Interim research assessment 2003-2005 - Computer Science

This report primarily serves as a source of information for the 2007 Interim Research Assessment Committee for Computer Science at the three technical universities in the Netherlands. The report also provides information for others interested in our research activities

A platform-independent domain-specific modeling language for multiagent systems

Associated with the increasing acceptance of agent-based computing as a novel software engineering paradigm, recently a lot of research addresses the development of suitable techniques to support the agent-oriented software development. The state-of-the-art in agent-based software development is to (i) design the agent systems basing on an agent-based methodology and (ii) take the resulting design artifact as a base to manually implement the agent system using existing agent-oriented programming languages or general purpose languages like Java. Apart from failures made when manually transform an abstract specification into a concrete implementation, the gap between design and implementation may also result in the divergence of design and implementation. The framework discussed in this dissertation presents a platform-independent domain-specific modeling language for MASs called Dsml4MAS that allows modeling agent systems in a platform-independent and graphical manner. Apart from the abstract design, Dsml4MAS also allows to automatically (i) check the generated design artifacts against a formal semantic specification to guarantee the well-formedness of the design and (ii) translate the abstract specification into a concrete implementation. Taking both together, Dsml4MAS ensures that for any well-formed design, an associated implementation will be generated closing the gap between design and code.Aufgrund wachsender Akzeptanz von Agentensystemen zur Behandlung komplexer Problemstellungen wird der Schwerpunkt auf dem Gebiet der agentenorientierten Softwareentwicklung vor allem auf die Erforschung von geeignetem Entwicklungswerkzeugen gesetzt. Stand der Forschung ist es dabei das Agentendesign mittels einer Agentenmethodologie zu spezifizieren und die resultierenden Artefakte als Grundlage zur manuellen Programmierung zu verwenden. Fehler, die bei dieser manuellen Überführung entstehen, machen insbesondere das abstrakte Design weniger nützlich in Hinsicht auf die Nachhaltigkeit der entwickelten Softwareapplikation. Das in dieser Dissertation diskutierte Rahmenwerk erörtert eine plattformunabhängige domänenspezifische Modellierungssprache für Multiagentensysteme namens Dsml4MAS. Dsml4MAS erlaubt es Agentensysteme auf eine plattformunabhängige und graphische Art und Weise darzustellen. Die Modellierungssprache umfasst (i) eine abstrakte Syntax, die das Vokabular der Sprache definiert, (ii) eine konkrete Syntax, die die graphische Darstellung spezifiziert sowie (iii) eine formale Semantik, die dem Vokabular eine präzise Bedeutung gibt. Dsml4MAS ist Bestandteil einer (semi-automatischen) Methodologie, die es (i) erlaubt die abstrakte Spezifikation schrittweise bis hin zur konkreten Implementierung zu konkretisieren und (ii) die Interoperabilität zu alternativen Softwareparadigmen wie z.B. Dienstorientierte Architekturen zu gewährleisten

Analyse/conception par points de vue : le profil VUML

L'objectif de la thèse est de proposer une extension du langage de modélisation unifié (UML) orientée points de vue. Cette extension, appelée VUML (View based Unified Modeling Language) offre un formalisme (extension d’UML) pour modéliser un système logiciel par une approche combinant objets et points de vue. Le principal ajout à UML est celui du concept de classe multivues. Une classe multivues est une unité d’abstraction et d’encapsulation qui permet de stocker et restituer l'information en fonction du profil de l'utilisateur. Elle offre des mécanismes de gestion des droits d’accès aux informations, de changement dynamique de points de vue et de gestion de la cohérence entre les vues dépendantes. De plus, VUML propose un modèle de composant multivues qui permet de représenter une classe multivues au niveau du diagramme de composants. Sur le plan sémantique, VUML étend le métamodèle d’UML et introduit un certain nombre de stéréotypes regroupés sous forme d’un profil UML. A l’instar d’UML, la sémantique VUML comprend un aspect statique et un aspect dynamique. La sémantique statique de VUML est définie par le métamodèle, des règles de bonne modélisation (well-formedness rules) exprimées en langage formel OCL (Object Constraint Language) et des descriptions textuelles informelles. La sémantique dynamique quant à elle est décrite d’une manière informelle. Sur le plan méthodologique, VUML propose un noyau d’une démarche qui permet d’intégrer de façon logique et consistante la notion de point de vue dans le processus de développement dans le contexte de l’approche MDA (Model Driven Architecture). L’outil support à VUML a été conçu et réalisé en adaptant l’atelier Objecteering/UML par la technique des profils. Cet outil permet de mener une modélisation à base de vues, de vérifier la cohérence des modèles élaborés et de générer du code objet (Java,...) en appliquant un patron d’implémentation générique sur un diagramme de classes VUML. ABSTRACT : This thesis proposes a viewpoint oriented extension of the Unified Modelling Language. This extension, called VUML (View based Unified Modelling Language) provides a formalism for modelling software systems through objects and viewpoints. The main UML extension is the concept of multiviews class whose goal is to encapsulate and deliver information according to the user profile (viewpoint). VUML allows the dynamic change of viewpoint and offers mechanisms to manage consistency among dependent views. Moreover, VUML proposes a multiviews component model. Such a component allows to represent a multiviews class in a component diagram. On the semantic level, VUML extends the metamodel of UML and introduces a set of stereotypes grouped in a UML profile. As in UML, the VUML semantics includes static and dynamic aspects. The VUML static semantics is defined by the metamodel, the well-formedness rules expressed in the formal language OCL (Object Constraint Language), and informal textual descriptions. The VUML dynamic semantics is described so far in an informal manner. On the methodological level, VUML proposes a process that makes possible a logical and consistent integration of the viewpoint concept in the development process according to the MDA approach. A VUML tool has been designed and implemented by adapting the Objecteering/UML tool through the profile technique. This tool allows to carry out a view based modelling, to check the consistency of the elaborated models and to generate object code (Java...) by applying a generic implementation pattern to a VUML class diagram