Natural Language Processing (NLP) is an interdisciplinary research field of Computer Science, Linguistics, and Pattern Recognition that studies, among others, the use of human natural languages in Human-Computer Interaction (HCI). Most of NLP research tasks can be applied for solving real-world problems. This is the case of natural language recognition and natural language translation, that can be used for building automatic systems for document transcription and document translation. Regarding digitalised handwritten text documents, transcription is used to obtain an easy digital access to the contents, since simple image digitalisation only provides, in most cases, search by image and not by linguistic contents (keywords, expressions, syntactic or semantic categories). Transcription is even more important in historical manuscripts, since most of these documents are unique and the preservation of their contents is crucial for cultural and historical reasons. The transcription of historical manuscripts is usually done by paleographers, who are experts on ancient script and vocabulary. Recently, Handwritten Text Recognition (HTR) has become a common tool for assisting paleographers in their task, by providing a draft transcription that they may amend with more or less sophisticated methods. This draft transcription is useful when it presents an error rate low enough to make the amending process more comfortable than a complete transcription from scratch. Thus, obtaining a draft transcription with an acceptable low error rate is crucial to have this NLP technology incorporated into the transcription process. The work described in this thesis is focused on the improvement of the draft transcription offered by an HTR system, with the aim of reducing the effort made by paleographers for obtaining the actual transcription on digitalised historical manuscripts. This problem is faced from three different, but complementary, scenarios: · Multimodality: The use of HTR systems allow paleographers to speed up the manual transcription process, since they are able to correct on a draft transcription. Another alternative is to obtain the draft transcription by dictating the contents to an Automatic Speech Recognition (ASR) system. When both sources (image and speech) are available, a multimodal combination is possible and an iterative process can be used in order to refine the final hypothesis. · Interactivity: The use of assistive technologies in the transcription process allows one to reduce the time and human effort required for obtaining the actual transcription, given that the assistive system and the palaeographer cooperate to generate a perfect transcription. Multimodal feedback can be used to provide the assistive system with additional sources of information by using signals that represent the whole same sequence of words to transcribe (e.g. a text image, and the speech of the dictation of the contents of this text image), or that represent just a word or character to correct (e.g. an on-line handwritten word). · Crowdsourcing: Open distributed collaboration emerges as a powerful tool for massive transcription at a relatively low cost, since the paleographer supervision effort may be dramatically reduced. Multimodal combination allows one to use the speech dictation of handwritten text lines in a multimodal crowdsourcing platform, where collaborators may provide their speech by using their own mobile device instead of using desktop or laptop computers, which makes it possible to recruit more collaborators. / El Procesamiento del Lenguaje Natural (PLN) es un campo de investigación interdisciplinar de las Ciencias de la Computación, Lingüística y Reconocimiento de Patrones que estudia, entre otros, el uso del lenguaje natural humano en la interacción Hombre-Máquina. La mayoría de las tareas de investigación del PLN se pueden aplicar para resolver problemas del mundo real. Este es el caso del reconocimiento y la traducción del lenguaje natural, que se pueden utilizar para construir sistemas automáticos para la transcripción y traducción de documentos. En cuanto a los documentos manuscritos digitalizados, la transcripción se utiliza para facilitar el acceso digital a los contenidos, ya que la simple digitalización de imágenes sólo proporciona, en la mayoría de los casos, la búsqueda por imagen y no por contenidos lingüísticos. La transcripción es aún más importante en el caso de los manuscritos históricos, ya que la mayoría de estos documentos son únicos y la preservación de su contenido es crucial por razones culturales e históricas. La transcripción de manuscritos históricos suele ser realizada por paleógrafos, que son personas expertas en escritura y vocabulario antiguos. Recientemente, los sistemas de Reconocimiento de Escritura (RES) se han convertido en una herramienta común para ayudar a los paleógrafos en su tarea, la cual proporciona un borrador de la transcripción que los paleógrafos pueden corregir con métodos más o menos sofisticados. Este borrador de transcripción es útil cuando presenta una tasa de error suficientemente reducida para que el proceso de corrección sea más cómodo que una completa transcripción desde cero. Por lo tanto, la obtención de un borrador de transcripción con una baja tasa de error es crucial para que esta tecnología de PLN sea incorporada en el proceso de transcripción. El trabajo descrito en esta tesis se centra en la mejora del borrador de transcripción ofrecido por un sistema RES, con el objetivo de reducir el esfuerzo realizado por los paleógrafos para obtener la transcripción de manuscritos históricos digitalizados. Este problema se enfrenta a partir de tres escenarios diferentes, pero complementarios: · Multimodalidad: El uso de sistemas RES permite a los paleógrafos acelerar el proceso de transcripción manual, ya que son capaces de corregir en un borrador de la transcripción. Otra alternativa es obtener el borrador de la transcripción dictando el contenido a un sistema de Reconocimiento Automático de Habla. Cuando ambas fuentes están disponibles, una combinación multimodal de las mismas es posible y se puede realizar un proceso iterativo para refinar la hipótesis final. · Interactividad: El uso de tecnologías asistenciales en el proceso de transcripción permite reducir el tiempo y el esfuerzo humano requeridos para obtener la transcripción correcta, gracias a la cooperación entre el sistema asistencial y el paleógrafo para obtener la transcripción perfecta. La realimentación multimodal se puede utilizar en el sistema asistencial para proporcionar otras fuentes de información adicionales con señales que representen la misma secuencia de palabras a transcribir (por ejemplo, una imagen de texto, o la señal de habla del dictado del contenido de dicha imagen de texto), o señales que representen sólo una palabra o carácter a corregir (por ejemplo, una palabra manuscrita mediante una pantalla táctil). · Crowdsourcing: La colaboración distribuida y abierta surge como una poderosa herramienta para la transcripción masiva a un costo relativamente bajo, ya que el esfuerzo de supervisión de los paleógrafos puede ser drásticamente reducido. La combinación multimodal permite utilizar el dictado del contenido de líneas de texto manuscrito en una plataforma de crowdsourcing multimodal, donde los colaboradores pueden proporcionar las muestras de habla utilizando su propio dispositivo móvil en lugar de usar ordenadores, / El Processament del Llenguatge Natural (PLN) és un camp de recerca interdisciplinar de les Ciències de la Computació, la Lingüística i el Reconeixement de Patrons que estudia, entre d'altres, l'ús del llenguatge natural humà en la interacció Home-Màquina. La majoria de les tasques de recerca del PLN es poden aplicar per resoldre problemes del món real. Aquest és el cas del reconeixement i la traducció del llenguatge natural, que es poden utilitzar per construir sistemes automàtics per a la transcripció i traducció de documents. Quant als documents manuscrits digitalitzats, la transcripció s'utilitza per facilitar l'accés digital als continguts, ja que la simple digitalització d'imatges només proporciona, en la majoria dels casos, la cerca per imatge i no per continguts lingüístics (paraules clau, expressions, categories sintàctiques o semàntiques). La transcripció és encara més important en el cas dels manuscrits històrics, ja que la majoria d'aquests documents són únics i la preservació del seu contingut és crucial per raons culturals i històriques. La transcripció de manuscrits històrics sol ser realitzada per paleògrafs, els quals són persones expertes en escriptura i vocabulari antics. Recentment, els sistemes de Reconeixement d'Escriptura (RES) s'han convertit en una eina comuna per ajudar els paleògrafs en la seua tasca, la qual proporciona un esborrany de la transcripció que els paleògrafs poden esmenar amb mètodes més o menys sofisticats. Aquest esborrany de transcripció és útil quan presenta una taxa d'error prou reduïda perquè el procés de correcció siga més còmode que una completa transcripció des de zero. Per tant, l'obtenció d'un esborrany de transcripció amb un baixa taxa d'error és crucial perquè aquesta tecnologia del PLN siga incorporada en el procés de transcripció. El treball descrit en aquesta tesi se centra en la millora de l'esborrany de la transcripció ofert per un sistema RES, amb l'objectiu de reduir l'esforç realitzat pels paleògrafs per obtenir la transcripció de manuscrits històrics digitalitzats. Aquest problema s'enfronta a partir de tres escenaris diferents, però complementaris: · Multimodalitat: L'ús de sistemes RES permet als paleògrafs accelerar el procés de transcripció manual, ja que són capaços de corregir un esborrany de la transcripció. Una altra alternativa és obtenir l'esborrany de la transcripció dictant el contingut a un sistema de Reconeixement Automàtic de la Parla. Quan les dues fonts (imatge i parla) estan disponibles, una combinació multimodal és possible i es pot realitzar un procés iteratiu per refinar la hipòtesi final. · Interactivitat: L'ús de tecnologies assistencials en el procés de transcripció permet reduir el temps i l'esforç humà requerits per obtenir la transcripció real, gràcies a la cooperació entre el sistema assistencial i el paleògraf per obtenir la transcripció perfecta. La realimentació multimodal es pot utilitzar en el sistema assistencial per proporcionar fonts d'informació addicionals amb senyals que representen la mateixa seqüencia de paraules a transcriure (per exemple, una imatge de text, o el senyal de parla del dictat del contingut d'aquesta imatge de text), o senyals que representen només una paraula o caràcter a corregir (per exemple, una paraula manuscrita mitjançant una pantalla tàctil). · Crowdsourcing: La col·laboració distribuïda i oberta sorgeix com una poderosa eina per a la transcripció massiva a un cost relativament baix, ja que l'esforç de supervisió dels paleògrafs pot ser reduït dràsticament. La combinació multimodal permet utilitzar el dictat del contingut de línies de text manuscrit en una plataforma de crowdsourcing multimodal, on els col·laboradors poden proporcionar les mostres de parla utilitzant el seu propi dispositiu mòbil en lloc d'utilitzar ordinadors d'escriptori o portàtils, la qual cosa permet ampliar el nombr / Granell Romero, E. (2017). Advances on the Transcription of Historical Manuscripts based on Multimodality, Interactivity and Crowdsourcing [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86137

Diagnosis, treatment and research about such complex diseases as breast cancer is an increasingly complex task due to the big quantity and diversity of involved data and the need of relating them properly to obtain relevant conclusions. Clinical data generation has to be followed by an efficient data management. So, the use of advanced information system technologies is essential to ensure a correct storage, management and exploitation of data. Following a deep study of domain and technologies used to store and manage clinical and biological data about the disease, the main goal of this thesis is to provide a methodological basis to design and implement software systems to manage breast cancer data in a trustable and efficient way. Using Conceptual Modelling techniques in an environment where their use is not as common as it should be, allows to create information systems perfectly adapted to the studied domain. Under this approach, in this thesis some tasks have been carried out among which are conceptual modelling of diagnosis, treatment and research of breast cancer's domain; archetypes' designing under ISO13606 standard to allow systems interoperability; breast cancer data integration from different data sources in a unified database; and designing a prototype of tool for managing and analysing clinical and genic expression data. In order to validate the proposal, a validation process in a real environment as Research Foundation INCLIVA in Valencia has been carried out. During this process, medical and biological researchers have use and assess the efficiency of solution proposed in this doctoral thesis. / El diagnóstico, tratamiento e investigación sobre enfermedades tan complejas como el cáncer de mama es una tarea cada vez más complicada por la gran cantidad y diversidad de datos implicados y por la necesidad de relacionarlos adecuadamente para obtener conclusiones relevantes. La generación de los datos clínicos tiene que estar acompañada de una gestión eficiente de los mismos. Ello hace imprescindible la utilización de tecnologías avanzadas de Sistemas de Información que aseguren un correcto almacenamiento, gestión y explotación de los datos. Tras un profundo estudio del dominio y de las tecnologías utilizadas para el almacenamiento y gestión de datos clínicos y biológicos sobre la enfermedad, el objetivo principal de esta tesis es ofrecer una base metodológica que permita diseñar y desarrollar sistemas software para la manipulación eficiente y fiable de la información sobre el cáncer de mama. La utilización de técnicas de Modelado Conceptual en un entorno donde su uso no es tan habitual como debiera ser, permitirá disponer de un sistema de información perfectamente adaptado al dominio de aplicación. Bajo este planteamiento, en esta tesis se ha llevado a cabo el modelado conceptual del dominio del diagnóstico, tratamiento e investigación del cáncer de mama, el diseño de arquetipos bajo el estándar ISO13606 para ofrecer interoperabilidad entre sistemas, la integración de datos de distintos orígenes relacionados con el cáncer de mama en una base de datos unificadora y el diseño de un prototipo de herramienta de gestión y análisis de datos clínicos y de expresión génica. Para validar la idoneidad de esta propuesta, se ha llevado a cabo un proceso de validación en un entorno real como es la Fundación de Investigación INCLIVA de Valencia, donde investigadores clínicos y biólogos han probado y valorado la eficiencia de la solución planteada en esta tesis doctoral. / El diagnòstic, tractament i investigació sobre malalties tan complexes com ara el càncer de mama és una tasca cada vegada més complexa per la gran quantitat i diversitat de dades implicades i per la necessitat de relacionar-les adequadament per a obtenir conclusions rellevants. La generació de dades clíniques ha d'estar acompanyada d'una gestió eficient de les mateixes. Açò fa imprescindible la utilització de tecnologies avançades de Sistemes d'Informació que asseguren un correcte emmagatzematge, gestió i explotació de les dades. Després d'un profund estudi del domini i de les tecnologies utilitzades per l'emmagatzematge i gestió de dades clíniques i biològiques sobre la malaltia, el principal objectiu d'aquesta tesi és oferir una base metodològica que permeta dissenyar i desenvolupar sistemes programaris per a la manipulació eficient i fiable de la informació sobre el càncer de mama. La utilització de tècniques de Modelat Conceptual en un entorn on el seu ús no és tan habitual com deuria ser, permetrà disposar d'un sistema d'informació perfectament adaptat al domini d'aplicació. Baix aquest plantejament, en aquesta tesi s'ha dut a terme el modelat conceptual del domini del diagnòstic, tractament i investigació del càncer de mama, el disseny d'arquetips baix l'estàndard ISO13606 per oferir interoperabilitat entre sistemes, la integració de dades de distints orígens sobre el càncer de mama en una base de dades unificadora i el disseny d'un prototip d'eina de gestió i anàlisi de dades clíniques i d'expressió gènica. Per a validar la idoneïtat d'aquesta proposta, s'ha dut a terme un procés de validació en un entorn real com és la Fundació d'Investigació INCLIVA de València, on investigadors clínics i biòlegs han provat i valorat l'eficiència de la solució plantejada en aquesta tesi doctoral. / Burriel Coll, V. (2017). Diseño y Desarrollo de un Sistema de Información para la Gestión de Información sobre Cáncer de Mama [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86158

COMPARATIVE STUDY OF VOCAL TECHNIQUE AMONG 21ST CENTURY SPANISH SINGING PROFESSIONALS Abstract The main goal of this doctoral thesis is to gather the current conceptual proposals about the technique of lyric singing, based on an analysis of the opinions of active Spanish professionals and on the main theories about vocal teaching published on the 20th and 21st centuries. The thesis develops a literature search in Chapter I and a field search through questionnaires in Chapter II. The following subjects are exposed: 1) the different current perspectives that exist around the idea of "vocal technique", 2) a comparative study between the opinions and theories held by singing professionals that have contributed to this study, and 3) a guide about the current lyric practice that can be useful to students, teachers and singers. / ESTUDIO COMPARATIVO DE LA TÉCNICA VOCAL ENTRE LOS PROFESIONALES ESPAÑOLES DEL CANTO DEL SIGLO XXI Resumen El objetivo principal de esta Tesis Doctoral es aunar y presentar las actuales propuestas conceptuales sobre la técnica vocal del canto lírico, tomando como base el análisis de las opiniones de los profesionales españoles en ejercicio y las principales teorías sobre pedagogía vocal publicadas en los siglos XX y XXI. A partir de los resultados obtenidos con una investigación bibliográfica en el capítulo I y una investigación de campo mediante cuestionarios en el capítulo II, expongo: 1) las diferentes perspectivas actuales que existen sobre un mismo concepto de técnica vocal¿ 2) un estudio comparativo entre las opiniones y teorías expuestas por los profesionales del canto que han colaborado en el presente estudio ¿ y 3) una guía útil y realista sobre la práctica lírica actual para estudiantes, docentes y cantantes. / ESTUDI COMPARATIU DE LA TÈCNICA VOCAL ENTRE ELS PROFESSIONALS ESPANYOLS DEL CANT DEL SEGLE XXI Resum L'objectiu principal d'aquesta Tesi Doctoral és conjuminar i presentar les actuals propostes conceptuals sobre la tècnica vocal del cant líric, prenent com a base l'anàlisi de les opinions dels professionals espanyols en exercici i les principals teories sobre pedagogia vocal publicades en els segles XX i XXI. A partir dels resultats obtinguts amb una recerca bibliogràfica en el capítol I i una recerca de camp mitjançant qüestionaris en el capítol II, expose:1) les diferents perspectives actuals que existeixen sobre un mateix concepte de tècnica vocal, 2) un estudi comparatiu entre les opinions i teories exposades pels professionals del cant que han col·laborat en el present estudi i 3) una guia útil i realista sobre la pràctica lírica actual per a estudiants, docents i cantants. / Llorens Puig, PM. (2017). Estudio comparativo de la técnica vocal entre los profesionales españoles del canto del siglo XXI [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86196

Despite much scepticism and problems for its adoption, the Model-Driven Development (MDD) is being used and improved to provide many inherent benefits for industry. One of its greatest benefits is the ability to handle the complexity of software development by raising the abstraction level. Models are expressed using concepts that are not related to a specific implementation technology (e.g. Unified Modelling Language -UML, Object Constraint Language -OCL, Action Language for Foundational UML -ALF), which means that the models can be easier to specify, maintain and document. As in Model-Driven Engineering (MDE), the primary artefacts are the conceptual models, efforts are focused on their creation, testing and evolution at different levels of abstraction through transformations because if a conceptual schema has defects, these are passed on to the following stages, including coding. Thus, one of the challenges for researchers and developers in Model-Driven Development is being able to identify defects early on, at the conceptual schema level, as this helps reduce development costs and improve software quality. Over the last decade, little research work has been performed in this area. Some of the causes of this are the high theoretical complexity of testing conceptual schemas and the lack of adequate software support. This research area thus admits new methods and techniques, facing challenges such as generation of test cases using information external to the conceptual schemas (i.e. requirements), the measurement of possible automation, selection and prioritization of test cases, the need for an efficient support tool using standard semantics, the opportune feedback to support the software quality assurance process and facilitate making decisions based on the analysis and interpretation of the results. The aim of this thesis is to mitigate some of the problems that affect conceptual schema validation by providing a novel testing-based validation framework based on Model-Driven Development. The use of MDD improves abstraction, automation and reuse, which allows us to alleviate the complexity of our validation framework. Furthermore, by leveraging MDD techniques (such as metamodeling, model transformations, and models at runtime), our framework supports four phases of the testing process: test design, test case generation, test case execution and the evaluation of the results. In order to provide software support for our proposal, we developed the CoSTest ALF-based testing environment. To ensure that CoSTest offers the necessary functionality, we first identified a set of functional requirements. Then, after these requirements were identified, we defined the architecture and testing environment of the validation framework, and finally we implemented the architecture in the Eclipse context. CoSTest has been developed to test several properties on the executable model, such as syntactic correctness (i.e. all the elements in the model conform to the syntax of the language in which it is described), consistency between the structural and behavioural parts (its integrity constraints) and completeness (i.e. all possible changes on the system state can be performed through the execution of the operations defined in the executable model). For defective models, the CoSTest report returns a meaningful feedback that helps locate and repair any defects detected. / A pesar del escepticismo y dificultades en su adopción, el Desarrollo Orientado por Modelos (MDD, por sus siglas en inglés) está siendo usado y mejorado para proveer muchos beneficios inherentes a la industria. Uno de sus mayores beneficios es la capacidad de manejar la complejidad del desarrollo de software elevando el nivel de abstracción. Los modelos se expresan utilizando conceptos que no están relacionados con una tecnología de implementación específica (por ejemplo, Lenguaje de Modelado Unificado -UML, Lenguaje de Restricción de Objetos -OCL, Lenguaje de Acción para el Foundational UML - ALF), lo que significa que los modelos pueden ser más fáciles de especificar, mantener y documentar. Debido a que en una Ingeniería dirigida por modelos (MDE), los artefactos primarios son los modelos conceptuales, los esfuerzos se centran en su creación, prueba y evolución a diferentes niveles de abstracción a través de transformaciones, porque si un esquema conceptual tiene defectos, éstos se pasan a las siguientes etapas, incluida la codificación. Por lo tanto, uno de los retos para los investigadores y desarrolladores in MDD es poder identificar los defectos temprano, a nivel de esquemas conceptuales, ya que esto ayudaría a reducir los costos de desarrollo y mejorar la calidad del software. Durante la última década, pocos trabajos de investigación se han realizado en esta área. Algunas de las causas de esta realidad son la alta complejidad teórica de probar esquemas conceptuales y la falta de soporte de software adecuado. Por lo tanto, este área de investigación admite nuevos métodos y técnicas, enfrentando retos como la generación de casos de prueba utilizando información externa a los esquemas conceptuales (es decir, los requisitos), la medición de una posible automatización, selección y priorización de casos de prueba, la necesidad de una herramienta de soporte eficiente que utilice una semántica estándar, la retroalimentación oportuna para apoyar el proceso de aseguramiento de la calidad del software y facilitar la toma de decisiones basadas en el análisis y la interpretación de los resultados. El objetivo de esta tesis es mitigar algunos de los problemas que afectan la validación de los esquemas conceptuales, proporcionando un nuevo marco de validación basado en pruebas que fue construido usando un desarrollo dirigido por modelos. El uso de MDD permite un aumento en la abstracción, automatización y reutilización que nos permite aliviar la complejidad de nuestro marco de validación. Además, al aprovechar las técnicas MDD (como el metamodelado, las transformaciones de modelos y los modelos en tiempo de ejecución), nuestro marco soporta cuatro fases del proceso de prueba: diseño de pruebas, generación de casos de prueba, ejecución de casos de prueba y la evaluación de los resultados. Con el fin de proporcionar soporte de software para nuestra propuesta, hemos desarrollado CoSTest, un entorno de pruebas basado en el lenguaje ALF. Para asegurar que CoSTest ofrece la funcionalidad necesaria, primero identificamos un conjunto de requisitos funcionales. Luego, después de identificar estos requisitos, definimos la arquitectura y el ambiente de pruebas de nuestro marco de validación y, finalmente, implementamos la arquitectura en el contexto de Eclipse. CoSTest ha sido desarrollado para probar varias propiedades sobre el modelo ejecutable como la corrección sintáctica (es decir, todos los elementos del modelo se ajustan a la sintaxis del lenguaje en el que se describe), consistencia entre la parte estructural y el comportamiento (sus restricciones de integridad) y completitud (es decir, todos los cambios posibles en el estado del sistema se pueden realizar a través de la ejecución de las operaciones definidas en el modelo ejecutable). Para los modelos defectuosos, el informe de CoSTest devuelve una retroalimentación significativa que ayuda a localizar y reparar los defectos detec / A pesar de l'escepticisme i les dificultats en la seua adopció, el Desenvolupament Orientat per Models (MDD, segons les sigles en anglès) està sent usat i millorat per tal de proveir molts beneficis potencials inherents a l' indústria. Un dels majors beneficis és la capacitat de manejar la complexitat del desenvolupament del programari elevant el nivell d'abstracció. Els models s'expressen mitjançant conceptes que no estan relacionats amb una tecnologia d'implementació específica (per exemple, el Llenguatge de Modelat Unificat - UML, Llenguatge de Restricció d'Objectes -OCL, Llenguatge d'Acció per al Foundational UML - ALF), el que significa que els models poder ser més fàcils d'especificar, mantindre i documentar. A causa de que en una Enginyeria dirigida per models (MDE), els artefactes primaris són els models conceptuals, els esforços es centren en la seua creació, prova i evolució a diferents nivells d'abstracció mitjançant transformacions, perquè si un esquema conceptual té defectes, aquestos es passen a les següents etapes, inclosa la codificació. Per tant, un del reptes per als investigadors i desenvolupadors en MDD és poder identificar els defectes des del principi, a nivell de esquemes conceptuals, perquè açò ajudaria a reduir els costos de desenvolupament i millora de la qualitat del programari. Durant l'última dècada, pocs treballs d'investigació s'han fet en aquesta àrea. Algunes de les causes d'aquesta realitat són l'alta complexitat teòrica de provar esquemes conceptuals i la falta de suport de programari adequat. Per tant, aquesta àrea d'investigació admet nous mètodes i tècniques, enfrontant reptes com la generació de casos de prova mitjançant informació externa als esquemes conceptuals (es a dir, requisits), la medició de una possible automatització, selecció i priorització de casos de prova, la necessitat de una ferramenta de suport rentable que utilitze una semàntica estàndard, la retroalimentació oportuna per suportar el procés d'assegurament de la qualitat del programari i la facilitat per a prendre decisions basades en l'anàlisi i la interpretació dels resultats. En aquesta tesi intentem mitigar alguns dels problemes que afecten a la validació dels esquemes conceptuals, proporcionant un nou marc de validació basat en proves que va ser construït mitjançant un desenvolupament dirigit per models. L'ús de MDD permet un augment en l'abstracció, automatització i reutilització que ens permet alleujar la complexitat del nostre marc de validació. A més a més, al aprofitar les tècniques MDD (com el metamodelat, les transformacions de models i els models en temps d'execució), el nostre marc suporta quatre fases del procés de prova: disseny, generació i execució de casos de prova, així com l'avaluació de resultats del procés de prova. Amb la finalitat de proporcionar suport de programari per a la nostra proposta, hem desenvolupat un entorn de proves basat en el llenguatge ALF que s'anomena CoSTest. Per tal d'assegurar que CoSTest ofereix la funcionalitat necessària, identifiquem un conjunt de requisits funcionals abans de desenvolupar la ferramenta. Després d'identificar aquestos requisits, definim l'arquitectura i l'ambient de proves del nostre marc de validació, i finalment, implementem l'arquitectura en el context Eclipse. CoSTest ha sigut desenvolupat per provar diverses propietats sobre el model executable com la correcció sintàctica (és a dir, tots els elements del model s'ajusten a la sintaxi del llenguatge en el que es descriu), consistència antre la part estructural i el comportament (les seues restriccions d'integritat) i completitud (és a dir, tots els canvis possibles en l'estat del sistema es poden realitzar mitjançant l'execució de les operacions definides en el model executable). Per als models defectuosos, l'informe de CoSTest retorna una retroalimentació significativa que ajuda a localitzar i reparar els defectes dete / Granda Juca, MF. (2017). Testing-Based Conceptual Schema Validation in a Model-Driven Environment [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/89091

Tesis por compendio / Social media platforms, like Twitter, offer a face-saving ability that allows users to express themselves employing figurative language devices such as irony to achieve different communication purposes. Dealing with such kind of content represents a big challenge for computational linguistics. Irony is closely associated with the indirect expression of feelings, emotions and evaluations. Interest in detecting the presence of irony in social media texts has grown significantly in the recent years. In this thesis, we introduce the problem of detecting irony in social media under a computational linguistics perspective. We propose to address this task by focusing, in particular, on the role of affective information for detecting the presence of such figurative language device. Attempting to take advantage of the subjective intrinsic value enclosed in ironic expressions, we present a novel model, called emotIDM, for detecting irony relying on a wide range of affective features. For characterising an ironic utterance, we used an extensive set of resources covering different facets of affect from sentiment to finer-grained emotions. Results show that emotIDM has a competitive performance across the experiments carried out, validating the effectiveness of the proposed approach. Another objective of the thesis is to investigate the differences among tweets labeled with #irony and #sarcasm. Our aim is to contribute to the less investigated topic in computational linguistics on the separation between irony and sarcasm in social media, again, with a special focus on affective features. We also studied a less explored hashtag: #not. We find data-driven arguments on the differences among tweets containing these hashtags, suggesting that the above mentioned hashtags are used to refer different figurative language devices. We identify promising features based on affect-related phenomena for discriminating among different kinds of figurative language devices. We also analyse the role of polarity reversal in tweets containing ironic hashtags, observing that the impact of such phenomenon varies. In the case of tweets labeled with #sarcasm often there is a full reversal, whereas in the case of those tagged with #irony there is an attenuation of the polarity. We analyse the impact of irony and sarcasm on sentiment analysis, observing a drop in the performance of NLP systems developed for this task when irony is present. Therefore, we explored the possible use of our findings in irony detection for the development of an irony-aware sentiment analysis system, assuming that the identification of ironic content could help to improve the correct identification of sentiment polarity. To this aim, we incorporated emotIDM into a pipeline for determining the polarity of a given Twitter message. We compared our results with the state of the art determined by the "Semeval-2015 Task 11" shared task, demonstrating the relevance of considering affective information together with features alerting on the presence of irony for performing sentiment analysis of figurative language for this kind of social media texts. To summarize, we demonstrated the usefulness of exploiting different facets of affective information for dealing with the presence of irony in Twitter. / Las plataformas de redes sociales, como Twitter, ofrecen a los usuarios la posibilidad de expresarse de forma libre y espontanea haciendo uso de diferentes recursos lingüísticos como la ironía para lograr diferentes propósitos de comunicación. Manejar ese tipo de contenido representa un gran reto para la lingüística computacional. La ironía está estrechamente vinculada con la expresión indirecta de sentimientos, emociones y evaluaciones. El interés en detectar la presencia de ironía en textos de redes sociales ha aumentado significativamente en los últimos años. En esta tesis, introducimos el problema de detección de ironía en redes sociales desde una perspectiva de la lingüística computacional. Proponemos abordar dicha tarea enfocándonos, particularmente, en el rol de información relativa al afecto y las emociones para detectar la presencia de dicho recurso lingüístico. Con la intención de aprovechar el valor intrínseco de subjetividad contenido en las expresiones irónicas, presentamos un modelo para detectar la presencia de ironía denominado emotIDM, el cual está basado en una amplia variedad de rasgos afectivos. Para caracterizar instancias irónicas, utilizamos un amplio conjunto de recursos que cubren diferentes ámbitos afectivos: desde sentimientos (positivos o negativos) hasta emociones específicas definidas con una granularidad fina. Los resultados obtenidos muestran que emotIDM tiene un desempeño competitivo en los experimentos realizados, validando la efectividad del enfoque propuesto. Otro objetivo de la tesis es investigar las diferencias entre tweets etiquetados con #irony y #sarcasm. Nuestra finalidad es contribuir a un tema menos investigado en lingüística computacional: la separación entre el uso de ironía y sarcasmo en redes sociales, con especial énfasis en rasgos afectivos. Además, estudiamos un hashtag que ha sido menos analizado: #not. Nuestros resultados parecen evidenciar que existen diferencias entre los tweets que contienen dichos hashtags, sugiriendo que son utilizados para hacer referencia de diferentes recursos lingüísticos. Identificamos un conjunto de características basadas en diferentes fenómenos afectivos que parecen ser útiles para discriminar entre diferentes tipos de recursos lingüísticos. Adicionalmente analizamos la reversión de polaridad en tweets que contienen hashtags irónicos, observamos que el impacto de dicho fenómeno es diferente en cada uno de ellos. En el caso de los tweets que están etiquetados con el hashtag #sarcasm, a menudo hay una reversión total, mientras que en el caso de los tweets etiquetados con el hashtag #irony se produce una atenuación de la polaridad. Llevamos a cabo un estudio del impacto de la ironía y el sarcasmo en el análisis de sentimientos, observamos una disminución en el rendimiento de los sistemas de PLN desarrollados para dicha tarea cuando la ironía está presente. Por consiguiente, exploramos la posibilidad de utilizar nuestros resultados en detección de ironía para el desarrollo de un sistema de análisis de sentimientos que considere de la presencia de ironía, suponiendo que la detección de contenido irónico podría ayudar a mejorar la correcta identificación del sentimiento expresado en un texto dado. Con este objetivo, incorporamos emotIDM como la primera fase en un sistema de análisis de sentimientos para determinar la polaridad de mensajes en Twitter. Comparamos nuestros resultados con el estado del arte establecido en la tarea de evaluación "Semeval-2015 Task 11", demostrando la importancia de utilizar información afectiva en conjunto con características que alertan de la presencia de la ironía para desempeñar análisis de sentimientos en textos con lenguaje figurado que provienen de redes sociales. En resumen, demostramos la utilidad de aprovechar diferentes aspectos de información relativa al afecto y las emociones para tratar cuestiones relativas a la presencia de la ironí / Les plataformes de xarxes socials, com Twitter, oferixen als usuaris la possibilitat d'expressar-se de forma lliure i espontània fent ús de diferents recursos lingüístics com la ironia per aconseguir diferents propòsits de comunicació. Manejar aquest tipus de contingut representa un gran repte per a la lingüística computacional. La ironia està estretament vinculada amb l'expressió indirecta de sentiments, emocions i avaluacions. L'interés a detectar la presència d'ironia en textos de xarxes socials ha augmentat significativament en els últims anys. En aquesta tesi, introduïm el problema de detecció d'ironia en xarxes socials des de la perspectiva de la lingüística computacional. Proposem abordar aquesta tasca enfocant-nos, particularment, en el rol d'informació relativa a l'afecte i les emocions per detectar la presència d'aquest recurs lingüístic. Amb la intenció d'aprofitar el valor intrínsec de subjectivitat contingut en les expressions iròniques, presentem un model per a detectar la presència d'ironia denominat emotIDM, el qual està basat en una àmplia varietat de trets afectius. Per caracteritzar instàncies iròniques, utilitzàrem un ampli conjunt de recursos que cobrixen diferents àmbits afectius: des de sentiments (positius o negatius) fins emocions específiques definides de forma molt detallada. Els resultats obtinguts mostres que emotIDM té un rendiment competitiu en els experiments realitzats, validant l'efectivitat de l'enfocament proposat. Un altre objectiu de la tesi és investigar les diferències entre tweets etiquetats com a #irony i #sarcasm. La nostra finalitat és contribuir a un tema menys investigat en lingüística computacional: la separació entre l'ús d'ironia i sarcasme en xarxes socials, amb especial èmfasi amb els trets afectius. A més, estudiem un hashtag que ha sigut menys estudiat: #not. Els nostres resultats pareixen evidenciar que existixen diferències entre els tweets que contenen els hashtags esmentats, cosa que suggerix que s'utilitzen per fer referència de diferents recursos lingüístics. Identifiquem un conjunt de característiques basades en diferents fenòmens afectius que pareixen ser útils per a discriminar entre diferents tipus de recursos lingüístics. Addicionalment analitzem la reversió de polaritat en tweets que continguen hashtags irònics, observant que l'impacte del fenomen esmentat és diferent per a cadascun d'ells. En el cas dels tweet que estan etiquetats amb el hashtag #sarcasm, a sovint hi ha una reversió total, mentre que en el cas dels tweets etiquetats amb el hashtag #irony es produïx una atenuació de polaritat. Duem a terme un estudi de l'impacte de la ironia i el sarcasme en l'anàlisi de sentiments, on observem una disminució en el rendiment dels sistemes de PLN desenvolupats per a aquestes tasques quan la ironia està present. Per consegüent, vam explorar la possibilitat d'utilitzar els nostres resultats en detecció d'ironia per a desenvolupar un sistema d'anàlisi de sentiments que considere la presència d'ironia, suposant que la detecció de contingut irònic podria ajudar a millorar la correcta identificació del sentiment expressat en un text donat. Amb aquest objectiu, incorporem emotIDM com la primera fase en un sistema d'anàlisi de sentiments per determinar la polaritat de missatges en Twitter. Hem comparat els nostres resultats amb l'estat de l'art establert en la tasca d'avaluació "Semeval-2015 Task 11", demostrant la importància d'utilitzar informació afectiva en conjunt amb característiques que alerten de la presència de la ironia per exercir anàlisi de sentiments en textos amb llenguatge figurat que provenen de xarxes socials. En resum, hem demostrat la utilitat d'aprofitar diferents aspectes d'informació relativa a l'afecte i les emocions per tractar qüestions relatives a la presència d'ironia en Twitter. / Hernández Farias, DI. (2017). Irony and Sarcasm Detection in Twitter: The Role of Affective Content [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90544 / Compendio

This thesis presents the Multiple Modelling Quality Evaluation Framework method (hereinafter MMQEF), which is a conceptual, methodological, and technological framework for evaluating quality issues in modelling languages and modelling elements by the application of a taxonomic analysis. It derives some analytic procedures that support the detection of quality issues in model-driven projects, such as the suitability of modelling languages, traces between abstraction levels, specification for model transformations, and integration between modelling proposals. MMQEF also suggests metrics to perform analytic procedures based on the classification obtained for the modelling languages and artifacts under evaluation. MMQEF uses a taxonomy that is extracted from the Zachman framework for Information Systems (Zachman, 1987; Sowa and Zachman, 1992), which proposed a visual language to classify elements that are part of an Information System (IS). These elements can be from organizational to technical artifacts. The visual language contains a bi-dimensional matrix for classifying IS elements (generally expressed as models) and a set of seven rules to perform the classification. As an evaluation method, MMQEF defines activities in order to derive quality analytics based on the classification applied on modelling languages and elements. The Zachman framework was chosen because it was one of the first and most precise proposals for a reference architecture for IS, which is recognized by important standards such as the ISO 42010 (612, 2011). This thesis presents the conceptual foundation of the evaluation framework, which is based on the definition of quality for model-driven engineering (MDE). The methodological and technological support of MMQEF is also described. Finally, some validations for MMQEF are reported. / Esta tesis presenta el método MMQEF (Multiple Modelling Quality Evaluation Framework), el cual es un marco de trabajo conceptual, metodológico y tecnológico para evaluar aspectos de calidad sobre lenguajes y elementos de modelado mediante la aplicación de análisis taxonómico. El método deriva procedimientos analíticos que soportan la detección de aspectos de calidad en proyectos model-driven tales como: idoneidad de lenguajes de modelado, trazabilidad entre niveles de abstracción, especificación de transformación de modelos, e integración de propuestas de modelado. MMQEF también sugiere métricas para ejecutar procedimientos analíticos basados en la clasificación obtenida para los lenguajes y artefactos de modelado bajo evaluación. MMQEF usa una taxonomía para Sistemas de Información basada en el framework Zachman (Zachman, 1987; Sowa and Zachman, 1992). Dicha taxonomía propone un lenguaje visual para clasificar elementos que hacen parte de un Sistema de Información. Los elementos pueden ser artefactos asociados a niveles desde organizacionales hasta técnicos. El lenguaje visual contiene una matriz bidimensional para clasificar elementos de Sistemas de Información, y un conjunto de siete reglas para ejecutar la clasificación. Como método de evaluación MMEQF define actividades para derivar analíticas de calidad basadas en la clasificación aplicada sobre lenguajes y elementos de modelado. El marco Zachman fue seleccionado debido a que éste fue una de las primeras y más precisas propuestas de arquitectura de referencia para Sistemas de Información, siendo ésto reconocido por destacados estándares como ISO 42010 (612, 2011). Esta tesis presenta los fundamentos conceptuales del método de evaluación basado en el análisis de la definición de calidad en la ingeniería dirigida por modelos (MDE). Posteriormente se describe el soporte metodológico y tecnológico de MMQEF, y finalmente se reportan validaciones. / Aquesta tesi presenta el mètode MMQEF (Multiple Modelling Quality Evaluation Framework), el qual és un marc de treball conceptual, metodològic i tecnològic per avaluar aspectes de qualitat sobre llenguatges i elements de modelatge mitjançant l'aplicació d'anàlisi taxonòmic. El mètode deriva procediments analítics que suporten la detecció d'aspectes de qualitat en projectes model-driven com ara: idoneïtat de llenguatges de modelatge, traçabilitat entre nivells d'abstracció, especificació de transformació de models, i integració de propostes de modelatge. MMQEF també suggereix mètriques per executar procediments analítics basats en la classificació obtinguda pels llenguatges i artefactes de mode-lat avaluats. MMQEF fa servir una taxonomia per a Sistemes d'Informació basada en el framework Zachman (Zachman, 1987; Sowa and Zachman, 1992). Aquesta taxonomia proposa un llenguatge visual per classificar elements que fan part d'un Sistema d'Informació. Els elements poden ser artefactes associats a nivells des organitzacionals fins tècnics. El llenguatge visual conté una matriu bidimensional per classificar elements de Sistemes d'Informació, i un conjunt de set regles per executar la classificació. Com a mètode d'avaluació MMEQF defineix activitats per derivar analítiques de qualitat basades en la classificació aplicada sobre llenguatges i elements de modelatge. El marc Zachman va ser seleccionat a causa de que aquest va ser una de les primeres i més precises propostes d'arquitectura de referència per a Sistemes d'Informació, sent això reconegut per destacats estàndards com ISO 42010 (612, 2011). Aquesta tesi presenta els fonaments conceptuals del mètode d'avaluació basat en l'anàlisi de la definició de qualitat en l'enginyeria dirigida per models (MDE). Posteriorment es descriu el suport metodològic i tecnològic de MMQEF, i finalment es reporten validacions. / Giraldo Velásquez, FD. (2017). A framework for evaluating the quality of modelling languages in MDE environments [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90628

Esta tesis propone una metodología de análisis dinámico que mejora el diagnóstico de programas erróneos escritos en el lenguaje Maude. La idea clave es combinar técnicas de verificación de aserciones en tiempo de ejecución con la fragmentación dinámica de trazas de ejecución para detectar automáticamente errores en tiempo de ejecución, al tiempo que se reduce el tamaño y la complejidad de las trazas a analizar. En el caso de violarse una aserción, se infiere automáticamente el criterio de fragmentación, lo que facilita al usuario identificar rápidamente la fuente del error. En primer lugar, la tesis formaliza una técnica destinada a detectar automáticamente eventuales desviaciones del comportamiento deseado del programa (síntomas de error). Esta técnica soporta dos tipos de aserciones definidas por el usuario: aserciones funcionales (que restringen llamadas a funciones deterministas) y aserciones de sistema (que especifican los invariantes de estado del sistema). La técnica de verificación dinámica propuesta es demostrablemente correcta en el sentido de que todos los errores señalados definitivamente delatan la violación de las aserciones. Tras eventuales violaciones de aserciones, se generan automáticamente trazas fragmentadas (es decir, trazas simplificadas pero igualmente precisas) que ayudan a identificar la causa del error. Además, la técnica también sugiere una posible reparación para las reglas implicadas en la generación de los estados erróneos. La metodología propuesta se basa en (i) una notación lógica para especificar las aserciones que se imponen a la ejecución; (ii) una técnica de verificación aplicable en tiempo de ejecución que comprueba dinámicamente las aserciones; y (iii) un mecanismo basado en la generalización (ecuacional) menos general que automáticamente obtiene criterios precisos para fragmentar trazas de ejecución a partir de aserciones falsificadas. Por último, se presenta una implementación de la técnica propuesta en la herramienta de análisis dinámico basado en aserciones ABETS, que muestra cómo es posible combinar el trazado de las propiedades asertadas del programa para obtener un algoritmo preciso de análisis de trazas que resulta útil para el diagnóstico y la depuración de programas. / This thesis proposes a dynamic analysis methodology for improving the diagnosis of erroneous Maude programs. The key idea is to combine runtime assertion checking and dynamic trace slicing for automatically catching errors at runtime while reducing the size and complexity of the erroneous traces to be analyzed (i.e., those leading to states that fail to satisfy the assertions). In the event of an assertion violation, the slicing criterion is automatically inferred, which facilitates the user to rapidly pinpoint the source of the error. First, a technique is formalized that aims at automatically detecting anomalous deviations of the intended program behavior (error symptoms) by using assertions that are checked at runtime. This technique supports two types of user-defined assertions: functional assertions (which constrain deterministic function calls) and system assertions (which specify system state invariants). The proposed dynamic checking is provably sound in the sense that all errors flagged definitely signal a violation of the specifications. Then, upon eventual assertion violations, accurate trace slices (i.e., simplified yet precise execution traces) are generated automatically, which help identify the cause of the error. Moreover, the technique also suggests a possible repair for the rules involved in the generation of the erroneous states. The proposed methodology is based on (i) a logical notation for specifying assertions that are imposed on execution runs; (ii) a runtime checking technique that dynamically tests the assertions; and (iii) a mechanism based on (equational) least general generalization that automatically derives accurate criteria for slicing from falsified assertions. Finally, an implementation of the proposed technique is presented in the assertion-based, dynamic analyzer ABETS, which shows how the forward and backward tracking of asserted program properties leads to a thorough trace analysis algorithm that can be used for program diagnosis and debugging. / Esta tesi proposa una metodologia d'anàlisi dinàmica que millora el diagnòstic de programes erronis escrits en el llenguatge Maude. La idea clau és combinar tècniques de verificació d'assercions en temps d'execució amb la fragmentació dinàmica de traces d'execució per a detectar automàticament errors en temps d'execució, alhora que es reduïx la grandària i la complexitat de les traces a analitzar. En el cas de violar-se una asserció, s'inferix automàticament el criteri de fragmentació, la qual cosa facilita a l'usuari identificar ràpidament la font de l'error. En primer lloc, la tesi formalitza una tècnica destinada a detectar automàticament eventuals desviacions del comportament desitjat del programa (símptomes d'error). Esta tècnica suporta dos tipus d'assercions definides per l'usuari: assercions funcionals (que restringixen crides a funcions deterministes) i assercions de sistema (que especifiquen els invariants d'estat del sistema). La tècnica de verificació dinàmica proposta és demostrablement correcta en el sentit que tots els errors assenyalats definitivament delaten la violació de les assercions. Davant eventuals violacions d'assercions, es generen automàticament traces fragmentades (és a dir, traces simplificades però igualment precises) que ajuden a identificar la causa de l'error. A més, la tècnica també suggerix una possible reparació de les regles implicades en la generació dels estats erronis. La metodologia proposada es basa en (i) una notació lògica per a especificar les assercions que s'imposen a l'execució; (ii) una tècnica de verificació aplicable en temps d'execució que comprova dinàmicament les assercions; i (iii) un mecanisme basat en la generalització (ecuacional) menys general que automàticament obté criteris precisos per a fragmentar traces d'execució a partir d'assercions falsificades. Finalment, es presenta una implementació de la tècnica proposta en la ferramenta d'anàlisi dinàmica basat en assercions ABETS, que mostra com és possible combinar el traçat cap avant i cap arrere de les propietats assertades del programa per a obtindre un algoritme precís d'anàlisi de traces que resulta útil per al diagnòstic i la depuració de programes. / Sapiña Sanchis, J. (2017). Rewriting Logic Techniques for Program Analysis and Optimization [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/94044

La reutilización es un factor clave para reducir los costos y mejorar la calidad de las propiedades de productos software como la seguridad, fiabilidad o rendimiento. Siguiendo este factor surge la aproximación para el desarrollo de software de Líneas de Productos Software; esta aproximación promete, entre otras cosas, acortar el tiempo del desarrollo de los sistemas software y reducir significativamente los costes de desarrollo y mantenimiento. Por otro lado, el Desarrollo Dirigido por Modelos es un enfoque para el desarrollo de software que propone el uso de modelos en varios niveles de abstracción y transformaciones de modelo como artefactos principales. El uso de modelos como los principales artefactos en el desarrollo de software ofrece muchas ventajas a los desarrolladores, por ejemplo, las transformaciones de modelo permiten la conversión de un modelo fuente en otro modelo objetivo, el aumento del nivel de abstracción permite a los desarrolladores centrarse en el problema a resolver y restar importancia a los detalles de implementación. Ambos paradigmas, en la búsqueda de optimizar el tiempo de producción y calidad en el software generado, pueden reunir importantes ventajas en el proceso de producción de software. La combinación de Desarrollo Dirigido por Modelos y Líneas de Producto Software para producir productos software requiere la identificación de nuevos retos y necesidades de los stakeholders involucrados. La investigación presentada en esta tesis tiene el objetivo, apoyada en varios estudios empíricos realizados en entornos industriales, de aumentar el conocimiento y realizar una serie de propuestas de mejora del proceso de desarrollo software fundamentado en la combinación de Desarrollo Dirigido por Modelos y Líneas de Producto Software. Para alcanzar este objetivo se han estudiado cuatro dimensiones: procesado de requisitos, usabilidad, comprensión (en la configuración de productos) y gestión de errores. Cada una de estas dimensiones ha sido abordada en un estudio empírico, estudios presentados en trabajos de investigación y que forman la parte nuclear de esta tesis. Como resultado del trabajo realizado en esta tesis se han elaborado una serie de propuestas para mejorar el proceso de desarrollo software basado en la combinación de Desarrollo Dirigido por Modelos y Líneas de Producto Software y se han generado siete trabajos de investigación. Cinco de estos trabajos han sido presentados en conferencias de relevancia en el ámbito de la Ingeniería del Software: CAiSEForum'15, CAiSE'16, ESEM'16, ISD'17 y ESEM'17. Estos resultados de investigación han sido aplicados en el proceso de desarrollo de software de placas de inducción de la división de electrodomésticos de BSH (Bosch, Siemens, Gaggenau, Neff y Balay) y están siendo utilizados para su aplicación en la actual implantación para el desarrollo de software del PLC que controla los trenes en la empresa Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles. / Software reuse is a key factor in reducing costs and improving the quality of software product properties such as security, reliability, or performance. Taking this factor in account, the Software Product Line approach appears for software development. This approach promises to decrease the time spent in developing software systems and to significantly reduce the costs for development and maintenance of software systems, among other things. In addition, Model Driven Development is an approach for software development that proposes the use of models at various levels of abstraction and model transformations as main artifacts. The use of models as the main artifacts in software development offers many advantages for developers. For instance, model transformations allow the conversion of a source model into another target model. The increase in the level of abstraction allows the developers to focus on the problem to solve, subtracting importance to the implementation details. Both paradigms search to optimize the production time and quality of the generated software, and can result in important advantages in the software production process. However, the combination of Model Driven Development and Software Product Lines to develop software products requires the identification of the challenges and needs of the involved stakeholders. The research presented in this dissertation, supported by several empirical studies carried out in industrial environments, aims to increase the knowledge in the field and to do a set of proposals to improve the software development process based on the combination of Model Driven Development and Software Product Lines. To achieve this objective, four dimensions have been studied: requirements processing, usability, comprehension (configuring software products), and error management. The dimensions have been addressed through empirical studies, presented in research papers. These papers conform the core of this dissertation. As result of the work carried out for this dissertation, a set of proposals to improve the software development process based on the combination of Model Driven Development and Software Product Lines have been generated. Furthermore, seven research papers have been published. Five of these works have been presented at relevant conferences in the Software Engineering field: CAiSE Forum'15, CAiSE'16, ESEM'16, ISD'17 and ESEM'17. These research results have been applied in the software development process of the induction hobs from the electrical appliances division of BSH (under the brands Bosch, Siemens, Gaggenau, Neff, and Balay), and are also being used in the current implementation of the PLC that controls the trains manufactured by the Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles company. / La reutilització és un factor clau per a reduir els costos i millorar la qualitat de les propietats de productes programari com la seguretat, fiabilitat o rendiment. Seguint aquest factor sorgeix l'aproximació per al desenvolupament de programari utilitzant Línies de Productes Programari; aquesta aproximació promet, entre altres coses, escurçar el temps del desenvolupament dels sistemes programari i reduir significativament els costos de desenvolupament i manteniment. D'altra banda, el Desenvolupament Dirigit per Models és un enfocament per al desenvolupament de programari que proposa l'ús de models en diversos nivells d'abstracció i transformacions de model com artefactes principals. L'ús de models com els principals artefactes en el desenvolupament de programari ofereix molts avantatges als desenvolupadors, per exemple, les transformacions de model permeten la conversió d'un model font en un altre model objectiu, l'augment del nivell d'abstracció permet als desenvolupadors centrar-se en el problema a resoldre i restar importància als detalls d'implementació. Tots dos paradigmes, en la cerca d'optimitzar el temps de producció i qualitat en el programari generat, poden reunir importants avantatges en el procés de producció de programari.La combinació de Desenvolupament Dirigit per Models i Línies de Producte Programari per a produir productes programari requereix la identificació de nous reptes i necessitats dels \ingles{stakeholders} involucrats. La recerca presentada en aquesta tesi té l'objectiu, recolzada en diversos estudis empírics realitzats en entorns industrials, d'augmentar el coneixement i realitzar una sèrie de propostes de millora del procés de desenvolupament de programari fonamentat en la combinació de Desenvolupament Dirigit per Models i Línies de Producte Programari. Per a aconseguir aquest objectiu s'han estudiat quatre dimensions: processament de requisits, usabilitat, comprensió (en la configuració de productes) i gestió d'errors. Cadascuna d'aquestes dimensions ha sigut abordada en un estudi empíric, estudis presentats en treballs de recerca i que formen la part nuclear d'aquesta tesi. Com a resultat del treball realitzat en aquesta tesi s'han elaborat una sèrie de propostes per a millorar el procés de desenvolupament programari basat en la combinació de Desenvolupament Dirigit per Models i Línies de Producte Programari i s'han generat set treballs de recerca. Cinc d'aquests treballs han sigut presentats en conferències de rellevància en l'àmbit de l'Enginyeria del Programari: CAiSEForum'15, CAiSE'16, ESEM'16, ISD'17 i ESEM'17. Aquests resultats de recerca han sigut aplicats en el procés de desenvolupament de programari de plaques d'inducció de la divisió d'electrodomèstics de BSH (Bosch, Siemens, Gaggenau, Neff i Balay) i estan sent utilitzats per a la seua aplicació en l'actual implantació per al desenvolupament de programari del PLC que controla els trens en l'empresa Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles. / Echeverría Ochoa, J. (2018). Analysis and Improvement of a Software Production Process based on the Combination of Model Driven Development and Software Product Lines [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/107734

[EN] In this thesis, the problem of multilingual spoken language understanding is addressed using graphs to model and combine the different knowledge sources that take part in the understanding process. As a result of this work, a full multilingual spoken language understanding system has been developed, in which statistical models and graphs of linguistic units are used. One key feature of this system is its ability to combine and process multiple inputs provided by one or more sources such as speech recognizers or machine translators. A graph-based monolingual spoken language understanding system was developed as a starting point. The input to this system is a set of sentences that is provided by one or more speech recognition systems. First, these sentences are combined by means of a grammatical inference algorithm in order to build a graph of words. Next, the graph of words is processed to construct a graph of concepts by using a dynamic programming algorithm that identifies the lexical structures that represent the different concepts of the task. Finally, the graph of concepts is used to build the best sequence of concepts. The multilingual case happens when the user speaks a language different to the one natively supported by the system. In this thesis, a test-on-source approach was followed. This means that the input sentences are translated into the system's language, and then they are processed by the monolingual system. For this purpose, two speech translation systems were developed. The output of these speech translation systems are graphs of words that are then processed by the monolingual graph-based spoken language understanding system. Both in the monolingual case and in the multilingual case, the experimental results show that a combination of several inputs allows to improve the results obtained with a single input. In fact, this approach outperforms the current state of the art in many cases when several inputs are combined. / [ES] En esta tesis se aborda el problema de la comprensión multilingüe del habla utilizando grafos para modelizar y combinar las diversas fuentes de conocimiento que intervienen en el proceso. Como resultado se ha desarrollado un sistema completo de comprensión multilingüe que utiliza modelos estadísticos y grafos de unidades lingüísticas. El punto fuerte de este sistema es su capacidad para combinar y procesar múltiples entradas proporcionadas por una o varias fuentes, como reconocedores de habla o traductores automáticos. Como punto de partida se desarrolló un sistema de comprensión multilingüe basado en grafos. La entrada a este sistema es un conjunto de frases obtenido a partir de uno o varios reconocedores de habla. En primer lugar, se aplica un algoritmo de inferencia gramatical que combina estas frases y obtiene un grafo de palabras. A continuación, se analiza el grafo de palabras mediante un algoritmo de programación dinámica que identifica las estructuras léxicas correspondientes a los distintos conceptos de la tarea, de forma que se construye un grafo de conceptos. Finalmente, se procesa el grafo de conceptos para encontrar la mejo secuencia de conceptos. El caso multilingüe ocurre cuando el usuario habla una lengua distinta a la original del sistema. En este trabajo se ha utilizado una estrategia test-on-source, en la cual las frases de entrada se traducen al lenguaje del sistema y éste las trata de forma monolingüe. Para ello se han propuesto dos sistemas de traducción del habla cuya salida son grafos de palabras, los cuales son procesados por el algoritmo de comprensión basado en grafos. Tanto en la configuración monolingüe como en la multilingüe los resultados muestran que la combinación de varias entradas permite mejorar los resultados obtenidos con una sola entrada. De hecho, esta aproximación consigue en muchos casos mejores resultados que el actual estado del arte cuando se utiliza una combinación de varias entradas. / [CA] Aquesta tesi tracta el problema de la comprensió multilingüe de la parla utilitzant grafs per a modelitzar i combinar les diverses fonts de coneixement que intervenen en el procés. Com a resultat s'ha desenvolupat un sistema complet de comprensió multilingüe de la parla que utilitza models estadístics i grafs d'unitats lingüístiques. El punt fort d'aquest sistema és la seua capacitat per combinar i processar múltiples entrades proporcionades per una o diverses fonts, com reconeixedors de la parla o traductors automàtics. Com a punt de partida, es va desenvolupar un sistema de comprensió monolingüe basat en grafs. L'entrada d'aquest sistema és un conjunt de frases obtingut a partir d'un o més reconeixedors de la parla. En primer lloc, s'aplica un algorisme d'inferència gramatical que combina aquestes frases i obté un graf de paraules. A continuació, s'analitza el graf de paraules mitjançant un algorisme de programació dinàmica que identifica les estructures lèxiques corresponents als distints conceptes de la tasca, de forma que es construeix un graf de conceptes. Finalment, es processa aquest graf de conceptes per trobar la millor seqüència de conceptes. El cas multilingüe ocorre quan l'usuari parla una llengua diferent a l'original del sistema. En aquest treball s'ha utilitzat una estratègia test-on-source, en la qual les frases d'entrada es tradueixen a la llengua del sistema, i aquest les tracta de forma monolingüe. Per a fer-ho es proposen dos sistemes de traducció de la parla l'eixida dels quals són grafs de paraules. Aquests grafs són posteriorment processats per l'algorisme de comprensió basat en grafs. Tant per la configuració monolingüe com per la multilingüe els resultats mostren que la combinació de diverses entrades és capaç de millorar el resultats obtinguts utilitzant una sola entrada. De fet, aquesta aproximació aconsegueix en molts casos millors resultats que l'actual estat de l'art quan s'utilitza una combinació de diverses entrades. / Calvo Lance, M. (2016). A Strategy for Multilingual Spoken Language Understanding Based on Graphs of Linguistic Units [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62407

[ES] Uno de los desafı́os de la robótica es desarrollar sistemas de control capaces de obtener rápidamente respuestas adecuadas e inteligentes para los cambios constantes que tienen lugar en entornos dinámicos. Esta respuesta debe ofrecerse almomento con el objetivo de reanudar la ejecución del plan siempre que se produzca un fallo en el mismo.El término planificación reactiva aborda todos los mecanismos que, directa o indirectamente, promueven la resolución de fallos durante la ejecución del plan. Los sistemas de planificación reactiva funcionan bajo un enfoque de planificación y ejecución continua, es decir, se intercala planificación y ejecución en entornos dinámicos. Muchas de las investigaciones actuales se centran en desarrollar planificadores reactivos que trabajan en escenarios de un único agente para recuperarse rápidamente de los fallos producidos durante la ejecución del plan, pero, si esto no es posible, pueden requerirse arquitecturas de múltiples agentes y métodos de recuperación más complejos donde varios agentes puedan participar para solucionar el fallo. Por lo tanto, los sistemas de planificación y ejecución continua generalmente generan soluciones para un solo agente. La complejidad de establecer comunicaciones entre los agentes en entornos dinámicos y con restricciones de tiempo ha desanimado a los investigadores a implementar soluciones reactivas donde colaboren varios agentes. En línea con esta investigación, la presente tesis doctoral intenta superar esta brecha y presenta un modelo de ejecución y planificación reactiva multiagente que realiza un seguimiento de la ejecución de un agente para reparar los fallos con ayuda de otros agentes. En primer lugar, proponemos una arquitectura que comprende un modelo general reactivo de planificación y ejecución que otorga a un agente capacidades de monitorización y ejecución. El modelo también incorpora un planificador reactivo que proporciona al agente respuestas rápidas para recuperarse de los fallos que se pueden producir durante la ejecución del plan. Por lo tanto, la misión de un agente de ejecución es monitorizar, ejecutar y reparar un plan, si ocurre un fallo durante su ejecución. El planificador reactivo está construido sobre un proceso de busqueda limitada en el tiempo que busca soluciones de recuperación para posibles fallos que pueden ocurrir. El agente genera los espacios de búsqueda en tiempo de ejecución con una construcción iterativa limitada en el tiempo que garantiza que el modelo siempre tendrá un espacio de búsqueda disponible para atender un fallo inmediato del plan. Por lo tanto, la única operación que debe hacerse es buscar en el espacio de búsqueda hasta que se encuentre una solución de recuperación. Evaluamos el rendimiento y la reactividad de nuestro planificador reactivo mediante la realización de dos experimentos. Evaluamos la reactividad del planificador para construir espacios de búsqueda dentro de un tiempo disponible dado, asi como támbien, evaluamos el rendimiento y calidad de encontrar soluciones con otros dos métodos deliberativos de planificación. Luego de las investigaciones de un solo agente, propusimos extender el modelo a un contexto de múltiples agentes para la reparación colaborativa donde al menos dos agentes participan en la solución final. El objetivo era idear un modelo de ejecución y planificación reactiva multiagente que garantice el flujo continuo e ininterrumpido de los agentes de ejecución. El modelo reactivo multiagente proporciona un mecanismo de colaboración para reparar una tarea cuando un agente no puede reparar la falla por sí mismo. Para evaluar nuestro sistema, diseñamos diferentes situaciones en tres dominios de planificación del mundo real. Finalmente, el documento presenta algunas conclusiones y también propone futuras lı́neas de investigación posibles. / [CA] Un dels desafiaments de la robòtica és desenvolupar sistemes de control capaços d'obtindre ràpidament respostes adequades i intel·ligents per als canvis constants que tenen lloc en entorns dinàmics. Aquesta resposta ha d'oferir-se al moment amb l'objectiu de reprendre l'execució del pla sempre que es produı̈sca una fallada en aquest. El terme planificació reactiva aborda tots els mecanismes que, directa o indirectament, promouen la resolució de fallades durant l'execució del pla. Els sistemes de planificació reactiva funcionen sota un enfocament de planificació i execució contı́nua, és a dir, s'intercala planificació i execució en entorns dinàmics. Moltes de les investigacions actuals se centren en desenvolupar planificadors reactius que treballen en escenaris d'un únic agent per a recuperar-se ràpidament de les fallades produı̈des durant l'execució del pla, però, si això no és possible, poden requerir-se arquitectures de múltiples agents i mètodes de recuperació més complexos on diversos agents puguen participar per a solucionar la fallada. Per tant, els sistemes de planificació i execució contı́nua generalment generen solucions per a un sol agent. La complexitat d'establir comunicacions entre els agents en entorns dinàmics i amb restriccions de temps ha desanimat als investigadors a implementar solucions reactives on col·laboren diversos agents. En lı́nia amb aquesta investigació, la present tesi doctoral intenta superar aquesta bretxa i presenta un model d'execució i planificació reactiva multiagent que realitza un seguiment de l'execució d'un agent per a reparar les fallades amb ajuda d'altres agents. En primer lloc, proposem una arquitectura que comprén un model general reactiu de planificació i execució que atorga a un agent capacitats de monitoratge i execució. El model també incorpora un planificador reactiu que proporciona a l'agent respostes ràpides per a recuperar-se de les fallades que es poden produir durant l'execució del pla. Per tant, la missió d'un agent d'execució és monitorar, executar i reparar un pla, si ocorre una fallada durant la seua execució. El planificador reactiu està construı̈t sobre un procés de cerca limitada en el temps que busca solucions de recuperació per a possibles fallades que poden ocórrer. L'agent genera els espais de cerca en temps d'execució amb una construcció iterativa limitada en el temps que garanteix que el model sempre tindrà un espai de cerca disponible per a atendre una fallada immediata del pla. Per tant, l'única operació que ha de fer-se és buscar en l'espai de cerca fins que es trobe una solució de recuperació. Avaluem el rendiment i la reactivitat del nostre planificador reactiu mitjançant la realització de dos experiments. Avaluem la reactivitat del planificador per a construir espais de cerca dins d'un temps disponible donat, aixı́ com també, avaluem el rendiment i qualitat de trobar solucions amb altres dos mètodes deliberatius de planificació. Després de les investigacions d'un sol agent, vam proposar estendre el model a un context de múltiples agents per a la reparació col·laborativa on almenys dos agents participen en la solució final. L'objectiu era idear un model d'execució i planificació reactiva multiagent que garantisca el flux continu i ininterromput dels agents d'execució. El model reactiu multiagent proporciona un mecanisme de col·laboració per a reparar una tasca quan un agent no pot reparar la falla per si mateix. Explota les capacitats de planificació reactiva dels agents en temps d'execució per a trobar una solució en la qual dos agents participen junts, evitant aixı́ que els agents hagen de recórrer a mecanismes deliberatius. Per a avaluar el nostre sistema, dissenyem diferents situacions en tres dominis de planificació del món real. Finalment, el document presenta algunes conclusions i tam / [EN] One of the challenges of robotics is to develop control systems capable of quickly obtaining intelligent, suitable responses for the regularly changing that take place in dynamic environments. This response should be offered at runtime with the aim of resume the plan execution whenever a failure occurs. The term reactive planning addresses all the mechanisms that, directly or indirectly, promote the resolution of failures during the plan execution. Reactive planning systems work under a continual planning and execution approach, i.e., interleaving planning and execution in dynamic environments. Most of the current research puts the focus on developing reactive planning system that works on single-agent scenarios to recover quickly plan failures, but, if this is not possible, we may require more complex multi-agent architectures where several agents may participate to solve the failures. Therefore, continual planning and execution systems have usually conceived solutions for individual agents. The complexity of establishing agent communications in dynamic and time-restricted environments has discouraged researchers from implementing multi-agent collaborative reactive solutions. In line with this research, this Ph.D. dissertation attempts to overcome this gap and presents a multi-agent reactive planning and execution model that keeps track of the execution of an agent to recover from incoming failures. Firstly, we propose an architecture that comprises a general reactive planning and execution model that endows a single-agent with monitoring and execution capabilities. The model also comprises a reactive planner module that provides the agent with fast responsiveness to recover from plan failures. Thus, the mission of an execution agent is to monitor, execute and repair a plan, if a failure occurs during the plan execution. The reactive planner builds on a time-bounded search process that seeks a recovery plan in a solution space that encodes potential fixes for a failure. The agent generates the search space at runtime with an iterative time-bounded construction that guarantees that a solution space will always be available for attending an immediate plan failure. Thus, the only operation that needs to be done when a failure occurs is to search over the solution space until a recovery path is found. We evaluated theperformance and reactiveness of our single-agent reactive planner by conducting two experiments. We have evaluated the reactiveness of the single-agent reactive planner when building solution spaces within a given time limit as well as the performance and quality of the found solutions when compared with two deliberative planning methods. Following the investigations for the single-agent scenario, our proposal is to extend the single model to a multi-agent context for collaborative repair where at least two agents participate in the final solution. The aim is to come up with a multi-agent reactive planning and execution model that ensures the continuous and uninterruptedly flow of the execution agents. The multi-agent reactive model provides a collaborative mechanism for repairing a task when an agent is not able to repair the failure by itself. It exploits the reactive planning capabilities of the agents at runtime to come up with a solution in which two agents participate together, thus preventing agents from having to resort to a deliberative solution. Throughout the thesis document, we motivate the application of the proposed model to the control of autonomous space vehicles in a Planetary Mars scenario. To evaluate our system, we designed different problem situations from three real-world planning domains. Finally, the document presents some conclusions and also outlines future research directions. / Gúzman Álvarez, CA. (2019). Reactive plan execution in multi-agent environments [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/120457