Incremental Consistency Checking in Delta-oriented UML-Models for Automation Systems

Automation systems exist in many variants and may evolve over time in order to deal with different environment contexts or to fulfill changing customer requirements. This induces an increased complexity during design-time as well as tedious maintenance efforts. We already proposed a multi-perspective modeling approach to improve the development of such systems. It operates on different levels of abstraction by using well-known UML-models with activity, composite structure and state chart models. Each perspective was enriched with delta modeling to manage variability and evolution. As an extension, we now focus on the development of an efficient consistency checking method at several levels to ensure valid variants of the automation system. Consistency checking must be provided for each perspective in isolation, in-between the perspectives as well as after the application of a delta.Comment: In Proceedings FMSPLE 2016, arXiv:1603.0857

Towards a theory of software engineering

A theory of software engineering (SE) is presented and its application to explaining and analysing SE situations is illustrated. The theory is based on a characterization of SE representations and the fundamental activities that are applied to them. Motivations for developing a theory and means of establishing its validity are also discussed

Mapping customer needs to engineering characteristics: an aerospace perspective for conceptual design

Designing complex engineering systems, such as an aircraft or an aero-engine, is immensely challenging. Formal Systems Engineering (SE) practices are widely used in the aerospace industry throughout the overall design process to minimise the overall design effort, corrective re-work, and ultimately overall development and manufacturing costs. Incorporating the needs and requirements from customers and other stakeholders into the conceptual and early design process is vital for the success and viability of any development programme. This paper presents a formal methodology, the Value-Driven Design (VDD) methodology that has been developed for collaborative and iterative use in the Extended Enterprise (EE) within the aerospace industry, and that has been applied using the Concept Design Analysis (CODA) method to map captured Customer Needs (CNs) into Engineering Characteristics (ECs) and to model an overall ‘design merit’ metric to be used in design assessments, sensitivity analyses, and engineering design optimisation studies. Two different case studies with increasing complexity are presented to elucidate the application areas of the CODA method in the context of the VDD methodology for the EE within the aerospace secto

The OCareCloudS project: toward organizing care through trusted cloud services

The increasing elderly population and the shift from acute to chronic illness makes it difficult to care for people in hospitals and rest homes. Moreover, elderly people, if given a choice, want to stay at home as long as possible. In this article, the methodologies to develop a cloud-based semantic system, offering valuable information and knowledge-based services, are presented. The information and services are related to the different personal living hemispheres of the patient, namely the daily care-related needs, the social needs and the daily life assistance. Ontologies are used to facilitate the integration, analysis, aggregation and efficient use of all the available data in the cloud. By using an interdisciplinary research approach, where user researchers, (ontology) engineers, researchers and domain stakeholders are at the forefront, a platform can be developed of great added value for the patients that want to grow old in their own home and for their caregivers

From business logic to business process : designing strategy-aligned business processes

Het ontwerpen van strategisch gealigneerde bedrijfsprocessen vereist een coördinatie tussen de strategie en de processen binnen een onderneming. Binnen het onderzoeksgebied van het Conceptueel Modelleren kan deze coördinatie verwezenlijkt worden door het gebruik van waardemodellen. Modelleertalen voor waardemodellen brengen zowel de creatie van waarde binnen de onderneming, als de uitwisseling van waarde tussen de onderneming en haar ruimer netwerk, in kaart. Binnen dit doctoraatsonderzoek wordt het gebruik van deze modelleertalen gecombineerd met het bedrijfsmodel van de onderneming, een concept dat zijn oorsprong vindt in Strategisch Management. Het combineren van conceptuele modelleertalen met relevante raamwerken uit de management literatuur zorgt er voor dat conceptuele modellen ontwikkeld kunnen worden binnen een afgelijnde strategische context. Hierdoor worden concepten gebruikt die een duidelijke betekenis hebben voor de eindgebruikers binnen de onderneming, waardoor het eenvoudiger wordt voor hen om de uiteindelijke modellen te begrijpen. Het onderzoek binnen dit doctoraatsproefschrift is opgesplitst in drie delen. Het eerste deel (hoofdstuk 2) beschrijft de ontwikkeling van een integrerend raamwerk voor het bedrijfsmodel, zoals het gepercipieerd wordt binnen Strategisch Management. De belangrijkste reden voor dit onderzoek was het gebrek aan een gemeenschappelijke visie binnen dit onderzoeksdomein. Het raamwerk werd ontwikkeld door middel van een literatuurstudie en leidde tot de identificatie van 10 elementen en hun onderlinge relaties binnen het bedrijfsmodel. De toepasbaarheid van dit raamwerk werd geïllustreerd door het toe te passen op de Southwest Airlines gevalstudie. Het onderzoek uit hoofdstuk 3 bouwt verder op dit raamwerk aangezien het gericht is op de realisatie van IT support voor de ontwikkeling van bedrijfsmodellen. Hiervoor zijn we nagegaan welke modelleerconstructen, die gebruikt worden bij het opstellen van waardemodellen, geschikt zijn om de elementen binnen het bedrijfsmodel weer te geven. Nadien zijn deze modelleerconstructen gecombineerd tot het nieuwe business model viewpoint binnen VDML. Deze modelleertaal werd recent ontwikkeld door de Object Management Group als een standaard voor het modelleren van de waardecreatie en –uitwisseling door de onderneming. Het VDML business model viewpoint heeft als doel om het begrip van de eindgebruikers over de onderliggende bedrijfsinformatie te vergroten. Dit effect werd nagegaan door het uitvoeren van een experiment, waarvan de statistische resultaten aantonen dat het gebruik van dit nieuwe model een significante en positieve invloed heeft op het de accuraatheid en de snelheid waarmee eindgebruikers de onderliggende informatie kunnen afleiden. Het laatste deel van het onderzoek (hoofdstuk 4) is gericht op the realiseren van strategische afstemming binnen de bedrijfsarchitectuur. Dit werd verwezenlijkt door de ontwikkeling van een modelleertechniek die gericht is op de creatie van business architecture heat maps. Deze techniek steunt op raamwerken uit Strategisch Management om de relevante elementen binnen de bedrijfsarchitectuur te identificeren. In dit opzicht maken we hier dus ook gebruik van de onderzoeksresultaten uit hoofdstuk 2. De realisatie van de heat maps is gebaseerd op het toevoegen van een kleurencode die zowel de prestatie als het strategisch belang aanduidt van de elementen binnen de bedrijfsarchitectuur. De creatie van deze heat maps wordt ondersteund door een software programma dat ontwikkeld werd via het ADOxx platform. De voorgestelde modelleertechniek werd toegepast en geëvalueerd door middel van drie gevalstudies bij een grootschalig internationaal bedrijf dat software ontwikkelt. De resultaten van deze gevalstudies hadden tot doel om de voorgestelde modelleertechniek verder te verfijnen, waardoor een mooie balans gevonden werd tussen het bijdragen van kennis aan de betrokken onderzoeksdomeinen en het bieden van een oplossing voor een praktisch bedrijfsprobleem

Knowledge-based systems and geological survey

This personal and pragmatic review of the philosophy underpinning methods of geological surveying suggests that important influences of information technology have yet to make their impact. Early approaches took existing systems as metaphors, retaining the separation of maps, map explanations and information archives, organised around map sheets of fixed boundaries, scale and content. But system design should look ahead: a computer-based knowledge system for the same purpose can be built around hierarchies of spatial objects and their relationships, with maps as one means of visualisation, and information types linked as hypermedia and integrated in mark-up languages. The system framework and ontology, derived from the general geoscience model, could support consistent representation of the underlying concepts and maintain reference information on object classes and their behaviour. Models of processes and historical configurations could clarify the reasoning at any level of object detail and introduce new concepts such as complex systems. The up-to-date interpretation might centre on spatial models, constructed with explicit geological reasoning and evaluation of uncertainties. Assuming (at a future time) full computer support, the field survey results could be collected in real time as a multimedia stream, hyperlinked to and interacting with the other parts of the system as appropriate. Throughout, the knowledge is seen as human knowledge, with interactive computer support for recording and storing the information and processing it by such means as interpolating, correlating, browsing, selecting, retrieving, manipulating, calculating, analysing, generalising, filtering, visualising and delivering the results. Responsibilities may have to be reconsidered for various aspects of the system, such as: field surveying; spatial models and interpretation; geological processes, past configurations and reasoning; standard setting, system framework and ontology maintenance; training; storage, preservation, and dissemination of digital records