Configuration Analysis for Large Scale Feature Models: Towards Speculative-Based Solutions

Los sistemas de alta variabilidad son sistemas de software en los que la gestión de la variabilidad es una actividad central. Algunos ejemplos actuales de sistemas de alta variabilidad son el sistema web de gesión de contenidos Drupal, el núcleo de Linux, y las distribuciones Debian de Linux. La configuración en sistemas de alta variabilidad es la selección de opciones de configuración según sus restricciones de configuración y los requerimientos de usuario. Los modelos de características son un estándar “de facto” para modelar las funcionalidades comunes y variables de sistemas de alta variabilidad. No obstante, el elevado número de componentes y configuraciones que un modelo de características puede contener hacen que el análisis manual de estos modelos sea una tarea muy costosa y propensa a errores. Así nace el análisis automatizado de modelos de características con mecanismos y herramientas asistidas por computadora para extraer información de estos modelos. Las soluciones tradicionales de análisis automatizado de modelos de características siguen un enfoque de computación secuencial para utilizar una unidad central de procesamiento y memoria. Estas soluciones son adecuadas para trabajar con sistemas de baja escala. Sin embargo, dichas soluciones demandan altos costos de computación para trabajar con sistemas de gran escala y alta variabilidad. Aunque existan recusos informáticos para mejorar el rendimiento de soluciones de computación, todas las soluciones con un enfoque de computación secuencial necesitan ser adaptadas para el uso eficiente de estos recursos y optimizar su rendimiento computacional. Ejemplos de estos recursos son la tecnología de múltiples núcleos para computación paralela y la tecnología de red para computación distribuida. Esta tesis explora la adaptación y escalabilidad de soluciones para el analisis automatizado de modelos de características de gran escala. En primer lugar, nosotros presentamos el uso de programación especulativa para la paralelización de soluciones. Además, nosotros apreciamos un problema de configuración desde otra perspectiva, para su solución mediante la adaptación y aplicación de una solución no tradicional. Más tarde, nosotros validamos la escalabilidad y mejoras de rendimiento computacional de estas soluciones para el análisis automatizado de modelos de características de gran escala. Concretamente, las principales contribuciones de esta tesis son: • Programación especulativa para la detección de un conflicto mínimo y 1 2 preferente. Los algoritmos de detección de conflictos mínimos determinan el conjunto mínimo de restricciones en conflicto que son responsables de comportamiento defectuoso en el modelo en análisis. Nosotros proponemos una solución para, mediante programación especulativa, ejecutar en paralelo y reducir el tiempo de ejecución de operaciones de alto costo computacional que determinan el flujo de acción en la detección de conflicto mínimo y preferente en modelos de características de gran escala. • Programación especulativa para un diagnóstico mínimo y preferente. Los algoritmos de diagnóstico mínimo determinan un conjunto mínimo de restricciones que, por una adecuada adaptación de su estado, permiten conseguir un modelo consistente o libre de conflictos. Este trabajo presenta una solución para el diagnóstico mínimo y preferente en modelos de características de gran escala mediante la ejecución especulativa y paralela de operaciones de alto costo computacional que determinan el flujo de acción, y entonces disminuir el tiempo de ejecución de la solución. • Completar de forma mínima y preferente una configuración de modelo por diagnóstico. Las soluciones para completar una configuración parcial determinan un conjunto no necesariamente mínimo ni preferente de opciones para obtener una completa configuración. Esta tesis soluciona el completar de forma mínima y preferente una configuración de modelo mediante técnicas previamente usadas en contexto de diagnóstico de modelos de características. Esta tesis evalua que todas nuestras soluciones preservan los valores de salida esperados, y también presentan mejoras de rendimiento en el análisis automatizado de modelos de características con modelos de gran escala en las operaciones descrita

Diseño y construcción de un sistema de información para las Agencias Regionales de Desarrollo Productivo

125 p.Durante las últimas dos décadas, Chile ha experimentado un fortalecimiento en sus políticas de fomento productivo, permitiendo que las regiones tengan una mayor relevancia a nivel nacional. Sin embargo, todos los esfuerzos realizados son absorbidos por la presente centralización nacional existente, dentro de este marco, el gobierno de Chile ha creado el programa de las Agencias Regionales de Desarrollo Productivo (ARDP) con el objetivo de mejorar la competencia regional creando y mejorando los actuales nichos de negocio y de esta forma disminuir las brechas entre las regiones. Para la implementación del programa ARDP, se ha solicitado la creación de un sistema de información que permita a un ente central poder administrar la información que cada una de las regiones genera, con el fin de articular los movimientos estratégicos en base a la explotación de los sectores económicos de cada región. Para la construcción de un sistema de información que se adapte a las necesidades de la ARDP, se ha realizado un levantamiento completo de los requerimientos del sistema, los que se obtienen en diversas reuniones con los integrantes de la Unidad Técnica Coordinadora (UTC) de la Corporación de Fomento Productivo (CORFO) y los usuarios finales de cada una de las regiones. La implementación del sistema se realiza utilizando una metodología ágil llamada Extreme Programming (XP), esta metodología permite disminuir el impacto en los cambios de los requerimientos y tener interaciones de corto plazo, permitiendo generar entregas parciales del sistema y obtener la retroalimentación necesaria por parte del cliente al momento de la entrega. Durante la fase de diseño y desarrollo del sistema se ha implementado el modelo lógico y arquitectónico del sistema ayudado por herramientas como LinQtoSQL. Esta herramienta permitió realizar el mapeo objeto relacional de las tablas de la base de datos y entregando como resultado un modelo lógico orientado a objetos, el cual es personalizado para soportar herencia, polimorfismo y carga en demanda de los objetos. El objetivo de la utilización de este tipo de herramientas es ayudar a crear aplicaciones de fácil mantenimiento y alto rendimiento a nivel empresarial./La nalización del proceso de desarrollo culmina al momento de generar la entrega del sistema, código fuente y documentación necesaria al departamento de informática de CORFO. El sistema ha pasado por los distintos ambientes (Desarrollo, Testing y QA) existentes en el departamento de informática y ya se encuentra instalado en los sistemas de producción de CORFO, siendo accedido por las distintas Agencias Regionales del país

Aspect-Oriented Modeling: Applying Aspect-Oriented UML Use Cases and Extending Aspect-Z

Considering predominant aspect-oriented software development (asymmetric AOSD), this paper discusses the application of aspect-oriented UML use case diagrams and formal language AspectZ to part of a classic AOSD case study, the Health-Watcher software system. In addition, this article proposes an extension of AspectZ to reach a new property for asymmetric AOSD which reacts after a schema successfully finishes, or not, showing messages for that situation, with an implicit join point; and a way for generalizing similar operations in a system using AspectZ. Thus, the main goal of this article is to show the application of and differences between asymmetric aspect-oriented formal and non-formal modeling, and to highlight potential advantages of aspect-oriented formal modeling over aspect-oriented non-formal modeling. First, this article describes the main concepts of the classic AOSD paradigm focusing on problems unsolved by previous forms of software development and resolved by AOSD. Second, by applying aspect-oriented UML use case diagrams, this paper highlights the use of dominion classes and extend-relationships. Considering the Health-Watcher case study and an asymmetric AOSD approach, this study found that using extend-relationships in UML use cases does not completely follow the basic principles of the prevailing AOSD approach in which a base element does not know about aspects, whereas an extending use case must explicitly know its extension points. Third, this article shows a formal modeling of the case study using AspectZ. Moreover, extensions of this aspect-oriented formal language are proposed and applied to the same case study to show their practical properties for modeling. These extensions allow showing success or error messages, and inserting or not a new item in a set of elements to take care of invalid situations

Aspect-Oriented Modeling: Applying Aspect-Oriented UML Use Cases and Extending Aspect-Z

Considering predominant aspect-oriented software development (asymmetric AOSD), this paper discusses the application of aspect-oriented UML use case diagrams and formal language AspectZ to part of a classic AOSD case study, the Health-Watcher software system. In addition, this article proposes an extension of AspectZ to reach a new property for asymmetric AOSD which reacts after a schema successfully finishes, or not, showing messages for that situation, with an implicit join point; and a way for generalizing similar operations in a system using AspectZ. Thus, the main goal of this article is to show the application of and differences between asymmetric aspect-oriented formal and non-formal modeling, and to highlight potential advantages of aspect-oriented formal modeling over aspect-oriented non-formal modeling. First, this article describes the main concepts of the classic AOSD paradigm focusing on problems unsolved by previous forms of software development and resolved by AOSD. Second, by applying aspect-oriented UML use case diagrams, this paper highlights the use of dominion classes and extend-relationships. Considering the Health-Watcher case study and an asymmetric AOSD approach, this study found that using extend-relationships in UML use cases does not completely follow the basic principles of the prevailing AOSD approach in which a base element does not know about aspects, whereas an extending use case must explicitly know its extension points. Third, this article shows a formal modeling of the case study using AspectZ. Moreover, extensions of this aspect-oriented formal language are proposed and applied to the same case study to show their practical properties for modeling. These extensions allow showing success or error messages, and inserting or not a new item in a set of elements to take care of invalid situations

Exploring the Synergies between Join Point Interfaces and Feature-Oriented Programming

Feature-oriented programming FOP, and aspect-oriented programming AOP have been used to develop modular software product lines SPL. Both approaches focus on modularizing classes behavior and crosscutting concerns CC. Therefore, the symbiosis of FOP and AOP would permit reaching pros and cons of both software development approaches. Concretely, FOP permits a modular refinement of classes collaboration for software product lines SPL -an adequate structural representation of heterogeneous CC, but FOP does not well represent homogeneous CC. On the other hand, traditional AOP structurally well modularizes homogeneous CC, but aspects are not adequate to represent collaboration of classes for software evolution. In addition, AOP solutions present implicit dependencies and strong coupling between classes and aspects. Since Join Point Interface JPI solves mentioned AOP issues, this paper present JPI Feature Modules to represent and modularize the structure of FOP and JPI SPL instances, i.e., classes and join point interfaces for a transparent implementation in a FOP and JPI context. This paper, highlights benefits of a FOP and JPI symbiosis for the modular software conception using a case study to exemplify its use

Automated Completion of Partial Configurations as a Diagnosis Task Using FastDiag to Improve Performance

The completion of partial configurations might represent an expensive computational task. Existing solutions, such as those which use modern constraint satisfaction solvers, perform a complete search, making them unsuitable on large-scale configurations. In this work, we propose an approach to define the completion of a partial configuration like a diagnosis task to solve it by applying the FastDiag algorithm, an efficient solution for preferred minimal diagnosis (updates) in the analyzed partial configuration. We evaluate our proposed method in the completion of partial configurations of random medium and large-size features models and the completion of partial configurations of a feature model of an adapted version of the Ubuntu Xenial OS. Our experimental analysis shows remarkable improvements in our solution regarding the use of classical CSP-based approaches for the same tasks.Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades RTI2018-101204-B-C22Agencia Estatal de Investigación TIN2017-90644-RED

JPI Feature Models: Exploring a JPI and FOP Symbiosis for Software Modeling

Looking for a complete modular software development paradigm, this article presents Join Point Interface JPI Feature Models, in the context of a JPI and Feature-Oriented Programming FOP symbiosis paradigm. Therefore, this article describes pros and cons of JPI and FOP approaches for the modular software and software product line production, respective; and highlights the benefits of this mixing proposal; in particular, the JPI Feature Model benefits for a high-level software product line modeling. As an application example, this article applies JPI Features Models on a classic FOP example already modeled using a previous aspect-oriented feature model proposal. Main goals of this application are to visualize traditional feature models preserved components such alternative and optional feature sets and optional and mandatory features as well as special features associations (cross-tree constraints), and differences and advantages with respect to previous research works about extending feature model to support aspect-oriented modeling principles

Ooaspectz y diagramas de clase orientados a los aspectos para la modelación orientada a aspectos (msoa)

En la búsqueda de desarrollo del software modularizado, la Programación Orientada a Aspectos (POA) identifica y representa de manera separada funcionalidades cruzadas en la etapa de programación del ciclo de desarrollo del software. Para las etapas previas del ciclo de desarrollo del software, particularmente, en la especificación de requerimientos y el diseño estructural de los datos y comportamientos, este trabajo propone y aplica OOAspectZ para la especificación formal de requerimientos orientados a aspectos, además, describe y aplica diagramas de clases UML orientados en el diseño y la asociación entre clases y aspectos, para el proceso de Desarrollo del Software Orientado a Aspectos (DSOA), respectivamente.Particularmente, OOAspectZ es un lenguaje que integra los lenguajes formales Object-Z y AspectZ, mientras que, los diagramas de clases UML orientados a aspectos representan la estructura del código de POA, clases de objetos y clases de funcionalidades cruzadas con el uso de estereotipos. Este artículo muestra y aplica las principales características de los lenguajes OOAspectZ y diagramas de clase UML orientados a aspectos, para la modelación del software orientado a aspectos (MSOA) que se aplican a un ejemplo clásico de POA, además, se entregan ideas de trabajo futuro respecto a una actual versión de POA.Regarding modularised software development, Aspect-oriented programming (AOP) identifies and represents individually crosscutting concerns during the software development cycle’s programming stage. This article proposes and applies OOAspectZ to formal Aspect-oriented requirement specifications for prior stages of the software development cycle. It particularly concerns requirement specification and the structural design of data and behaviour, along with describing and applying Aspect-oriented UML class diagrams to designing classes, aspects and associations among classes and aspects during Aspect-oriented software development (AOSD).OOAspectZ is a language integrating both Object-Z and AspectZ formal languages whereas Aspect-oriented UML class diagrams represent AOP code, object class and crosscutting concern class structure by means of stereotypes. This article shows and applies the main OOAspectZ and AO UML class diagram characteristics to Aspect-oriented software modelling (AOSM) using a classic example of AOP. Ideas for future work concerning an actual AOP version are also indicated

PROJETO TERAPÊUTICO FAMILIAR: UMA EXPERIÊNCIA DE ATENÇÃO INTEGRAL EM UMA UNIDADE DE SAÚDE DA FAMÍLIA NUM MUNICÍPIO DO SEMIÁRIDO BAIANO

A Estratégia de Saúde da Família (ESF) é hoje o principal modelo de atenção à saúde do Brasil. Na tentativa de incorporar os princípios dessa estratégia, as atividades do módulo de Práticas de Integração Ensino, Serviço e Comunidade (PIESC), em parceria com uma equipe de Saúde da Família, desenvolveram ações de cuidado integral com famílias vulneráveis. O objetivo deste trabalho é descrever os problemas identificados e as intervenções realizadas por um grupo de estudantes de medicina e seus professores na elaboração do Projeto Terapêutico de uma família acompanhada. Foram identificados, como problemas, a hipertensão arterial sistêmica e obesidade, que se agravaram ao existir sobrecarga do cuidador da família. A adesão terapêutica ainda é um dos principais entraves no êxito das intervenções no âmbito da ESF, mostrando a complexidade do processo saúde-doença-cuidado de cada indivíduo. A clínica ampliada como proposta pedagógica permitiu a identificação de fatores extrínsecos voltados para a compreensão da história individual de cada membro em seus riscos, vulnerabilidades e hábitos de vida assim como o papel do cuidador no processo de aderência, o que não seria possível na clínica tradicional. Políticas de promoção à saúde precisam ser desenvolvidas para a prática do cuidador diante o perfil sociodemográfico e epidemiológico brasileiro