Scope Graphs: The Story so Far

Static name binding (i.e., associating references with appropriate declarations) is an essential aspect of programming languages. However, it is usually treated in an unprincipled manner, often leaving a gap between formalization and implementation. The scope graph formalism mitigates these deficiencies by providing a well-defined, first-class, language-parametric representation of name binding. Scope graphs serve as a foundation for deriving type checkers from declarative type system specifications, reasoning about type soundness, and implementing editor services and refactorings. In this paper we present an overview of scope graphs, and, using examples, show how the ideas and notation of the formalism have evolved. We also briefly discuss follow-up research beyond type checking, and evaluate the formalism

A Foundational View on Integration Problems

The integration of reasoning and computation services across system and language boundaries is a challenging problem of computer science. In this paper, we use integration for the scenario where we have two systems that we integrate by moving problems and solutions between them. While this scenario is often approached from an engineering perspective, we take a foundational view. Based on the generic declarative language MMT, we develop a theoretical framework for system integration using theories and partial theory morphisms. Because MMT permits representations of the meta-logical foundations themselves, this includes integration across logics. We discuss safe and unsafe integration schemes and devise a general form of safe integration

Using Spoofax to Support Online Code Navigation

Spoofax is a language workbench. A Spoofax language specification generally includes name resolution: the analysis of bindings between definitions and references. When browsing code in the specified language using Spoofax, the bindings appear as hyperlinks, supporting precise name-based code navigation. However, Spoofax cannot be used for browsing code in online repositories. This paper is about a toolchain that uses Spoofax to generate hyperlinked twins of code repositories. These generated artefacts support the same precise code navigation as Spoofax, and can be browsed online. The technique has been prototyped on the CBS (Component-Based Semantics) specification language developed by the PLanCompS project, but could be used on any language after specifying its name resolution in Spoofax

Towards an aspect weaving BPEL engine

This position paper proposes the use of dynamic aspects and the visitor design pattern to obtain a highly configurable and extensible BPEL engine. Using these two techniques, the core of this infrastructural software can be customised to meet new requirements and add features such as debugging, execution monitoring, or changing to another Web Service selection policy. Additionally, it can easily be extended to cope with customer-specific BPEL extensions. We propose the use of dynamic aspects not only on the engine itself but also on the workflow in order to tackle the problems of Web Service hot deployment and hot fixes to long running processes. In this way, composing aWeb Service "on-the-fly" means weaving its choreography interface into the workflow

Use-cases on evolution

This report presents a set of use cases for evolution and reactivity for data in the Web and Semantic Web. This set is organized around three different case study scenarios, each of them is related to one of the three different areas of application within Rewerse. Namely, the scenarios are: “The Rewerse Information System and Portal”, closely related to the work of A3 – Personalised Information Systems; “Organizing Travels”, that may be related to the work of A1 – Events, Time, and Locations; “Updates and evolution in bioinformatics data sources” related to the work of A2 – Towards a Bioinformatics Web

An Ontology-based Approach to Web Site Design and Development

Building a data-intensive web site is a complex task. Ad-hoc rapid prototyping approaches easily lead to unsatisfactory results, e. g. poor maintainability and extensibility. The situation becomes even more difficult when customization issues arise and web sites need to present customized views to individual users. To address this problem, a number of model-based approaches have been proposed, which attempt to simplify the design and development of data-intensive web sites. However these approaches suffer a number of limitations, such as relatively little support for the composition of sophisticated user interfaces and the specification of presentation styles and little support for customization design. In this work we propose and implement an ontology-based approach, OntoWeaver, which provides comprehensive support for the design and development of data-intensive web sites. In particular, OntoWeaver provides a set of ontologies to represent all aspects of data-intensive web sites in a declarative and re-usable format. The declarative nature of the specification of web sites opens up a number of possibilities with respect to intelligent analysis and management. Moreover, OntoWeaver includes providing high level support for developing customized web sites. Finally, it offers a powerful tool suite to support the design and development of data-intensive web sites. In the course of this research, we have also extended OntoWeaver by addressing the issue of integrating web service technology into a high level web site design framework

Overview of Knowledge Sharing and Reuse Components: Ontologies and Problem-Solving Methods

Ontologies and problem-solving methods are promising candidates for reuse in Knowledge Engineering. Ontologies define domain knowledge at a generic level, while problem-solving methods specify generic reasoning knowledge. Both type of components can be viewed as complementary entities that can be used to configure new knowledge systems from existing, reusable components. In this paper, we give an overview of approaches for ontologies and problem-solving methods

Extensible Languages for Flexible and Principled Domain Abstraction

Die meisten Programmiersprachen werden als Universalsprachen entworfen. Unabhängig von der zu entwickelnden Anwendung, stellen sie die gleichen Sprachfeatures und Sprachkonstrukte zur Verfügung. Solch universelle Sprachfeatures ignorieren jedoch die spezifischen Anforderungen, die viele Softwareprojekte mit sich bringen. Als Gegenkraft zu Universalsprachen fördern domänenspezifische Programmiersprachen, modellgetriebene Softwareentwicklung und sprachorientierte Programmierung die Verwendung von Domänenabstraktion, welche den Einsatz von domänenspezifischen Sprachfeatures und Sprachkonstrukten ermöglicht. Insbesondere erlaubt Domänenabstraktion Programmieren auf dem selben Abstraktionsniveau zu programmieren wie zu denken und vermeidet dadurch die Notwendigkeit Domänenkonzepte mit universalsprachlichen Features zu kodieren. Leider ermöglichen aktuelle Ansätze zur Domänenabstraktion nicht die Entfaltung ihres ganzen Potentials. Einerseits mangelt es den Ansätzen für interne domänenspezifische Sprachen an Flexibilität bezüglich der Syntax, statischer Analysen, und Werkzeugunterstützung, was das tatsächlich erreichte Abstraktionsniveau beschränkt. Andererseits mangelt es den Ansätzen für externe domänenspezifische Sprachen an wichtigen Prinzipien, wie beispielsweise modularem Schließen oder Komposition von Domänenabstraktionen, was die Anwendbarkeit dieser Ansätze in der Entwicklung größerer Softwaresysteme einschränkt. Wir verfolgen in der vorliegenden Doktorarbeit einen neuartigen Ansatz, welcher die Vorteile von internen und externen domänenspezifischen Sprachen vereint um flexible und prinzipientreue Domänenabstraktion zu unterstützen. Wir schlagen bibliotheksbasierte erweiterbare Programmiersprachen als Grundlage für Domänenabstraktion vor. In einer erweiterbaren Sprache kann Domänenabstraktion durch die Erweiterung der Sprache mit domänenspezifischer Syntax, statischer Analyse, und Werkzeugunterstützung erreicht werden . Dies ermöglicht Domänenabstraktionen die selbe Flexibilität wie externe domänenspezifische Sprachen. Um die Einhaltung üblicher Prinzipien zu gewährleisten, organisieren wir Spracherweiterungen als Bibliotheken und verwenden einfache Import-Anweisungen zur Aktivierung von Erweiterungen. Dies erlaubt modulares Schließen (durch die Inspektion der Import-Anweisungen), unterstützt die Komposition von Domänenabstraktionen (durch das Importieren mehrerer Erweiterungen), und ermöglicht die uniforme Selbstanwendbarkeit von Spracherweiterungen in der Entwicklung zukünftiger Erweiterungen (durch das Importieren von Erweiterungen in einer Erweiterungsdefinition). Die Organisation von Erweiterungen in Form von Bibliotheken ermöglicht Domänenabstraktionen die selbe Prinzipientreue wie interne domänenspezifische Sprachen. Wir haben die bibliotheksbasierte erweiterbare Programmiersprache SugarJ entworfen und implementiert. SugarJ Bibliotheken können Erweiterungen der Syntax, der statischen Analyse, und der Werkzeugunterstützung von SugarJ deklarieren. Eine syntaktische Erweiterung besteht dabei aus einer erweiterten Syntax und einer Transformation der erweiterten Syntax in die Basissyntax von SugarJ. Eine Erweiterung der Analyse testet Teile des abstrakten Syntaxbaums der aktuellen Datei und produziert eine Liste von Fehlern. Eine Erweiterung der Werkzeugunterstützung deklariert Dienste wie Syntaxfärbung oder Codevervollständigung für bestimmte Sprachkonstrukte. SugarJ Erweiterungen sind vollkommen selbstanwendbar: Eine erweiterte Syntax kann in eine Erweiterungsdefinition transformiert werden, eine erweiterte Analyse kann Erweiterungsdefinitionen testen, und eine erweiterte Werkzeugunterstützung kann Entwicklern beim Definieren von Erweiterungen assistieren. Um eine Quelldatei mit Erweiterungen zu verarbeiten, inspizieren der SugarJ Compiler und die SugarJ IDE die importierten Bibliotheken um die aktiven Erweiterungen zu bestimmen. Der Compiler und die IDE adaptieren den Parser, den Codegenerator, die Analyseroutine und die Werkzeugunterstützung der Quelldatei entsprechend der aktiven Erweiterungen. Wir beschreiben in der vorliegenden Doktorarbeit nicht nur das Design und die Implementierung von SugarJ, sondern berichten darüber hinaus über Erweiterungen unseres ursprünglich Designs. Insbesondere haben wir eine Generalisierung des SugarJ Compilers entworfen und implementiert, die neben Java alternative Basissprachen unterstützt. Wir haben diese Generalisierung verwendet um die bibliotheksbasierten erweiterbaren Programmiersprachen SugarHaskell, SugarProlog, und SugarFomega zu entwickeln. Weiterhin haben wir SugarJ ergänzt um polymorphe Domänenabstraktion und Kommunikationsintegrität zu unterstützen. Polymorphe Domänenabstraktion ermöglicht Programmierern mehrere Transformationen für die selbe domänenspezifische Syntax bereitzustellen. Dies erhöht die Flexibilität von SugarJ und unterstützt bekannte Szenarien aus der modellgetriebenen Entwicklung. Kommunikationsintegrität spezifiziert, dass die Komponenten eines Softwaresystems nur über explizite Kanäle kommunizieren dürfen. Im Kontext von Codegenerierung stellt dies eine interessante Eigenschaft dar, welche die Generierung von impliziten Modulabhängigkeiten untersagt. Wir haben Kommunikationsintegrität als weiteres Prinzip zu SugarJ hinzugefügt. Basierend auf SugarJ und zahlreicher Fallstudien argumentieren wir, dass flexible und prinzipientreue Domänenabstraktion ein skalierbares Programmiermodell für die Entwicklung komplexer Softwaresysteme darstellt