Herramienta basada en vistas para la generación automática de anotaciones de fuentes RDF

Durante los últimos años, el imparable crecimiento de fuentes de datos biomédicas, propiciado por el desarrollo de técnicas de generación de datos masivos (principalmente en el campo de la genómica) y la expansión de tecnologías para la comunicación y compartición de información ha propiciado que la investigación biomédica haya pasado a basarse de forma casi exclusiva en el análisis distribuido de información y en la búsqueda de relaciones entre diferentes fuentes de datos. Esto resulta una tarea compleja debido a la heterogeneidad entre las fuentes de datos empleadas (ya sea por el uso de diferentes formatos, tecnologías, o modelizaciones de dominios). Existen trabajos que tienen como objetivo la homogeneización de estas con el fin de conseguir que la información se muestre de forma integrada, como si fuera una única base de datos. Sin embargo no existe ningún trabajo que automatice de forma completa este proceso de integración semántica. Existen dos enfoques principales para dar solución al problema de integración de fuentes heterogéneas de datos: Centralizado y Distribuido. Ambos enfoques requieren de una traducción de datos de un modelo a otro. Para realizar esta tarea se emplean formalizaciones de las relaciones semánticas entre los modelos subyacentes y el modelo central. Estas formalizaciones se denominan comúnmente anotaciones. Las anotaciones de bases de datos, en el contexto de la integración semántica de la información, consisten en definir relaciones entre términos de igual significado, para posibilitar la traducción automática de la información. Dependiendo del problema en el que se esté trabajando, estas relaciones serán entre conceptos individuales o entre conjuntos enteros de conceptos (vistas). El trabajo aquí expuesto se centra en estas últimas. El proyecto europeo p-medicine (FP7-ICT-2009-270089) se basa en el enfoque centralizado y hace uso de anotaciones basadas en vistas y cuyas bases de datos están modeladas en RDF. Los datos extraídos de las diferentes fuentes son traducidos e integrados en un Data Warehouse. Dentro de la plataforma de p-medicine, el Grupo de Informática Biomédica (GIB) de la Universidad Politécnica de Madrid, en el cuál realicé mi trabajo, proporciona una herramienta para la generación de las necesarias anotaciones de las bases de datos RDF. Esta herramienta, denominada Ontology Annotator ofrece la posibilidad de generar de manera manual anotaciones basadas en vistas. Sin embargo, aunque esta herramienta muestra las fuentes de datos a anotar de manera gráfica, la gran mayoría de usuarios encuentran difícil el manejo de la herramienta , y pierden demasiado tiempo en el proceso de anotación. Es por ello que surge la necesidad de desarrollar una herramienta más avanzada, que sea capaz de asistir al usuario en el proceso de anotar bases de datos en p-medicine. El objetivo es automatizar los procesos más complejos de la anotación y presentar de forma natural y entendible la información relativa a las anotaciones de bases de datos RDF. Esta herramienta ha sido denominada Ontology Annotator Assistant, y el trabajo aquí expuesto describe el proceso de diseño y desarrollo, así como algunos algoritmos innovadores que han sido creados por el autor del trabajo para su correcto funcionamiento. Esta herramienta ofrece funcionalidades no existentes previamente en ninguna otra herramienta del área de la anotación automática e integración semántica de bases de datos. ---ABSTRACT---Over the last years, the unstoppable growth of biomedical data sources, mainly thanks to the development of massive data generation techniques (specially in the genomics field) and the rise of the communication and information sharing technologies, lead to the fact that biomedical research has come to rely almost exclusively on the analysis of distributed information and in finding relationships between different data sources. This is a complex task due to the heterogeneity of the sources used (either by the use of different formats, technologies or domain modeling). There are some research proyects that aim homogenization of these sources in order to retrieve information in an integrated way, as if it were a single database. However there is still now work to automate completely this process of semantic integration. There are two main approaches with the purpouse of integrating heterogeneous data sources: Centralized and Distributed. Both approches involve making translation from one model to another. To perform this task there is a need of using formalization of the semantic relationships between the underlying models and the main model. These formalizations are also calles annotations. In the context of semantic integration of the information, data base annotations consist on defining relations between concepts or words with the same meaning, so the automatic translation can be performed. Depending on the task, the ralationships can be between individuals or between whole sets of concepts (views). This paper focuses on the latter. The European project p-medicine (FP7-ICT-2009-270089) is based on the centralized approach. It uses view based annotations and RDF modeled databases. The data retireved from different data sources is translated and joined into a Data Warehouse. Within the p-medicine platform, the Biomedical Informatics Group (GIB) of the Polytechnic University of Madrid, in which I worked, provides a software to create annotations for the RDF sources. This tool, called Ontology Annotator, is used to create annotations manually. However, although Ontology Annotator displays the data sources graphically, most of the users find it difficult to use this software, thus they spend too much time to complete the task. For this reason there is a need to develop a more advanced tool, which would be able to help the user in the task of annotating p-medicine databases. The aim is automating the most complex processes of the annotation and display the information clearly and easy understanding. This software is called Ontology Annotater Assistant and this book describes the process of design and development of it. as well as some innovative algorithms that were designed by the author of the work. This tool provides features that no other software in the field of automatic annotation can provide

Perfiles de testing aplicados a modelos de software

Actualmente, la complejidad de los sistemas de software se ha incrementado. El software sufre cambios y evoluciona durante todo el ciclo de vida del desarrollo, por lo tanto es fundamental contar con un proceso de pruebas que detecte errores y fallas en la implementación en todas las etapas garantizando además la calidad del producto final. Las técnicas de validación y verificación también se pueden aplicar a los modelos de pruebas de software permitiendo automatizar la creación y ejecución de los casos de pruebas, aumentando la productividad y reduciendo los costos. El Desarrollo de software Dirigido por Modelos (en inglés Model Driven software Development, MDD) propone un nuevo mecanismo de construcción de software a través de un proceso guiado por modelos que van desde los más abstractos (en inglés Platform Independent Model, PIM) a los más concretos (en inglés Platform Specific Model, PSM) realizando transformaciones y/o refinamientos sucesivos que permitan llegar al código aplicando una última transformación. Dentro del contexto de MDD, las Pruebas de software Dirigidas por Modelos (en inglés Model-Driven Testing, MDT) son una forma de prueba de caja negra que utiliza modelos estructurales y de comportamiento para automatizar el proceso de generación de casos de prueba. Para ello, MDT utiliza un lenguaje definido con mecanismos de perfiles basado en el Perfil de Pruebas UML (en inglés UML 2.0 Testing Profile, U2TP). Este lenguaje permite diseñar los artefactos de los sistemas de pruebas e identificar los conceptos esenciales del dominio en cuestión adaptados a plataformas tecnológicas y a dominios específicos. La especificación del Perfil de Pruebas UML proporciona además un marco formal para la definición de un modelo de prueba bajo la propuesta de caja negra que incluye las reglas que se deben aplicar para transformar dicho modelo a código ejecutable. Actualmente existen herramientas basadas en técnicas de validación y verificación formal de programas y de chequeo de modelos que se enfocan principalmente en cómo expresar las transformaciones. Sin embargo, la validación y verificación en forma automática a través de una alternativa práctica como es el testing dirigido por modelos lo hacen en menor medida. El testing consiste en el proceso de ejercitar un producto para verificar que satisface los requerimientos e identificar diferencias entre el comportamiento real y el comportamiento esperado (IEEE Standard for Software Test Documentation, 1983), lo cual es más simple y no requiere tener experiencia en métodos formales comparadas con las técnicas mencionadas anteriormente. Tanto UML y sus extensiones, como el Perfil de Pruebas UML, están definidos a través de una especificación de tecnología estandarizada por OMG (en inglés Object Management Group) denominada MOF (en inglés Meta-Object Facility). MOF es un meta-metamodelo utilizado para crear metamodelos que pueden ser transformados a texto a través de herramientas que soporten la definición MOF. MOFScript [Oldevik 06] es un lenguaje textual basado en QVT (en inglés "Queries, Views and Transformations") que puede ser utilizado para realizar transformaciones de metamodelos MOF a texto. El objetivo de esta tesis es desarrollar una herramienta que permita realizar las transformaciones en forma automática de los modelos de pruebas estructurales y de comportamiento a código JUnit. Para lograr dicho objetivo, definimos el lenguaje para modelar dominios de pruebas utilizando el Perfil de Pruebas UML y las reglas formales de transformación de modelos U2TP a código de testing JUnit basadas en el lenguaje MOFScript. Esta tesis está organizada de la siguiente manera. En el capítulo 2 se introducen los conceptos del desarrollo de software dirigido por modelos. En el capítulo 3 se describen las pruebas de software dirigidas por modelos. En el capítulo 4 se definen las reglas de transformación de modelos de prueba a código JUnit. En el capítulo 5 se describe la implementación de la herramienta que permite transformar en forma automática modelos definidos con el Perfil de Pruebas UML a código JUnit, además de describir la arquitectura utilizada en el proyecto. El capitulo 6 muestra un caso de estudio del trabajo realizado desde la perspectiva del usuario final. En el capítulo 7 se detallan los trabajos relacionados. En el capítulo 8 se exponen las conclusiones finales y se citan futuros trabajos.Tesis digitalizada en SEDICI gracias a la colaboración de la Biblioteca de la Facultad de Informática (UNLP).Facultad de Informátic

Hacia la modernización de aplicaciones corporativas dirigidas por modelos de datos. Implementación de un round-trip multidimensional orientado a aspectos JEE

Este trabajo ha estudiado, en el contexto de la evolución de software, como resolver el problema de la sincronización parcial de dimensiones definidas por los aspectos de una aplicación JEE anotada, desde un enfoque dirigido por modelos.García Pau, V. (2011). Hacia la modernización de aplicaciones corporativas dirigidas por modelos de datos. Implementación de un round-trip multidimensional orientado a aspectos JEE. http://hdl.handle.net/10251/15493Archivo delegad

Implementation of a semantic document search engine on a document management platform with support for digital signature

La búsqueda semántica de documentos es un tema ampliamente estudiado en el ámbito académico. Sin embargo, la implementación de estas tecnologías en la industria del software todavía sigue siendo un desafío. Mucho de ello se debe a que las tecnologías semánticas recién ahora están lo suficientemente maduras para lograr implementaciones escalables. El objetivo del presente trabajo es mostrar la incorporación de tecnologías semánticas para realizar búsquedas de documentos en la plataforma Signar de la empresa Lyris IT S.A.S. Este trabajo muestra cómo investigaciones que se llevan a cabo en una Universidad aportan valor agregado a empresas para potenciar sus productos y hacerlos más competitivos en el mercado internacional, incorporando tecnologías innovadoras.The semantic search of documents is a subject widely studied in the academic field. However, the implementation of these technologies in the software industry still remains a challenge. Much of this is because semantic technologies are only now mature enough for reliable implementations. The objective of this work is to show the incorporation of semantic technologies to search for documents in the Signar platform of the company Lyris IT S.A.S. This work shows how research carried out at a University adds value to companies to enhance their products and make them more competitive in the international market, incorporating innovative technologies.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativ

Una aproximación dirigida por modelos para el desarrollo de bases de datos objeto-relacionales

Este artículo propone una aproximación dirigida por modelos para el desarrollo de Bases de Datos (BD) Objetos-Relacionales (OR). El punto de partida del proceso es un modelo conceptual de datos representado mediante un diagrama de clases UML. Tomando como entrada dicho modelo y aplicando un conjunto de reglas de transformación (modelo a modelo) se obtiene un nuevo modelo que representa el esquema de la BDOR. Finalmente, una transformación modelo a texto genera el script SQL que implementa el esquema de la BDOR. La propuesta se completa con su implementación en la herramienta M2DAT (MDA MIDAS Tool), dándole soporte tecnológico a la propuesta y permitiendo así automatizar el proceso de desarrollo de BDORWorkshop de Ingeniería de Software y Bases de Datos (WISBD)Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Una aproximación dirigida por modelos para el desarrollo de bases de datos objeto-relacionales

Este artículo propone una aproximación dirigida por modelos para el desarrollo de Bases de Datos (BD) Objetos-Relacionales (OR). El punto de partida del proceso es un modelo conceptual de datos representado mediante un diagrama de clases UML. Tomando como entrada dicho modelo y aplicando un conjunto de reglas de transformación (modelo a modelo) se obtiene un nuevo modelo que representa el esquema de la BDOR. Finalmente, una transformación modelo a texto genera el script SQL que implementa el esquema de la BDOR. La propuesta se completa con su implementación en la herramienta M2DAT (MDA MIDAS Tool), dándole soporte tecnológico a la propuesta y permitiendo así automatizar el proceso de desarrollo de BDORWorkshop de Ingeniería de Software y Bases de Datos (WISBD)Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Prototipo basado en web semántica para buscar manuales de programación para la Escuela Profesional de Ingeniería de Sistemas de la Universidad Nacional del Altiplano

Con el desarrollo de la presente investigación, se logró el objetivo de desarrollar un prototipo basado en Web Semántica para buscar recursos de Programación para la Escuela Profesional de Ingeniería de Sistemas de la Universidad Nacional del Altiplano, con el fin de facilitar la búsqueda de recursos de programación para los estudiantes que buscan aprender a programar, de tal forma que la información proporcionada sea la que ellos requieren de acuerdo al nivel de programación en el que se encuentran. Se realizó el Análisis del Problema donde se estableció las consultas predefinidas, en base a los metadatos, considerando la ontología de datos y la ontología de dominio, así como el modelo del repositorio RDF que luego de la búsqueda proporciona los resultados ordenados. Luego se describe el prototipo de la aplicación. Considerando el modelo de datos y la ontología basada en metadatos LOM, para luego definir el patrón de expresión para las búsquedas y finalmente construir la ontología considerando el nivel del alumno quien busca los recursos para aprender a programar, y también el estilo de aprendizaje del mismo. Los resultados de la investigación fueron obtenidos en base a las métricas de tiempo, eficiencia y usabilidad, obteniéndose un resultado satisfactorio que justifica la utilidad de la web semántica para buscar recursos de aprendizaje para aprender a programar.Tesi

Proceso de generación de casos de prueba en el contexto MDD/MBT

Desde la aparición de la metodología MDD, mucho se ha propuesto y definido en cuanto a lenguajes y herramientas que sirven de soporte y automatizan sus diferentes aspectos. Uno de estos aspectos donde se ha puesto más énfasis es en la definición de lenguajes que permiten traducir un modelo en otro. Luego, con la aparición de MBT, se han propuesto nuevos aportes e investigaciones que sirven de soporte para la generación de casos de prueba y para el testing en general. En este sentido, se ha analizado que las actividades de testeo a nivel modelado, muchas veces se realizan en la etapa de diseño del sistema, con los detalles de implementación ya definidos. Sin embargo, es en etapas iniciales del desarrollo de software, cuando se define claramente la funcionalidad del sistema, indicando el "qué" sin mencionar el "cómo". Esta tesina presenta un proceso, dentro de los contextos mencionados, que permite generar casos de prueba tempranamente en el ciclo de vida del desarrollo, de manera automática por medio de transformaciones y con generación de trazabilidad. Se brinda, de esta manera, soporte testing de sistemas y a las técnicas de trazabilidad dentro de los contextos MDD y MBT.Facultad de Informátic

Proceso de generación de casos de prueba en el contexto MDD/MBT

Desde la aparición de la metodología MDD, mucho se ha propuesto y definido en cuanto a lenguajes y herramientas que sirven de soporte y automatizan sus diferentes aspectos. Uno de estos aspectos donde se ha puesto más énfasis es en la definición de lenguajes que permiten traducir un modelo en otro. Luego, con la aparición de MBT, se han propuesto nuevos aportes e investigaciones que sirven de soporte para la generación de casos de prueba y para el testing en general. En este sentido, se ha analizado que las actividades de testeo a nivel modelado, muchas veces se realizan en la etapa de diseño del sistema, con los detalles de implementación ya definidos. Sin embargo, es en etapas iniciales del desarrollo de software, cuando se define claramente la funcionalidad del sistema, indicando el "qué" sin mencionar el "cómo". Esta tesina presenta un proceso, dentro de los contextos mencionados, que permite generar casos de prueba tempranamente en el ciclo de vida del desarrollo, de manera automática por medio de transformaciones y con generación de trazabilidad. Se brinda, de esta manera, soporte testing de sistemas y a las técnicas de trazabilidad dentro de los contextos MDD y MBT.Facultad de Informátic

Proposal for a guide for the modeling and development of multimodal web applications based on semantic web

En este trabajo se propone una guía para el desarrollo de aplicaciones web que permitan interacción multimodal, y presenten un modelo de datos basado en web semántica. Para lograrlo se realizó un estudio del estado del arte de los lenguajes de marcado para el desarrollo de aplicaciones multimodales, y un estudio aplicado de las capas ontológica y lógica de la web semántica, además se probó la guía a través de la construcción de un prototipo de portal de información sobre el problema de desplazamiento forzado en la ciudad de Cartagena. Dicha guía no pretende convertirse en una metodología de desarrollo de software, sino más bien complementar las metodologías actuales, específicamente en los aspectos relacionados con la interacción multimodal y el modelado semántico. Para la construcción de la guía se tuvo en cuenta el patrón de desarrollo de software denominado: Modelo Vista Controlador, teniendo en cuenta que su principal finalidad consiste en separar las capas de presentación, lógica y datos.Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey ITESM1. INTRODUCCIÓN.................................................................................................7 1.1. ANTECEDENTES 7 1.2. OBJETIVOS 7 1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN 8 1.4 TRABAJOS RELACIONADOS 9 1.5 MÉTODO DE INVESTIGACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE RESULTADOS 11 2. MARCO TEÓRICO (ESTADO DEL ARTE)........................................................13 2.1 INTERACCIÓN MULTIMODAL 13 2.1.1 Acceso Multimodal........................................................................................13 2.1.2 Requerimientos del acceso multimodal........................................................15 2.1.3 Interface de usuario multimodal....................................................................18 2.1.4 Plataforma de interacción multimodal..........................................................18 2.1.5 Arquitectura de interacción Multimodal.........................................................22 2.1.6 Herramientas................................................................................................23 2.2 WEB SEMÁNTICA 28 2.2.1 Capas de la Web Semántica.........................................................................29 2.2.2 Marco de Descripción de Recursos..............................................................30 2.2.3 Ontología......................................................................................................34 2.2.4 Lenguajes para la Construcción de Ontologías............................................39 2.2.5 Lenguaje de reglas para la Web Semántica.................................................41 2.2.6 Herramientas................................................................................................42 2.3 ESTADO DEL ARTE DE LOS LENGUAJES DE MARCADO PARA EL DESARROLLO DE APLICACIONES MULTIMODALES 45 2.3.1 InkML (Ink Markup Language)......................................................................46 2.3.2 VoiceXML......................................................................................................49 2.3.3 XHTML + Voice.............................................................................................54 2.3.4 SALT (Speech Application Language Tags).................................................56 2.3.5 TalkML..........................................................................................................61 2.3.6 VoxML...........................................................................................................63 2.3.7 SSML (Speech Synthesis Markup Language)..............................................68 2.3.8 XForms.........................................................................................................70 2.3.9 EMMA (Extensible MultiModal Annotation markup language)......................74 2.3.10 SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language).............................76 2.4 ESTUDIO SOBRE LA CAPA LÓGICA Y ONTOLÓGICA DE LA WEB SEMÁNTICA 78 2.4.1 Capa RDF + RDFSchema............................................................................79 2.4.2 Capa Ontológica...........................................................................................81 2.4.3 Capa Lógica..................................................................................................90 4 3. GUÍA PARA EL MODELADO Y DESARROLLO DE APLICACIONES WEB MULTIMODALES QUE INCLUYAN MODELADO DE DATOS BASADO EN WEB SEMÁNTICA...........................................................................................94 3.1 MODELADO DE LA INTERACCIÓN MULTIMODAL. 95 3.1.1 Aspectos generales:.....................................................................................96 3.1.2 Funciones de la aplicación............................................................................97 3.1.3 Componente de sesión.................................................................................97 3.1.4 Sistema y Entorno.........................................................................................98 3.1.5 Administrador de interacción.........................................................................98 3.1.6 Componente de entrada:..............................................................................99 3.1.7 Componente de salida:...............................................................................102 3.2 MODELADO SEMÁNTICO 103 3.2.1 Premisas.....................................................................................................105 3.2.2 Pasos..........................................................................................................106 4. MODELADO DEL PROTOTIPO DE PORTAL DE INFORMACIÓN SOBRE EL PROBLEMA DE DESPLAZAMIENTO FORZADO EN LA CIUDAD DE CARTAGENA.................................................................................................112 4.1 MODELO DEL NEGOCIO 112 4.2 IDENTIFICACIÓN DE REQUERIMIENTOS 114 4.3 MODELO DE DISEÑO 114 4.4 MODELO DE INTERACCIÓN MULTIMODAL 120 4.4.1 Aspectos generales:...................................................................................120 4.4.2 Funciones de la aplicación..........................................................................121 4.4.3 Componente de sesión...............................................................................121 4.4.4 Administrador de interacción.......................................................................122 4.4.5 Componente de entrada:............................................................................126 4.4.6 Componente de salida:...............................................................................129 4.5 MODELO SEMÁNTICO 130 4.5.1 Diseño de la ontología................................................................................130 4.5.2 Diseño de la interacción lógica...................................................................137 4.6 MODELO DE IMPLEMENTACIÓN 139 4.7 EVALUACIÓN DEL PROTOTIPO..................................................................140 CONCLUSIONES................................................................................................141 TRABAJOS FUTUROS........................................................................................143 BIBLIOGRAFÍA....................................................................................................144 ANEXOS..............................................................................................................153 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES....................................................................154 PRESUPUESTO..................................................................................................155 RECURSOS NECESARIOS................................................................................156MaestríaThis paper proposes a guide for the development of web applications that allow multimodal interaction, and present a data model based on semantic web. To achieve this, a study of the state of the art of markup languages ​​for the development of multimodal applications was carried out, and an applied study of the ontological and logical layers of the semantic web, in addition, the guide was tested through the construction of a prototype information portal on the problem of forced displacement in the city of Cartagena. This guide is not intended to become a software development methodology, but rather to complement current methodologies, specifically in aspects related to multimodal interaction and semantic modeling. For the construction of the guide, the software development pattern called: Controller View Model was taken into account, taking into account that its main purpose is to separate the presentation, logic and data layers.Modalidad Presencia