SLA management of non-computational services.

El incremento en el uso de arquitecturas orientadas a servicios en los últimos 15 años ha propiciado la propuesta de numerosas técnicas para automatizar y dar soporte al uso de dichos servicios. Un elemento fundamental en la provisión de servicios es el Acuerdo de Nivel de Servicio (ANS), donde se formalizan los requisitos y garantías de consumidor y proveedor respecto del rendimiento del servicio. Las propuestas para servicios computacionales, además de proveer modelos formales para describirlos, proponen la automatización de las diferentes etapas del ciclo de vida del ANS, tales como la negociación de las garantías para crear un ANS, el despliegue de servicios basados en el ANS, o la gestión de los recursos para cumplir las garantías provistas en el mismo. Sin embargo, en los servicios tradicionales, no computacionales, es decir, los servicios que no son ejecutados por recursos computacionales, tales como los servicios de logística o de desarrollo de software, la gestión de sus ANSs todavía se realiza por medios ad-hoc. Así, las soluciones existentes no pueden ser reutilizadas por diferentes servicios. Y, en la mayoría de los casos, esta gestión se hace de manera manual (p.e. revisión de los objetivos acordados en los ANSs de servicios de transporte), por lo que la evaluación de estos ANSs es susceptible a errores y se suele retrasar respecto a la ejecución del servicio (p.e. cuando el ANS ha finalizado), por lo que no se pueden tomar acciones preventivas para evitar el incumplimiento del ANS o estas acciones no son rentables. En estos escenarios, aparecen, además, acuerdos marco para un periodo largo (p.e. 1 aõ), durante el cual pueden aparecen ANSs relacionados con éste para un periodo más específico y el análisis de la coherencia entre acuerdos marco y acuerdos específicos es complicada de hacer durante la ejecución del servicio. En esta tesis, nos proponemos automatizar parcialmente la gestión de los ANSs de servicios no computacionales. Así, por un lado, proponemos que los modelos para servicios computacionales se extiendan a servicios no computacionales, de manera que permitan describir la operativa del servicio y sus garantías. Y, por otro lado, basado en estos modelos, proporcionamos el diseño de operaciones para gestionar el ciclo de vida de los ANS. Concretamente, estas operaciones se basan en las fases de despligue y evaluación del ANS. De forma específica, esta tesis propone tres contribuciones principales. Primero, (A) extender iAgree para dar soporte al modelado de los ANS de servicios no computacionales. Segundo, (B) dar soporte al ciclo de vida de dichos ANS mediante la formalización de las operaciones citadas (configuración del servicio basada en el ANS y monitorización del mismo) y, a partir de estas operaciones, implementamos una arquitectura de referencia para estas operaciones. Y, por último, (C) proveemos el modelado de la relación entre acuerdos marco y específicos que relacione sus términos junto con la formalización de las operaciones para el análisis que aparecen entre ellos. Otros aspectos del ciclo de vida del servicio y del ANS, como la gestión de los recursos para mejorar el rendimiento del servicio o el uso de técnicas (como machine learning) para la predicción del cumplimiento de los ANSs están fuera del contexto de esta tesis, pero se plantean como futuras líneas de extensión. Este trabajo se ha basado en ANSs reales de diferentes dominios, tales como servicios de Transporte y Logística, proveedores de Cloud or outsourcing de desarrollo TIC, que se han utilizado para validar las propuestas. Además, las contribuciones presentadas se han aplicado en el contexto de proyectos reales de soporte de sistemas TIC.The rise of computational services in the last 15 years brought the proposal of a number of techniques to automate and support their enactment. One key element in services is the Service Level Agreement (SLA), where the requirements of service customer are matched with the performance levels from the service provider to define service level guarantees and related responsibilities. The proposals from computational domains are oriented to automate the different stages in the SLA Lifecycle, such as the negotiation of terms which will form the SLA, the deployment of services based on the SLA artifact or the management of computational resources to accomplish SLA goals on runtime. However, traditional non-computational services, that is, services which are not performed by computational resources, such as logistics or software development services, are still supported by ad-hoc mechanisms. Therefore, the existing solutions for the management of their SLAs cannot be reused for other services. This management is usually manually performed (e.g.: reviewing of the goals of an SLA in transport service), so their evaluation is error-prone and delayed regarding the service execution (e.g.: when the SLA is finished), so preemptive actions to avoid SLA violations cannot be taken or/and are expensive to perform. Furthermore, these SLAs are sometimes described on a long term basis (frame agreements), and related SLAs can appear for a shorter term (specific agreements) and the analysis of the validity among them is complex to perform on runtime. In this dissertation, we aim at partially automate the management of SLAs in noncomputational services. On the one hand, we suggest that existing models for computational services can be extended to non computational services and enable the description of the service operative and their guarantees. And, on the other hand, we provide a design for operations to partially support the SLA Lifecycle, based on the previous models. Specifically, these operations are mainly focused on the deployment and fulfillment stages of the SLA. Therefore, the contributions of this dissertation are three. First, (A) providing a model to describe Service Level Agreements of non computational services, as an extension of iAgree, an existing model for SLAs of computational services. Second side, (B) supporting the SLA Lifecycle with the design of the aforementioned operations (service configuration based on SLA and monitoring of SLA) and implementing a reference architecture for such operations. And, lastly, (C) providing a model for frame and specific agreements which relates their terms and formalises the analysis operations among them. Other related operations of the service lifecycle as the management of resources to improve service performance or the use of novel techniques (such as machine learning) to predict the SLA accomplishment are out of the scope of this thesis but planned as future line of extension. The current dissertation has been based on real SLAs from different domains, such as Transport & Logistics, public Cloud providers or IT Maintenance outsourcing, which have been used to validate the proposal. And, furthermore, the contributions have been applied in the context of real IT Maintenance outsourcing projects

The Essence of Software Engineering

Software Engineering; Software Development; Software Processes; Software Architectures; Software Managemen

Design methodology addressing static/reconfigurable partitioning optimizing software defined radio (SDR) implementation through FPGA dynamic partial reconfiguration and rapid prototyping tools

The characteristics people request for communication devices become more and more demanding every day. And not only in those aspects dealing with communication speed, but also in such different characteristics as different communication standards compatibility, battery life, device size or price. Moreover, when this communication need is addressed by the industrial world, new characteristics such as reliability, robustness or time-to-market appear. In this context, Software Defined Radios (SDR) and evolutions such as Cognitive Radios or Intelligent Radios seem to be the technological answer that will satisfy all these requirements in a short and mid-term. Consequently, this PhD dissertation deals with the implementation of this type of communication system. Taking into account that there is no limitation neither in the implementation architecture nor in the target device, a novel framework for SDR implementation is proposed. This framework is made up of FPGAs, using dynamic partial reconfiguration, as target device and rapid prototyping tools as designing tool. Despite the benefits that this framework generates, there are also certain drawbacks that need to be analyzed and minimized to the extent possible. On this purpose, a SDR design methodology has been designed and tested. This methodology addresses the static/reconfigurable partitioning of the SDRs in order to optimize their implementation in the aforementioned framework. In order to verify the feasibility of both the design framework and the design methodology, several implementations have been carried out making use of them. A multi-standard modulator implementing WiFi, WiMAX and UMTS, a small-form-factor cognitive video transmission system and the implementation of several data coding functions over R3TOS, a hardware operating system developed by the University of Edinburgh, are these implementations.Las características que la gente exige a los dispositivos de comunicaciones son cada día más exigentes. Y no solo en los aspectos relacionados con la velocidad de comunicación, sino que también en diferentes características como la compatibilidad con diferentes estándares de comunicación, autonomía, tamaño o precio. Es más, cuando esta necesidad de comunicación se traslada al mundo industrial, aparecen nuevas características como fiabilidad, robustez o plazo de comercialización que también es necesario cubrir. En este contexto, las Radios Definidas por Software (SDR) y evoluciones como las Radios Cognitivas o Radios Inteligentes parecen la respuesta tecnológica que va a satisfacer estas necesidades a corto y medio plazo. Por ello, esta tesis doctoral aborda la implementación de este tipo de sistemas de comunicaciones. Teniendo en cuenta que no existe una limitación, ni en la arquitectura de implementación, ni en el tipo de dispositivo a usar, se propone un nuevo entrono de diseño formado por las FPGAs, haciendo uso de la reconfiguración parcial dinámica, y por las herramientas de prototipado rápido. A pesar de que este entorno de diseño ofrece varios beneficios, también genera algunos inconvenientes que es necesario analizar y minimizar en la medida de lo posible. Con este objetivo, se ha diseñado y verificado una metodología de diseño de SDRs. Esta metodología se encarga del particionado estático/reconfigurable de las SDRs para optimizar su implementación sobre el entrono de diseño antes comentado. Para verificar la viabilidad tanto del entorno, como de la metodología de diseño propuesta, se han realizado varias implementaciones que hacen uso de ambas cosas. Estas implementaciones son: un modulador multi-estándar que implementa WiFi, WiMAX y UMTS, un sistema cognitivo y compacto de transmisión de video y la implementación de varias funciones de codificación de datos sobre R3TOS, un sistema operativo hardware desarrollado por la Universidad de Edimburgo

Proceedings of the 21st Conference on Formal Methods in Computer-Aided Design – FMCAD 2021

The Conference on Formal Methods in Computer-Aided Design (FMCAD) is an annual conference on the theory and applications of formal methods in hardware and system verification. FMCAD provides a leading forum to researchers in academia and industry for presenting and discussing groundbreaking methods, technologies, theoretical results, and tools for reasoning formally about computing systems. FMCAD covers formal aspects of computer-aided system design including verification, specification, synthesis, and testing

Smart Technologies for Precision Assembly

This open access book constitutes the refereed post-conference proceedings of the 9th IFIP WG 5.5 International Precision Assembly Seminar, IPAS 2020, held virtually in December 2020. The 16 revised full papers and 10 revised short papers presented together with 1 keynote paper were carefully reviewed and selected from numerous submissions. The papers address topics such as assembly design and planning; assembly operations; assembly cells and systems; human centred assembly; and assistance methods in assembly

Digital Twins in Industry

Digital Twins in Industry is a compilation of works by authors with specific emphasis on industrial applications. Much of the research on digital twins has been conducted by the academia in both theoretical considerations and laboratory-based prototypes. Industry, while taking the lead on larger scale implementations of Digital Twins (DT) using sophisticated software, is concentrating on dedicated solutions that are not within the reach of the average-sized industries. This book covers 11 chapters of various implementations of DT. It provides an insight for companies who are contemplating the adaption of the DT technology, as well as researchers and senior students in exploring the potential of DT and its associated technologies

Combining SOA and BPM Technologies for Cross-System Process Automation

This paper summarizes the results of an industry case study that introduced a cross-system business process automation solution based on a combination of SOA and BPM standard technologies (i.e., BPMN, BPEL, WSDL). Besides discussing major weaknesses of the existing, custom-built, solution and comparing them against experiences with the developed prototype, the paper presents a course of action for transforming the current solution into the proposed solution. This includes a general approach, consisting of four distinct steps, as well as specific action items that are to be performed for every step. The discussion also covers language and tool support and challenges arising from the transformation