofilen und einer Arbeitslast, die als repräsentativ für größere Web Sites angesehen werden kann bestätigte, dass die Performanz der Benutzermodellierung unseres Servers keine signifikante Mehrbelastung für eine personalisierte Web Site darstellt. Gleichzeitig können die Anforderungen an die verfügbare Hardware als moderat eingestuft werden