Gramática de grafos é uma linguagem formal bastante adequada para sistemas cujos estados possuem uma topologia complexa (que envolvem vários tipos de elementos e diferentes tipos de relações entre eles) e cujo comportamento é essencialmente orientado pelos dados, isto é, eventos são disparados por configurações particulares do estado. Vários sistemas reativos são exemplos desta classe de aplicações, como protocolos para sistemas distribuídos e móveis, simulação de sistemas biológicos, entre outros. A verificação de gramática de grafos através da técnica de verificação de modelos já é utilizada por diversas abordagens. Embora esta técnica constitua um método de análise bastante importante, ela tem como desvantagem a necessidade de construir o espaço de estados completo do sistema, o que pode levar ao problema da explosão de estados. Bastante progresso tem sido feito para lidar com esta dificuldade, e diversas técnicas têm aumentado o tamanho dos sistemas que podem ser verificados. Outras abordagens propõem aproximar o espaço de estados, mas neste caso não é possível a verificação de propriedades arbitrárias. Além da verificação de modelos, a prova de teoremas constitui outra técnica consolidada para verificação formal. Nesta técnica tanto o sistema quanto suas propriedades são expressas em alguma lógica matemática. O processo de prova consiste em encontrar uma prova a partir dos axiomas e lemas intermediários do sistema. Cada técnica tem argumentos pró e contra o seu uso, mas é possível dizer que a verificação de modelos e a prova de teoremas são complementares. A maioria das abordagens utilizam verificadores de modelos para analisar propriedades de computações, isto é, sobre a seqüência de passos de um sistema. Propriedades sobre estados alcançáveis só são verificadas de forma restrita. O objetivo deste trabalho é prover uma abordagem para a prova de propriedades de grafos alcançáveis de uma gramática de grafos através da técnica de prova de teoremas. Propõe-se uma tradução (da abordagem Single-Pushout) de gramática de grafos para uma abordagem lógica e relacional, a qual permite a aplicação de indução matemática para análise de sistemas com espaço de estados infinito. Definiu-se gramática de grafos utilizando estruturas relacionais e aplicações de regras com linguagens lógicas. Inicialmente considerou-se o caso de grafos (tipados) simples, e então se estendeu a abordagem para grafos com atributos e gramáticas com condições negativas de aplicação. Além disso, baseado nesta abordagem, foram estabelecidos padrões para a definição, codificação e reuso de especificações de propriedades. O sistema de padrões tem o objetivo de auxiliar e simplificar a tarefa de especificar requisitos de forma precisa. Finalmente, propõe-se implementar definições relacionais de gramática de grafos em estruturas de event-B, de forma que seja possível utilizar os provadores disponíveis para event-B para demonstrar propriedades de gramática de grafos. / Graph grammars are a formal language well-suited to applications in which states have a complex topology (involving not only many types of elements, but also different types of relations between them) and in which behaviour is essentially data-driven, that is, events are triggered basically by particular configurations of the state. Many reactive systems are examples of this class of applications, such as protocols for distributed and mobile systems, simulation of biological systems, and many others. The verification of graph grammar models through model-checking is currently supported by various approaches. Although model-checking is an important analysis method, it has as disadvantage the need to build the complete state space, which can lead to the state explosion problem. Much progress has been made to deal with this difficulty, and many techniques have increased the size of the systems that may be verified. Other approaches propose to over- and/or under-approximate the state-space, but in this case it is not possible to check arbitrary properties. Besides model checking, theorem proving is another wellestablished approach for verification. Theorem proving is a technique where both the system and its desired properties are expressed as formulas in some mathematical logic. A logical description defines the system, establishing a set of axioms and inference rules. The process of verification consists of finding a proof of the required property from the axioms or intermediary lemmas of the system. Each verification technique has arguments for and against its use, but we can say that model-checking and theorem proving are complementary. Most of the existing approaches use model checkers to analyse properties of computations, that is, properties over the sequences of steps a system may engage in. Properties about reachable states are handled, if at all possible, only in very restricted ways. In this work, our main aim is to provide a means to prove properties of reachable graphs of graph grammar models using the theorem proving technique. We propose an encoding of (the Single-Pushout approach of) graph grammar specifications into a relational and logical approach which allows the application of the mathematical induction technique to analyse systems with infinite state-spaces. We have defined graph grammars using relational structures and used logical languages to model rule applications. We first consider the case of simple (typed) graphs, and then we extend the approach to the non-trivial case of attributed-graphs and grammars with negative application conditions. Besides that, based on this relational encoding, we establish patterns for the presentation, codification and reuse of property specifications. The pattern has the goal of helping and simplifying the task of stating precise requirements to be verified. Finally, we propose to implement relational definitions of graph grammars in event-B structures, such that it is possible to use the event-B provers to demonstrate properties of a graph grammar.

Vários métodos de especificação procuram realizar a modelagem de sistemas sob três visões: uma visão funcional, que procura apresentar as informações que trafegam entre os diversos componentes do sistema, uma visão de dados, que apresenta as relações entre as estruturas de dados estáticas do sistema e a visão dinâmica, que mostra as transformações que o sistema pode sofrer ao longo do tempo. Alguns modelos procuram integrar mais de uma visão, mas, em geral, os modelos possuem sérias deficiências ao tentarem representar mais de um aspecto do sistema ao mesmo tempo, sendo necessário o apoio de outros métodos. Este trabalho apresenta um método de especificação de sistemas que procura integrar a modelagem de dados com a modelagem funcional e dinâmica utilizando-se, para isso, das Gramáticas de Grafos como método formal de especificação. Sendo um grafo formado por vértices, arestas e rótulos, pode-se facilmente criar uma camada de abstração em que o usuário (em geral responsável pela análise de sistemas) manipule um método de especificação com o qual já convive, agora com uma semântica formal definida. Espera-se, com a aplicação do método, gerar modelos passíveis de prova, não ambíguos e que promovam um incremento de qualidade no sistema gerado. / Several specification methods try to realize system modeling following three visions: the functional vision, which is based on representing the information exchange among the several components of the system; the data vision, which represents the relations among the static data structures of the system; and the dynamic vision, which presents the transformations the system may endure over the time. Some models exist that try to integrate more than one of these visions, but, in general, they suffer from deficiencies when trying to represent more than one aspect of the system at the same time, in which case the use of other methods is necessary. This work presents a novel method of systems specification that attempts to integrate data modeling with functional and dynamic modelings using, for this, Graph Grammars as its formal specification method. A graph, being made of nodes, edges and labels, is appropriate for creating, easily, an abstraction layer in which the user (usually responsible for the system analysis) manipulates a specification method which is known to him, but now with a well defined formal semantics. We hope, by applying this method, to generate provable, unambiguous models which promote an increase in the quality of the generated system.

Vários métodos de especificação procuram realizar a modelagem de sistemas sob três visões: uma visão funcional, que procura apresentar as informações que trafegam entre os diversos componentes do sistema, uma visão de dados, que apresenta as relações entre as estruturas de dados estáticas do sistema e a visão dinâmica, que mostra as transformações que o sistema pode sofrer ao longo do tempo. Alguns modelos procuram integrar mais de uma visão, mas, em geral, os modelos possuem sérias deficiências ao tentarem representar mais de um aspecto do sistema ao mesmo tempo, sendo necessário o apoio de outros métodos. Este trabalho apresenta um método de especificação de sistemas que procura integrar a modelagem de dados com a modelagem funcional e dinâmica utilizando-se, para isso, das Gramáticas de Grafos como método formal de especificação. Sendo um grafo formado por vértices, arestas e rótulos, pode-se facilmente criar uma camada de abstração em que o usuário (em geral responsável pela análise de sistemas) manipule um método de especificação com o qual já convive, agora com uma semântica formal definida. Espera-se, com a aplicação do método, gerar modelos passíveis de prova, não ambíguos e que promovam um incremento de qualidade no sistema gerado. / Several specification methods try to realize system modeling following three visions: the functional vision, which is based on representing the information exchange among the several components of the system; the data vision, which represents the relations among the static data structures of the system; and the dynamic vision, which presents the transformations the system may endure over the time. Some models exist that try to integrate more than one of these visions, but, in general, they suffer from deficiencies when trying to represent more than one aspect of the system at the same time, in which case the use of other methods is necessary. This work presents a novel method of systems specification that attempts to integrate data modeling with functional and dynamic modelings using, for this, Graph Grammars as its formal specification method. A graph, being made of nodes, edges and labels, is appropriate for creating, easily, an abstraction layer in which the user (usually responsible for the system analysis) manipulates a specification method which is known to him, but now with a well defined formal semantics. We hope, by applying this method, to generate provable, unambiguous models which promote an increase in the quality of the generated system.

Gramática de grafos é uma linguagem formal bastante adequada para sistemas cujos estados possuem uma topologia complexa (que envolvem vários tipos de elementos e diferentes tipos de relações entre eles) e cujo comportamento é essencialmente orientado pelos dados, isto é, eventos são disparados por configurações particulares do estado. Vários sistemas reativos são exemplos desta classe de aplicações, como protocolos para sistemas distribuídos e móveis, simulação de sistemas biológicos, entre outros. A verificação de gramática de grafos através da técnica de verificação de modelos já é utilizada por diversas abordagens. Embora esta técnica constitua um método de análise bastante importante, ela tem como desvantagem a necessidade de construir o espaço de estados completo do sistema, o que pode levar ao problema da explosão de estados. Bastante progresso tem sido feito para lidar com esta dificuldade, e diversas técnicas têm aumentado o tamanho dos sistemas que podem ser verificados. Outras abordagens propõem aproximar o espaço de estados, mas neste caso não é possível a verificação de propriedades arbitrárias. Além da verificação de modelos, a prova de teoremas constitui outra técnica consolidada para verificação formal. Nesta técnica tanto o sistema quanto suas propriedades são expressas em alguma lógica matemática. O processo de prova consiste em encontrar uma prova a partir dos axiomas e lemas intermediários do sistema. Cada técnica tem argumentos pró e contra o seu uso, mas é possível dizer que a verificação de modelos e a prova de teoremas são complementares. A maioria das abordagens utilizam verificadores de modelos para analisar propriedades de computações, isto é, sobre a seqüência de passos de um sistema. Propriedades sobre estados alcançáveis só são verificadas de forma restrita. O objetivo deste trabalho é prover uma abordagem para a prova de propriedades de grafos alcançáveis de uma gramática de grafos através da técnica de prova de teoremas. Propõe-se uma tradução (da abordagem Single-Pushout) de gramática de grafos para uma abordagem lógica e relacional, a qual permite a aplicação de indução matemática para análise de sistemas com espaço de estados infinito. Definiu-se gramática de grafos utilizando estruturas relacionais e aplicações de regras com linguagens lógicas. Inicialmente considerou-se o caso de grafos (tipados) simples, e então se estendeu a abordagem para grafos com atributos e gramáticas com condições negativas de aplicação. Além disso, baseado nesta abordagem, foram estabelecidos padrões para a definição, codificação e reuso de especificações de propriedades. O sistema de padrões tem o objetivo de auxiliar e simplificar a tarefa de especificar requisitos de forma precisa. Finalmente, propõe-se implementar definições relacionais de gramática de grafos em estruturas de event-B, de forma que seja possível utilizar os provadores disponíveis para event-B para demonstrar propriedades de gramática de grafos. / Graph grammars are a formal language well-suited to applications in which states have a complex topology (involving not only many types of elements, but also different types of relations between them) and in which behaviour is essentially data-driven, that is, events are triggered basically by particular configurations of the state. Many reactive systems are examples of this class of applications, such as protocols for distributed and mobile systems, simulation of biological systems, and many others. The verification of graph grammar models through model-checking is currently supported by various approaches. Although model-checking is an important analysis method, it has as disadvantage the need to build the complete state space, which can lead to the state explosion problem. Much progress has been made to deal with this difficulty, and many techniques have increased the size of the systems that may be verified. Other approaches propose to over- and/or under-approximate the state-space, but in this case it is not possible to check arbitrary properties. Besides model checking, theorem proving is another wellestablished approach for verification. Theorem proving is a technique where both the system and its desired properties are expressed as formulas in some mathematical logic. A logical description defines the system, establishing a set of axioms and inference rules. The process of verification consists of finding a proof of the required property from the axioms or intermediary lemmas of the system. Each verification technique has arguments for and against its use, but we can say that model-checking and theorem proving are complementary. Most of the existing approaches use model checkers to analyse properties of computations, that is, properties over the sequences of steps a system may engage in. Properties about reachable states are handled, if at all possible, only in very restricted ways. In this work, our main aim is to provide a means to prove properties of reachable graphs of graph grammar models using the theorem proving technique. We propose an encoding of (the Single-Pushout approach of) graph grammar specifications into a relational and logical approach which allows the application of the mathematical induction technique to analyse systems with infinite state-spaces. We have defined graph grammars using relational structures and used logical languages to model rule applications. We first consider the case of simple (typed) graphs, and then we extend the approach to the non-trivial case of attributed-graphs and grammars with negative application conditions. Besides that, based on this relational encoding, we establish patterns for the presentation, codification and reuse of property specifications. The pattern has the goal of helping and simplifying the task of stating precise requirements to be verified. Finally, we propose to implement relational definitions of graph grammars in event-B structures, such that it is possible to use the event-B provers to demonstrate properties of a graph grammar.

Gramática de grafos é uma linguagem formal bastante adequada para sistemas cujos estados possuem uma topologia complexa (que envolvem vários tipos de elementos e diferentes tipos de relações entre eles) e cujo comportamento é essencialmente orientado pelos dados, isto é, eventos são disparados por configurações particulares do estado. Vários sistemas reativos são exemplos desta classe de aplicações, como protocolos para sistemas distribuídos e móveis, simulação de sistemas biológicos, entre outros. A verificação de gramática de grafos através da técnica de verificação de modelos já é utilizada por diversas abordagens. Embora esta técnica constitua um método de análise bastante importante, ela tem como desvantagem a necessidade de construir o espaço de estados completo do sistema, o que pode levar ao problema da explosão de estados. Bastante progresso tem sido feito para lidar com esta dificuldade, e diversas técnicas têm aumentado o tamanho dos sistemas que podem ser verificados. Outras abordagens propõem aproximar o espaço de estados, mas neste caso não é possível a verificação de propriedades arbitrárias. Além da verificação de modelos, a prova de teoremas constitui outra técnica consolidada para verificação formal. Nesta técnica tanto o sistema quanto suas propriedades são expressas em alguma lógica matemática. O processo de prova consiste em encontrar uma prova a partir dos axiomas e lemas intermediários do sistema. Cada técnica tem argumentos pró e contra o seu uso, mas é possível dizer que a verificação de modelos e a prova de teoremas são complementares. A maioria das abordagens utilizam verificadores de modelos para analisar propriedades de computações, isto é, sobre a seqüência de passos de um sistema. Propriedades sobre estados alcançáveis só são verificadas de forma restrita. O objetivo deste trabalho é prover uma abordagem para a prova de propriedades de grafos alcançáveis de uma gramática de grafos através da técnica de prova de teoremas. Propõe-se uma tradução (da abordagem Single-Pushout) de gramática de grafos para uma abordagem lógica e relacional, a qual permite a aplicação de indução matemática para análise de sistemas com espaço de estados infinito. Definiu-se gramática de grafos utilizando estruturas relacionais e aplicações de regras com linguagens lógicas. Inicialmente considerou-se o caso de grafos (tipados) simples, e então se estendeu a abordagem para grafos com atributos e gramáticas com condições negativas de aplicação. Além disso, baseado nesta abordagem, foram estabelecidos padrões para a definição, codificação e reuso de especificações de propriedades. O sistema de padrões tem o objetivo de auxiliar e simplificar a tarefa de especificar requisitos de forma precisa. Finalmente, propõe-se implementar definições relacionais de gramática de grafos em estruturas de event-B, de forma que seja possível utilizar os provadores disponíveis para event-B para demonstrar propriedades de gramática de grafos. / Graph grammars are a formal language well-suited to applications in which states have a complex topology (involving not only many types of elements, but also different types of relations between them) and in which behaviour is essentially data-driven, that is, events are triggered basically by particular configurations of the state. Many reactive systems are examples of this class of applications, such as protocols for distributed and mobile systems, simulation of biological systems, and many others. The verification of graph grammar models through model-checking is currently supported by various approaches. Although model-checking is an important analysis method, it has as disadvantage the need to build the complete state space, which can lead to the state explosion problem. Much progress has been made to deal with this difficulty, and many techniques have increased the size of the systems that may be verified. Other approaches propose to over- and/or under-approximate the state-space, but in this case it is not possible to check arbitrary properties. Besides model checking, theorem proving is another wellestablished approach for verification. Theorem proving is a technique where both the system and its desired properties are expressed as formulas in some mathematical logic. A logical description defines the system, establishing a set of axioms and inference rules. The process of verification consists of finding a proof of the required property from the axioms or intermediary lemmas of the system. Each verification technique has arguments for and against its use, but we can say that model-checking and theorem proving are complementary. Most of the existing approaches use model checkers to analyse properties of computations, that is, properties over the sequences of steps a system may engage in. Properties about reachable states are handled, if at all possible, only in very restricted ways. In this work, our main aim is to provide a means to prove properties of reachable graphs of graph grammar models using the theorem proving technique. We propose an encoding of (the Single-Pushout approach of) graph grammar specifications into a relational and logical approach which allows the application of the mathematical induction technique to analyse systems with infinite state-spaces. We have defined graph grammars using relational structures and used logical languages to model rule applications. We first consider the case of simple (typed) graphs, and then we extend the approach to the non-trivial case of attributed-graphs and grammars with negative application conditions. Besides that, based on this relational encoding, we establish patterns for the presentation, codification and reuse of property specifications. The pattern has the goal of helping and simplifying the task of stating precise requirements to be verified. Finally, we propose to implement relational definitions of graph grammars in event-B structures, such that it is possible to use the event-B provers to demonstrate properties of a graph grammar.

Vários métodos de especificação procuram realizar a modelagem de sistemas sob três visões: uma visão funcional, que procura apresentar as informações que trafegam entre os diversos componentes do sistema, uma visão de dados, que apresenta as relações entre as estruturas de dados estáticas do sistema e a visão dinâmica, que mostra as transformações que o sistema pode sofrer ao longo do tempo. Alguns modelos procuram integrar mais de uma visão, mas, em geral, os modelos possuem sérias deficiências ao tentarem representar mais de um aspecto do sistema ao mesmo tempo, sendo necessário o apoio de outros métodos. Este trabalho apresenta um método de especificação de sistemas que procura integrar a modelagem de dados com a modelagem funcional e dinâmica utilizando-se, para isso, das Gramáticas de Grafos como método formal de especificação. Sendo um grafo formado por vértices, arestas e rótulos, pode-se facilmente criar uma camada de abstração em que o usuário (em geral responsável pela análise de sistemas) manipule um método de especificação com o qual já convive, agora com uma semântica formal definida. Espera-se, com a aplicação do método, gerar modelos passíveis de prova, não ambíguos e que promovam um incremento de qualidade no sistema gerado. / Several specification methods try to realize system modeling following three visions: the functional vision, which is based on representing the information exchange among the several components of the system; the data vision, which represents the relations among the static data structures of the system; and the dynamic vision, which presents the transformations the system may endure over the time. Some models exist that try to integrate more than one of these visions, but, in general, they suffer from deficiencies when trying to represent more than one aspect of the system at the same time, in which case the use of other methods is necessary. This work presents a novel method of systems specification that attempts to integrate data modeling with functional and dynamic modelings using, for this, Graph Grammars as its formal specification method. A graph, being made of nodes, edges and labels, is appropriate for creating, easily, an abstraction layer in which the user (usually responsible for the system analysis) manipulates a specification method which is known to him, but now with a well defined formal semantics. We hope, by applying this method, to generate provable, unambiguous models which promote an increase in the quality of the generated system.

Nous avons développé dans le cadre de cette thèse deux aspects complémentaires liés à la sécurité des systèmes d’agents mobiles : l'aspect statique et l'aspect dynamique. Pour l’aspect statique, nous avons proposé une spécification formelle des politiques de sécurité qui traite les différentes préoccupations de sécurité dans les systèmes à base d'agents mobiles et couvre les différents concepts liés à la définition de tels systèmes. L'aspect dynamique, s'intéresse à définir formellement l'ensemble des opérations élémentaires de reconfiguration de ces politiques et de définir un cadre qui exprime l'adaptabilité de la politique de l'agent aux nouvelles exigences de sécurité du système visité. Pour les deux aspects, nous avons porté un intérêt considérable à la vérification formelle. Les démarches de vérification élaborées sont implémentées et validées sous l'outil de preuve Z/EVES. D’un point de vue opérationnel, nous avons défini un cadre pour l'imposition des politiques de sécurité. Ce dernier tire profit du cadre théorique, que nous avons défini, et applique une approche de génération de code basée sur le paradigme de la POA. / We develop two complementary aspects related to the security of mobile agent systems: the static and dynamic aspect. The first is related to the specification of security policies which treats the various security concerns in mobile agent systems and covers the various concepts related to the modeling of such systems. The dynamic aspect takes an interest to define a set of elementary operations which may change a given policy and a framework that expresses the adaptability of the agent policy to the security requirements of the new visited system. All Specifications are coded in Z notation.Another main contribution consists in providing a formal verification framework which gives more completeness and more consistency to the proposed specifications for both aspects. All checking processes are implemented under the Z/EVES theorem prover. Finally, we have take advantage from this theoretical work and we have defined an operational framework for enforcement security policies which combine the strengths of AOP with those of formal methods.

Formal specifications are mathematically based techniques with which a system can be analyzed, and its functionalities be described. Case studies have shown that using formal specifications can help reduce bugs and other inconsistencies when implementing a complex system; they are more likely found during the software design phase rather than later. During the process of porting code, testing has been used to verify that the port has the same functionalities as the original. However, testing alone has been deemed necessary but not sufficient to accomplish this. This thesis questions if formal specifications could be used during the process of porting code to create an accurate model of the system, and thereby provide higher degrees of certainty that the final product conforms to the original. A step-by-step methodology is presented to answer this question. The methodology ascertains the behavior of a port target through testing and a formal specification model based on these tests is created. This model is then used to create the port. The result indicates that the methodology used has some potential since it provided a high level of certainty that the ported code adhered to the original. Since the methodology puts a high emphasis on the specification and has several layers of verification, it is likely that it is suitable for projects with several modules and interdependencies. When using it for porting a trivial or non-complex system, the overhead of the methodology may prove high in comparison to the value gained. It was also found that one must take into consideration the implicit functionalities a language provides. Strict reliance on a model could thereby lead to a less flexible process where creativity and consideration of the specifics of the target language may have produced a different result. / Formella specifikationer är matematiska tekniker med vilka ett system kan analyseras och dess funktioner beskrivas. Fallstudier har visat att användning av formella specifikationer vid mjukvaruutveckling kan bidra till att reducera antalet fel och därmed minska omkostnaderna. Vid portering av kod har tester använts för att verifiera att porteringen har samma funktionaliteter som originalet. Tester anses dock vara otillräckliga - om än nödvändiga - för att fullständigt beskriva ett system. Denna avhandling ställer frågan om formella specifikationer kan användas i en porteringsprocess och därmed ge en högre grad av tillförlitlighet i att porteringen överensstämmer med originalet. En steg-för-steg-metodik presenteras för att besvara denna fråga. Metodiken använder sig av tester för att beskriva det system som skall porteras och en modell baserad på formella specifikationer skapas genom dessa tester. Denna modell används därefter för att skapa porteringen. Resultatet indikerar att metoden har viss potential eftersom den upplevdes öka förståelsen för referensarbetet och därmed också tryggheten i att den portade koden överensstämde med originalet. Eftersom metodiken lägger stor vikt vid specifikationen och består av flera lager av verifiering är det troligt att den är mer lämplig för system som består av flertalet moduler med inbördes beroende. Vid användning för att portera ett trivialt system kan metodens om-kostnader visa sig vara för höga i förhållande till det värde som erhålls. Det visade sig även att en porteringsprocess måste ta hänsyn till de implicita funktioner ett språk tillhandahåller. En strikt anpassning till en modell kan därmed leda till en mindre flexibel process och därmed leda till ett icke tillfredsställande resultat, där kreativitet och hänsyn till målspråket skulle kunna ha gett ett annat.

In recent years, there has been a ood of continuously changing information from a variety of web resources such as web databases, web sites, web services and programs. Online Social Networks (OSNs) represent such a eld where huge amounts of information are being posted online over time. Due to the nature of OSNs, which o er a productive source for qualitative and quantitative personal information, researchers from various disciplines contribute to developing methods for extracting data from OSNs. However, there is limited research which addresses extracting data automatically. To the best of the author's knowledge, there is no research which focuses on tracking the real time changes of information retrieved from OSN pro les over time and this motivated the present work. This thesis presents di erent approaches for automated Data Extraction (DE) from OSN: crawler, parser, Multi Agent System (MAS) and Application Programming Interface (API). Initially, a parser was implemented as a centralized system to traverse the OSN graph and extract the pro- le's attributes and list of friends from Myspace, the top OSN at that time, by parsing the Myspace pro les and extracting the relevant tokens from the parsed HTML source les. A Breadth First Search (BFS) algorithm was used to travel across the generated OSN friendship graph in order to select the next pro le for parsing. The approach was implemented and tested on two types of friends: top friends and all friends. In case of top friends, 500 seed pro les have been visited; 298 public pro les were parsed to get 2197 top friends pro les and 2747 friendship edges, while in case of all friends, 250 public pro les have been parsed to extract 10,196 friends' pro les and 17,223 friendship edges. This approach has two main limitations. The system is designed as a centralized system that controlled and retrieved information of each user's pro le just once. This means that the extraction process will stop if the system fails to process one of the pro les; either the seed pro le ( rst pro le to be crawled) or its friends. To overcome this problem, an Online Social Network Retrieval System (OSNRS) is proposed to decentralize the DE process from OSN through using MAS. The novelty of OSNRS is its ability to monitor pro les continuously over time. The second challenge is that the parser had to be modi ed to cope with changes in the pro les' structure. To overcome this problem, the proposed OSNRS is improved through use of an API tool to enable OSNRS agents to obtain the required elds of an OSN pro le despite modi cations in the representation of the pro le's source web pages. The experimental work shows that using API and MAS simpli es and speeds up the process of tracking a pro le's history. It also helps security personnel, parents, guardians, social workers and marketers in understanding the dynamic behaviour of OSN users. This thesis proposes solutions for web database processing on data extraction from OSNs by the use of parser and MAS and discusses the limitations and improvements. / Taibah University

<p>Formal methods such as Event-B are a widely used approach for developing critical systems. This thesis demonstrates that creating models and proving the consistency of the models at the requirements level during software (system) development is an effective way to reduce the occurrence of faults and errors in a practical application. An insulin infusion pump (IIP) is a complicated and time critical system. This thesis uses Event-B to specify models for an IIP, based on a draft requirements document developed by the US Food and Drug Administration (FDA). Consequently it demonstrates Event-B can be used effectively to detect the missing properties, the missing quantities, the faults and the errors at the requirements level of a system development. The IIP is an active and reactive time control system. To achieve the goal of handling timing issues in the IIP system, we made extensions of an existing time pattern specified using Event-B to enrich the semantics of the Event-B language. We created several sets to model the activation times of different events and the union of these time sets defines a global time activation set. The tick of global time is specified as a progress tick event. All the actions in an event are triggered only when the global time in the time tick event matches the time specified in the event. Time is deleted from the corresponding time set, but not the corresponding global time set while the event is triggered. A time point is deleted from the global time set only when there are no pending actions for that time point. Through discharging proof obligations using Event-B, we achieved our goal of improving the requirements document.</p> / Master of Computer Science (MCS)