A metamodel-based ASN.1 editor and compiler for the implementation of communication protocols

In der Software-Industrie sind viele metamodell-basierte Werkzeuge entwickelt worden, um die Erstellung von Programmiersprachen und insbesondere domänenspezifischen Sprachen (DSL ) zu unterstützen. Ein Beispiel für diese Werkzeuge ist Eclipse Xtext, welches eine große Popularität im Bereich der modellgetriebenen Softwareentwicklung (MDSE ) besitzt. In diesem Beitrag untersuchen wir, inwieweit Xtext und andere metamodell-basierte Ansätze zur Implementierung eines Editors und Compilers für die ASN.1 Spezifikation, welche von der ITU-T standardisiert wurde, verwendet werden können. Der metamodell-basierte Ansatz zur Implementierung der ASN.1 Spezifikation ermöglicht es, ASN.1-Dokumente softwaretechnisch wie ein Modell behandeln zu können, sodass dieses ASN.1-Modell mit anderen Softwaremodellen (z. B. Zustandsmaschinen)verknüpft werden kann. Unsere Ergebnisse zeigen, dass mit relativ geringem Aufwand eine Basisimplementierung von ASN.1 zu erreichen ist, die bereits eine gute Werkzeugunterstützung liefert. Bei einigen Details der Implementierung gerät man allerdings an die Grenze des Machbaren und diese sind daher sehr schwer zu realisieren. Dies betrifft insbesondere den Parser-Generator und das komplexe Metamodell.In the software industry many metamodel-based tools and approaches have been developed to support the creation of programming and especially domain specific languages (DSL). An example of these tools is eclipse Xtext, which has gained much popularity in the model-driven software engineering (MDSE) community. In this article we investigate whether Xtext and related metamodel-based approaches can also be used to implement the ASN.1 specification that was standardized by the ITU-T. The metamodel-based approach for the implementation of the ASN.1 specification allows to treat ASN.1 documents as software models, so that these ASN.1 models can be interrelated with other models (e.g. state machines). Our results show that relatively little efforts are required to create a basic implementation of this standard with good tool support. However, some details of the implementation are quite difficult to realize because they touch the limits of feasibility. This concerns in particular the parser generator and the complex metamodel

Project Final Report Use and Dissemination of Foreground

This document is the final report on use and dissemination of foreground, part of the CONNECT final report. The document provides the lists of: publications, dissemination activities, and exploitable foregroun

Evolving models in Model-Driven Engineering : State-of-the-art and future challenges

The artefacts used in Model-Driven Engineering (MDE) evolve as a matter of course: models are modified and updated as part of the engineering process; metamodels change as a result of domain analysis and standardisation efforts; and the operations applied to models change as engineering requirements change. MDE artefacts are inter-related, and simultaneously constrain each other, making evolution a challenge to manage. We discuss some of the key problems of evolution in MDE, summarise the key state-of-the-art, and look forward to new challenges in research in this area

Integration analysis of solutions based on software as a service to implement Educational Technological Ecosystems

[ES]Una de las principales características de la actual Sociedad del Conocimiento reside en el valor del conocimiento como un recurso activo en cualquier tipo de entidad, desde instituciones educativas hasta grandes corporaciones empresariales. La gestión del conocimiento surge como una ventaja competitiva de tal forma que las entidades dedican parte de sus recursos a desarrollar su capacidad para compartir, crear y aplicar nuevos conocimientos de forma continuada a lo largo del tiempo. La tecnología, considerada el motor, el elemento central, en la Sociedad de la Información, pasa a convertirse en un soporte para el aprendizaje, para la transformación de conocimiento tácito en explícito, de conocimiento individual en grupal. Internet, las tecnologías de la información y la comunicación y, en particular, los sistemas de información pasan de ser elementos que guían el desarrollo de la sociedad a ser herramientas cuyo desarrollo está guiado por las necesidades de gestión del conocimiento y los procesos de aprendizaje. Los ecosistemas tecnológicos, considerados como la evolución de los sistemas de información tradicionales, se posicionan como sistemas de gestión del conocimiento que abarcan tanto la componente tecnológica como el factor humano. En el caso de que la gestión del conocimiento esté dirigida a apoyar fundamentalmente procesos de aprendizaje, el ecosistema tecnológico se puede denominar ecosistema de aprendizaje. La metáfora de ecosistema, que proviene del área de la biología, se utiliza en diferentes contextos para transmitir la naturaleza evolutiva de procesos, actividades y relaciones. El uso del concepto ecosistema natural se aplica al ámbito tecnológico para reflejar un conjunto de características o propiedades de los ecosistemas naturales que pueden transferirse a los ecosistemas tecnológicos o ecosistemas software con el fin de proporcionar soluciones, las cuales deben estar orientadas resolver los problemas de gestión del conocimiento. A su vez, estas soluciones tienen que adaptarse a los constantes cambios que sufre cualquier tipo de entidad o contexto en el que se despliega algún tipo de solución tecnológica. A pesar de las ventajas que ofrecen los ecosistemas tecnológicos, el desarrollo de este tipo de soluciones tiene una mayor complejidad que los sistemas de información tradicionales. A los problemas propios de la ingeniería del software, tales como la interoperabilidad de los componentes o la evolución del ecosistema, se unen la dificultad de gestionar un conocimiento complejo y la diversidad de personas involucradas. Los diferentes retos y problemas de los ecosistemas tecnológicos, y en particular de aquellos centrados en gestionar el conocimiento y el aprendizaje, requieren mejorar los procesos de definición y desarrollo de este tipo de soluciones tecnológicas. La presente tesis doctoral se centra en proporcionar un marco arquitectónico que permita mejorar la definición, el desarrollo y la sostenibilidad de los ecosistemas tecnológicos para el aprendizaje. Dicho marco estará compuesto, principalmente, por dos resultados asociados a esta investigación: un patrón arquitectónico que permita resolver los problemas detectados en ecosistemas de aprendizaje reales y un metamodelo de ecosistema de aprendizaje, basado en el patrón, que permita aplicar Ingeniería Dirigida por Modelos para sustentar la definición y el desarrollo de los ecosistemas de aprendizaje. Para llevar a cabo la investigación se han definido tres ciclos siguiendo el marco metodológico Investigación-Acción. El primer ciclo se ha centrado en el análisis de varios casos de estudio reales con el fin de obtener un modelo de dominio del problema. Se han analizado ecosistemas tecnológicos para la gestión del conocimiento y el aprendizaje desplegados en contextos heterogéneos, en particular, la Universidad de Salamanca, el grupo de investigación GRIAL y el proyecto europeo TRAILER (centrado en gestionar el conocimiento informal en instituciones y empresas). Como resultado de este ciclo se han detectado una serie de características que debe tener un ecosistema tecnológico y se ha definido un patrón arquitectónico que permite sentar las bases del ecosistema, dando solución a algunos de los problemas detectados y asegurando la flexibilidad y adaptabilidad de los componentes del ecosistema con el fin de permitir su evolución. El segundo ciclo se ha centrado en la mejora y validación del patrón arquitectónico. Los problemas detectados en el ciclo anterior se han modelado con la notación Business Process Model and Notation. Para ello, se han agrupado los problemas relacionados con procesos de gestión del conocimiento similares y posteriormente se ha realizado para cada conjunto de problemas un diagrama con un alto nivel de abstracción. Después, para cada uno de los diagramas, se han identificado una vez más los problemas a resolver y se ha definido un nuevo diagrama aplicando el patrón. Esto ha permitido validar el patrón arquitectónico y sentar las bases para su formalización. Por último, el tercer ciclo ha planteado el Desarrollo Dirigido por Modelos de ecosistemas tecnológicos para la gestión del conocimiento y el aprendizaje. En concreto, se ha definido un metamodelo de ecosistema de aprendizaje basado en el patrón arquitectónico planteado en el ciclo anterior. El metamodelo se ha validado a través de una serie de transformaciones modelo a modelo automatizadas mediante reglas de transformación. Para poder llevar a cabo dicho proceso, se ha definido un metamodelo específico de plataforma que proporciona un conjunto de recomendaciones, tanto tecnológicas como humanas, para implementar ecosistemas de aprendizaje basados en software open source. El metamodelo de ecosistema de aprendizaje y el metamodelo específico de plataforma para definir ecosistemas basados en software open source proporcionan las guías necesarias para definir ecosistemas de aprendizaje que resuelvan los principales problemas detectados en este tipo de soluciones software. Los tres casos de estudio reales que se han desarrollado para validar los resultados obtenidos a lo largo de los ciclos de Investigación-Acción, en especial, el patrón arquitectónico para modelar ecosistemas de aprendizaje, el metamodelo de ecosistema de aprendizaje y el metamodelo específico de plataforma para definir ecosistemas basados en software open source, permiten afirmar, como conclusión más general, que es posible mejorar la definición y el desarrollo de los ecosistemas tecnológicos enfocados en gestionar el conocimiento y los procesos de aprendizaje. Más concretamente, el uso de ingeniería dirigida por modelos, sustentada sobre una sólida propuesta arquitectónica, permite definir ecosistemas de aprendizaje que evolucionan y se adaptan a las necesidades cambiantes del entorno y de los usuarios, así como resolver un conjunto de problemas comunes identificado en este tipo de soluciones tecnológicas

Towards efficient comparison of change-based models

Comparison of large models can be time-consuming since every element has to be visited, matched, and compared with its respective element in other models. This can result in bottlenecks in collaborative modelling environments, where identifying differences between two versions of a model is desirable. Reducing the comparison process to only the elements that have been modified since a previous known state (e.g., previous version) could significantly reduce the time required for large model comparison. This paper presents how change-based persistence can be used to localise the comparison of models so that only elements affected by recent changes are compared and to substantially reduce comparison and differencing time (up to 90% in some experiments) compared to state-based model comparison

Diseño de software para validación dietética de menús nutritivos

Introduction: There is a number of software tools aimed at the validation of healthy menus, but their underlying model remains unknown and they are not very flexible to be modified. The goal of this project is to show a basis model, described in standard computer languages, flexible to be modified and also a related software tool for menu planning and validation. The software tool validates the Laws of Correct Nutrition, criteria described in most of the food guides are included in this model, yet allows to create constraint formulation without having knowledge in programming.Materials and methods: After the definition of the requirements via food guides analysis, we consult nutrition scientists from Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. Then we design the software and implemented it. We capture the values included in the Mexican food tables. We finally validate and verify the model and some menus.Results: We develop an embedded system in which we perform the validation of 7 menus of people with different characteristics: 4 women and 3 men, ages ranging from 18 to 43 years, heights from 153 to 178 cm, weights from 48 to 78 kg, and budget from $60 to$200 Mexican pesos. These menus were validated by nutrition scientists.Conclusion: Menu planning for a nutritional-diet point of view is essential, as this is a heavy-resources-consuming process. To offer an adaptable software tool which performs menu validation automatically targets the solution of health problems related to feeding.Introducción: Aunque existe software que apoya la validación de menús nutritivos, el modelo que subyace es desconocido y poco flexible a modificaciones. El objetivo de este trabajo es mostrar un modelo base, descrito en lenguajes estándar, flexible a modificaciones para validar menús nutritivos, así como una herramienta que automatiza el proceso de generación de software a partir de modelos. Aunque el software generado valida las Leyes de la Correcta Alimentación, criterios descritos en la mayoría de las guías alimentarias son incluidos en este modelo, donde la formulación de restricciones puede ser modificada sin necesidad de tener conocimientos en programación.Material y método: Después definir los requerimientos al analizar varias guías alimentarias y consultar a nutriólogas de la Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, se llevó a cabo el diseño del software e implementación, capturando los valores de las tablas de valor nutritivo de los alimentos de mayor consumo en México que sirvieron como base de datos. Al finalizar, se validaron y verificaron los menús.Resultados: Se generó un sistema embedido con el que se validaron 7 menús de personas con características variadas, 4 mujeres y 3 hombres, edades entre 18 y 43 años, tallas entre 153 y 178 cm, pesos entre 49 y 78 kg, y presupuestos entre $60 y$200 pesos. Todos los menús fueron también validados por nutriólogas y aceptados como adecuados.Conclusión: La elaboración de menús nutritivos para la intervención dietético-nutricional es esencial, este proceso consume demasiados recursos, así al ofrecer herramientas tecnológicas adaptables que automatizan la validación de esta tarea, se apoya en la solución de los problemas de salud directamente relacionados con la alimentación

RML: Runtime Monitoring Language

Runtime verification is a relatively new software verification technique that aims to prove the correctness of a specific run of a program, rather than statically verify the code. The program is instrumented in order to collect all the relevant information, and the resulting trace of events is inspected by a monitor that verifies its compliance with respect to a specification of the expected properties of the system under scrutiny. Many languages exist that can be used to formally express the expected behavior of a system, with different design choices and degrees of expressivity. This thesis presents RML, a specification language designed for runtime verification, with the goal of being completely modular and independent from the instrumentation and the kind of system being monitored. RML is highly expressive, and allows one to express complex, parametric, non-context-free properties concisely. RML is compiled down to TC, a lower level calculus, which is fully formalized with a deterministic, rewriting-based semantics. In order to evaluate the approach, an open source implementation has been developed, and several examples with Node.js programs have been tested. Benchmarks show the ability of the monitors automatically generated from RML specifications to effectively and efficiently verify complex properties