Tesis por compendio / [ES] El transporte de personas y bienes supone un problema complejo a la vez que un servicio esencial en la sociedad moderna. Entre los distintos modos de transporte, el transporte rodado supone ventajas y retos únicos, gracias a su flexibilidad y operación tanto urbana como interurbana. La creciente preocupación social respecto al medio ambiente afecta también al transporte rodado, pues los vehículos a motor son una gran fuente de emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, la digitalización de la sociedad y la aparición de nuevos modelos de transporte indican el potencial de mejora del transporte rodado, que podría adaptarse mejor a sus usuarios a la vez que operar de forma más sostenible. En esta tesis afrontamos la mejora del transporte rodado mediante técnicas de computación e inteligencia artificial. Esto incluye el modelado de sistemas de transporte mediante sistemas multiagente y su posterior simulación virtual. La operación de las flotas de transporte está determinada por la distribución de tareas, la planificación de las acciones de cada vehículo y su posterior coordinación. Exploramos distintas técnicas y desarrollamos propuestas que mejoran la operación de distintos sistemas de transporte rodado considerando tres puntos de vista: el del operador, el del usuario y, finalmente, el de la sostenibilidad. En otras palabras, apuntamos a obtener sistemas con mayor rendimiento económico y calidad de servicio a la par que un reducido impacto medioambiental. El objetivo de la mejora del transporte rodado se lleva a cabo desde tres frentes. Primero, se propone un marco de trabajo para el modelado efectivo y la simulación de sistemas de transporte. Esta aportación nos sirve como herramienta para la experimentación del resto de la investigación. Después, la investigación se centra en el transporte urbano, caso de uso para el que modelamos la ciudad como un escenario con recursos compartidos. Proponemos el uso de flotas de vehículos descentralizados para una mayor reactividad del sistema. Mediante un modelado de autointerés, se incentiva a los vehículos a proveer de un mejor servicio a los usuarios a la vez que evitan la congestión de los recursos. Finalmente, con la intención de aportar soluciones innovadoras también a las áreas rurales, se adaptan nuestras propuestas previas para el caso de uso del transporte rural interurbano. En este caso, observamos la necesidad de transporte público flexible y adaptado a los usuarios, con especial importancia en su sostenibilidad económica. Nuestras propuestas de sistema siguen estos principios atendiendo al paradigma del transporte adaptable a la demanda. Los resultados de esta tesis aportan soluciones prácticas para la mejora de distintos sistemas de transporte rodado, contribuyendo a un futuro de movilidad flexible más sostenible y adaptada al usuario. Como aportación en el ámbito de la inteligencia artificial, las técnicas desarrolladas tienen el potencial de ser adaptadas a campos más allá del transporte como soluciones generales para la distribución de tareas y la coordinación de elementos distribuidos. / [CA] El transport de persones i béns suposa un problema complex alhora que un servei essencial en la societat moderna. Entre els diferents modes de transport, el transport rodat suposa avantatges i reptes únics, gràcies a la seua flexibilitat i operació tant urbana com interurbana. La creixent preocupació social respecte al medi ambient afecta també al transport rodat, doncs els vehicles de motor són una gran font d'emissions de gasos d'efecte d'hivernacle. No obstant això, la digitalització de la societat i l'aparició de nous models de transport indiquen el potencial de millora del transport rodat, que podria adaptar-se millor als seus usuaris alhora que operar de forma més sostenible. En esta tesi afrontem la millora del transport rodat mitjançant tècniques de computació i intel·ligència artificial. Això inclou el modelatge de sistemes de transport mitjançant sistemes multiagent i la seua posterior simulació virtual. L'operació de les flotes de transport està determinada per la distribució de tasques, la planificació de les accions de cada vehicle i la seua posterior coordinació. Explorem diferents tècniques i desenvolupem propostes que milloren l'operació de diferents sistemes de transport rodat considerant tres punts de vista: el de l'operador, el de l'usuari i, finalment, el de la sostenibilitat. En altres paraules, apuntem a obtindre sistemes amb major rendiment econòmic i qualitat de servei al mateix temps que un reduït impacte mediambiental. L'objectiu de la millora del transport rodat es duu a terme des de tres fronts. Primer, es proposa un marc de treball per al modelatge efectiu i la simulació de sistemes de transport. Esta aportació ens serveix com a eina per a l'experimentació de la resta de la investigació. Després, la investigació se centra en el transport urbà, cas d'ús per al qual modelem la ciutat com un escenari amb recursos compartits. Proposem l'ús de flotes de vehicles descentralitzats per a una major reactivitat del sistema. Mitjançant un modelatge d'autointerés, s'incentiva als vehicles a proveir d'un millor servei als usuaris alhora que eviten la congestió dels recursos. Finalment, amb la intenció d'aportar solucions innovadores també a les àrees rurals, s'adapten les nostres propostes prèvies per al cas d'ús del transport rural interurbà. En este cas, observem la necessitat de transport públic flexible i adaptat als usuaris, amb especial importància en la seua sostenibilitat econòmica. Les nostres propostes de sistema segueixen estos principis atés el paradigma del transport adaptable a la demanda. Els resultats d'esta tesi aporten solucions pràctiques per a la millora de diferents sistemes de transport rodat, contribuint a un futur de mobilitat flexible més sostenible i adaptada a l'usuari. Com a aportació en l'àmbit de la intel·ligència artificial, les tècniques desenvolupades tenen el potencial de ser adaptades a camps més enllà del transport com a solucions generals per a la distribució de tasques i la coordinació d'elements distribuïts. / [EN] The transportation of people and goods is both a complex problem and an essential service in modern society. Among the various modes of transportation, road transport offers unique advantages and challenges, thanks to its flexibility and operation in both urban and interurban areas. The growing social concern for the environment also affects road transportation, as motor vehicles are a major source of greenhouse gas emissions. However, the digitalisation of society and the emergence of new transport models indicate the potential for improvement in transportation, which could be better adapted to its users while operating in a more sustainable way. In this thesis, we address the improvement of road transportation by means of computational techniques and artificial intelligence. This includes the modelling of transportation through multi-agent systems and their subsequent simulation. The operation of transportation fleets is determined by the distribution of tasks, the planning of the actions of each vehicle and their subsequent coordination. We explore different techniques and develop proposals that improve the operation of different transportation systems by considering three points of view: that of the operator, that of the user and, finally, that of sustainability. In other words, we aim to obtain systems with higher economic performance and quality of service while reducing their environmental impact. The objective of improving road transportation is pursued on three fronts. First, a framework for the effective modelling and simulation of transportation systems is proposed. This contribution serves as a tool for the experimentation of the rest of the research. Next, the research focuses on urban transportation, a use case for which we model the city as a shared resource scenario. We propose the use of decentralised vehicle fleets for greater reactivity of the system. Through self-interested modelling, vehicles are incentivised to provide a better service to users while avoiding resource congestion. Finally, with the intention of bringing innovative solutions also to rural areas, our previous proposals are adapted to the use case of rural interurban transportation. In this case, we note the need for flexible and user-friendly public transportation, with special emphasis on its economic sustainability. Our system proposals follow these principles following the demand-responsive transportation paradigm. The results of this thesis provide practical solutions for the enhancement of different road transportation systems, contributing to a future of more sustainable and user-tailored flexible mobility. As a contribution to the field of artificial intelligence the developed techniques have the potential to be adapted to fields beyond transportation, providing general solutions for the task allocation and the coordination of distributed elements. / Martí Gimeno, P. (2024). Towards Sustainable and Efficient Road Transportation: Development of Artificial Intelligence Solutions for Urban and Interurban Mobility [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203076 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] Los videojuegos son proyectos multidisciplinares que implican, en buena medida, el desarrollo de software. Esta tesis trata la faceta del desarrollo de videojuegos relativa al software mediante la Ingeniería del Software basada en Búsqueda (SBSE, Search-based Software Engineering). El objetivo específico de este trabajo es valerse de las características de los videojuegos en pro de una Ingeniería del Software de Videojuegos basada en Búsqueda (SBGSE, Search-based Game Software Engineering), incluyendo el uso de simulaciones de videojuegos para guiar búsquedas, codificación de granularidad fina y operaciones genéticas de mejora. Las aproximaciones propuestas superan a las de referencia en mantenimiento (trazabilidad de requisitos) y creación de contenido (generación de NPCs). El mantenimiento y la creación de contenido son, a menudo, tareas esenciales para garantizar la retención de usuarios por medio de actualizaciones o expansiones. Además, esta investigación aborda la necesidad de estudios de caso industriales. Esta tesis presenta un compendio que incluye tres artículos realizados durante el proceso de investigación y publicados en revistas académicas, con resultados que muestran que las aproximaciones de la Ingeniería del Software de Videojuegos basada en Búsqueda (SBGSE, Search-based Game Software Engineering) pueden mejorar la calidad de las soluciones generadas, así como reducir el tiempo necesario para producirlas. / [CA] Els videojocs són projectes multidisciplinaris que impliquen, en bona part, el desenvolupament de software. Aquesta tesi tracta la faceta del desenvolupament de videojocs relativa al software mitjançant l'Enginyeria del Software basada en Cerca (SBSE, Search-based Software Engineering). L'objectiu específic d'aquest treball és valdre's de les característiques dels videojocs en pro d'una Enginyeria del Software de Videojocs basada en Cerca (SBGSE, Search-based Game Software Engineering), incloent-hi l'ús de simulacions de videojocs per a guiar cerques, codificació de granularitat fina i operacions genètiques de millora. Les aproximacions proposades superen a les de referència en manteniment (traçabilitat de requisits) i creació de contingut (generació de NPCs). El manteniment i la creació de contingut són, sovint, tasques essencials per a garantir la retenció d'usuaris per mitjà d'actualitzacions o expansions. A més, aquesta investigació aborda la necessitat d'estudis de cas industrials. Aquesta tesi presenta un compendi que inclou tres articles realitzats durant el procés d'investigació i publicats en revistes acadèmiques, amb resultats que mostren que les aproximacions de l'Enginyeria del Software de Videojocs basada en Cerca (SBGSE, Search-based Game Software Engineering) poden millorar la qualitat de les solucions generades, així com reduir el temps necessari per a produir-les. / [EN] Video games are multidisciplinary projects which involve software development to a significant extent. This thesis tackles the software aspect of video game development through Search-based Engineering. Specifically, the objective of this work is to leverage the characteristics of video games towards Search-based Game Software Engineering, including the use of video game simulations to guide the search, a fine-grained encoding, and improvement genetic operations. The approaches proposed outperform the baselines in maintenance (requirement traceability) and content creation (NPC generation) tasks. Maintenance and content creation are often essential tasks to ensure player retention by means of updates or expansions. In addition, this research addresses the need for industrial case studies. This thesis presents a compendium that includes three papers produced through the research and published in academic journals, with results that show that Search-based Game Software Engineering approaches can provide improved solutions, in terms of quality and time cost. / This work has been partially supported by the Ministry of Economy and Competitiveness (MINECO) through the Spanish National R+D+i Plan and ERDF funds under the Project ALPS (RTI2018-096411-B-I00). / Blasco Latorre, D. (2024). Towards Search-based Game Software Engineering [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203655 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] La detección del lenguaje abusivo es una tarea que se ha vuelto cada vez más importante en la era digital moderna, donde la comunicación se produce a través de diversas plataformas en línea. El aumento de las interacciones en estas plataformas ha provocado un aumento de la aparición del lenguaje abusivo. Abordar dicho contenido es crucial para mantener un entorno en línea seguro e inclusivo. Sin embargo, esta tarea enfrenta varios desafíos que la convierten en un área compleja y que demanda de continua investigación y desarrollo. En particular, detectar lenguaje abusivo en entornos con escasez de datos presenta desafíos adicionales debido a que el desarrollo de sistemas automáticos precisos a menudo requiere de grandes conjuntos de datos anotados. En esta tesis investigamos diferentes aspectos de la detección del lenguaje abusivo, prestando especial atención a entornos con datos limitados. Primero, estudiamos el sesgo hacia palabras clave abusivas en modelos entrenados para la detección del lenguaje abusivo. Con este propósito, proponemos dos métodos para extraer palabras clave potencialmente abusivas de colecciones de textos. Luego evaluamos el sesgo hacia las palabras clave extraídas y cómo se puede modificar este sesgo para influir en el rendimiento de la detección del lenguaje abusivo. El análisis y las conclusiones de este trabajo revelan evidencia de que es posible mitigar el sesgo y que dicha reducción puede afectar positivamente el desempeño de los modelos. Sin embargo, notamos que no es posible establecer una correspondencia similar entre la variación del sesgo y el desempeño de los modelos cuando hay escasez datos con las técnicas de reducción del sesgo estudiadas. En segundo lugar, investigamos el uso de redes neuronales basadas en grafos para detectar lenguaje abusivo. Por un lado, proponemos una estrategia de representación de textos diseñada con el objetivo de obtener un espacio de representación en el que los textos abusivos puedan distinguirse fácilmente de otros textos. Por otro lado, evaluamos la capacidad de redes neuronales convolucionales basadas en grafos para clasificar textos abusivos. La siguiente parte de nuestra investigación se centra en analizar cómo el aumento de datos puede influir en el rendimiento de la detección del lenguaje abusivo. Para ello, investigamos dos técnicas bien conocidas basadas en el principio de minimización del riesgo en la vecindad de instancias originales y proponemos una variante para una de ellas. Además, evaluamos técnicas simples basadas en el reemplazo de sinónimos, inserción aleatoria, intercambio aleatorio y eliminación aleatoria de palabras. Las contribuciones de esta tesis ponen de manifiesto el potencial de las redes neuronales basadas en grafos y de las técnicas de aumento de datos para mejorar la detección del lenguaje abusivo, especialmente cuando hay limitación de datos. Estas contribuciones han sido publicadas en conferencias y revistas internacionales. / [CA] La detecció del llenguatge abusiu és una tasca que s'ha tornat cada vegada més important en l'era digital moderna, on la comunicació es produïx a través de diverses plataformes en línia. L'augment de les interaccions en estes plataformes ha provocat un augment de l'aparició de llenguatge abusiu. Abordar este contingut és crucial per a mantindre un entorn en línia segur i inclusiu. No obstant això, esta tasca enfronta diversos desafiaments que la convertixen en una àrea complexa i contínua de recerca i desenvolupament. En particular, detectar llenguatge abusiu en entorns amb escassetat de dades presenta desafiaments addicionals pel fet que el desenvolupament de sistemes automàtics precisos sovint requerix de grans conjunts de dades anotades. En esta tesi investiguem diferents aspectes de la detecció del llenguatge abusiu, prestant especial atenció a entorns amb dades limitades. Primer, estudiem el biaix cap a paraules clau abusives en models entrenats per a la detecció de llenguatge abusiu. Amb este propòsit, proposem dos mètodes per a extraure paraules clau potencialment abusives de col·leccions de textos. Després avaluem el biaix cap a les paraules clau extretes i com es pot modificar este biaix per a influir en el rendiment de la detecció de llenguatge abusiu. L'anàlisi i les conclusions d'este treball revelen evidència que és possible mitigar el biaix i que esta reducció pot afectar positivament l'acompliment dels models. No obstant això, notem que no és possible establir una correspondència similar entre la variació del biaix i l'acompliment dels models quan hi ha escassetat dades amb les tècniques de reducció del biaix estudiades. En segon lloc, investiguem l'ús de xarxes neuronals basades en grafs per a detectar llenguatge abusiu. D'una banda, proposem una estratègia de representació textual dissenyada amb l'objectiu d'obtindre un espai de representació en el qual els textos abusius puguen distingir-se fàcilment d'altres textos. D'altra banda, avaluem la capacitat de models basats en xarxes neuronals convolucionals basades en grafs per a classificar textos abusius. La següent part de la nostra investigació se centra en analitzar com l'augment de dades pot influir en el rendiment de la detecció del llenguatge abusiu. Per a això, investiguem dues tècniques ben conegudes basades en el principi de minimització del risc en el veïnatge d'instàncies originals i proposem una variant per a una d'elles. A més, avaluem tècniques simples basades en el reemplaçament de sinònims, inserció aleatòria, intercanvi aleatori i eliminació aleatòria de paraules. Les contribucions d'esta tesi destaquen el potencial de les xarxes neuronals basades en grafs i de les tècniques d'augment de dades per a millorar la detecció del llenguatge abusiu, especialment quan hi ha limitació de dades. Estes contribucions han sigut publicades en revistes i conferències internacionals. / [EN] Abusive language detection is a task that has become increasingly important in the modern digital age, where communication takes place via various online platforms. The increase in online interactions has led to an increase in the occurrence of abusive language. Addressing such content is crucial to maintaining a safe and inclusive online environment. However, this task faces several challenges that make it a complex and ongoing area of research and development. In particular, detecting abusive language in environments with sparse data poses an additional challenge, since the development of accurate automated systems often requires large annotated datasets. In this thesis we investigate different aspects of abusive language detection, paying particular attention to environments with limited data. First, we study the bias toward abusive keywords in models trained for abusive language detection. To this end, we propose two methods for extracting potentially abusive keywords from datasets. We then evaluate the bias toward the extracted keywords and how this bias can be modified in order to influence abusive language detection performance. The analysis and conclusions of this work reveal evidence that it is possible to mitigate the bias and that such a reduction can positively affect the performance of the models. However, we notice that it is not possible to establish a similar correspondence between bias mitigation and model performance in low-resource settings with the studied bias mitigation techniques. Second, we investigate the use of models based on graph neural networks to detect abusive language. On the one hand, we propose a text representation framework designed with the aim of obtaining a representation space in which abusive texts can be easily distinguished from other texts. On the other hand, we evaluate the ability of models based on convolutional graph neural networks to classify abusive texts. The next part of our research focuses on analyzing how data augmentation can influence the performance of abusive language detection. To this end, we investigate two well-known techniques based on the principle of vicinal risk minimization and propose a variant for one of them. In addition, we evaluate simple techniques based on the operations of synonym replacement, random insertion, random swap, and random deletion. The contributions of this thesis highlight the potential of models based on graph neural networks and data augmentation techniques to improve abusive language detection, especially in low-resource settings. These contributions have been published in several international conferences and journals. / This research work was partially funded by the Spanish Ministry of Science and Innovation under the research project MISMIS-FAKEnHATE on Misinformation and Miscommunication in social media: FAKE news and HATE speech (PGC2018-096212-B-C31). The authors thank also the EU-FEDER Comunitat Valenciana 2014-2020 grant IDIFEDER/2018/025. This work was done in the framework of the research project on Fairness and Transparency for equitable NLP applications in social media, funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by ERDF, EU A way of making EuropePI. FairTransNLP research project (PID2021-124361OB-C31) funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by ERDF, EU A way of making Europe. Part of the work presented in this article was performed during the first author’s research visit to the University of Mannheim, supported through a Contact Fellowship awarded by the DAAD scholarship program “STIBET Doktoranden”. / Peña Sarracén, GLDL. (2024). On the Keyword Extraction and Bias Analysis, Graph-based Exploration and Data Augmentation for Abusive Language Detection in Low-Resource Settings [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203266 / Compendio

[ES] Cada día surgen nuevas tecnologías que cambian el mundo tal y como lo conocemos: cómo aprendemos, trabajamos y nos relacionamos. Este escenario lleva a las organizaciones a adaptar rápidamente no sólo sus productos y servicios, sino también su estructura y estrategias para sobrevivir y prosperar. Como se ha estudiado ampliamente, alinear la tecnología de la información con objetivos de alto nivel es clave para que una organización se adapte rápidamente a su entorno. Los métodos de desarrollo dirigidos por modelos (MDD) han contribuido a ello al incluir los objetivos de negocio en el proceso de desarrollo de software, proporcionando trazabilidad, calidad y eficiencia mediante transformaciones de modelo a modelo. Sin embargo, los métodos MDD existentes no han incluido la estrategia y la estructura de la organización en el proceso de desarrollo. Esta tesis integra la información organizacional en un método MDD existente compuesto por OO-Method, un método MDD orientado a objetos, y Análisis de Comunicaciones, un método de modelado de procesos de negocio orientado a la comunicación. A ellos, se integran las principales contribuciones de esta tesis: LiteStrat, un método de modelado organizacional, y Stra2Bis, un método para diseñar procesos de negocio alineados estratégicamente. LiteStrat permite modelar las influencias externas que demandan el desarrollo de nuevo software, y la estrategia y la estructura organizacional para abordar dicha influencia. Stra2Bis integra LiteStrat y Análisis de Comunicaciones a través de tres reglas de transformación, generando una estructura de procesos de negocio alineada con la organización. Hemos realizado validaciones experimentales de las mejoras de completitud y precisión de los modelos producidos por los métodos, y de la eficacia y satisfacción de sus usuarios. El trabajo futuro se centra en la aplicación de los métodos en la industria y en su evolución continua. / [CA] Cada dia sorgixen noves tecnologies que canvien el món tal com el coneixem: com aprenem, treballem i ens relacionem. Aquest escenari porta a les organitzacions a adaptar ràpidament no sols els seus productes i servicis, sinó també la seua estructura i estratègies per a sobreviure i prosperar. Com s'ha estudiat àmpliament, alinear la tecnologia de la informació amb objectius d'alt nivell és clau perquè una organització s'adapte ràpidament al seu entorn. Els mètodes de desenvolupament dirigits per models (MDD) hi han contribuït en incloure els objectius de negoci en el procés de desenvolupament de programari, proporcionant traçabilitat, qualitat i eficiència mitjançant transformacions de model a model. No obstant, els mètodes MDD existents no han inclòs l'estratègia i l'estructura de l'organització en el procés de desenvolupament. Aquesta tesi integra la informació organitzacional en un mètode MDD existent compost per OO-Method, un mètode MDD orientat a objectes, i Anàlisis de Comunicacions, un mètode de modelatge de processos de negoci orientat a la comunicació. A ells, s'integren les principals contribucions d'aquesta tesi: LiteStrat, un mètode de modelatge organitzacional, i Stra2Bis, un mètode per a dissenyar processos de negoci alineats estratègicament. LiteStrat permet modelar les influències externes que demanden el desenvolupament de nou programari, i l'estratègia i l'estructura organitzacional per a abordar aquesta influència. Stra2Bis integra LiteStrat i Anàlisi de Comunicacions a través de tres regles de transformació, generant una estructura de processos de negoci alineada amb l'organització. Hem realitzat validacions experimentals de les millores de completesa i precisió dels models produïts pels mètodes, i de l'eficàcia i satisfacció dels seus usuaris. El treball futur se centra en l'aplicació dels mètodes en la indústria i en la seua evolució contínua. / [EN] New, disruptive technologies emerge daily, changing the world as we know it: how we learn, work, and socially interact. This ever-changing scenario pushes organisations to quickly adapt not only their products and services but also their structure and strategies to survive and thrive. As has been widely studied, aligning information technology to high-level goals is key for an organisation to adapt quickly to its environment. Model-driven development (MDD) methods have contributed to this by systematically including business goals in the software development process, providing traceability, quality and efficiency through model-to-model transformations. Yet, existing MDD methods have not included organisational strategy and structure in the development process. This thesis integrates organisational information into a baseline MDD method composed of the OO-Method, an object-oriented model-driven development method, and Communication Analysis, a communication-oriented business process modelling method. The baseline MDD method is extended by the main contributions of this thesis: LiteStrat, an organisational modelling method, and Stra2Bis, a method for designing strategically aligned business processes. LiteStrat supports modelling the external influences that drive new software development endeavours and the strategy and organisational structure to address such influence. Stra2Bis integrates LiteStrat and Communication Analysis through three model-to-model transformation guidelines, generating the scaffold of business processes aligned with the organisation's structure and strategy. Sound experimental validations were performed to assess the methods' improvements in completeness and accuracy and their effect on the method users' efficiency and satisfaction. Further work regards implementing the methods into industrial contexts and their continuous evolution. / Project Participation: SREC: Desarrollo ágil de sistemas desde requisitos a código (SREC). PID2021-123824OB-I00: Agencia Estatal de Investigacion, España. 2022-2025. DELFOS: Sistema de información para la gestión de variaciones genómicas. PDC2021-121243-I00 - Agencia Estatal de Investigacion, España. 2021-2023. OGMIOS: Sistema inteligente de apoyo a la toma de decisiones clínicas en medicina de precisión. INNEST/2021/57 - Agencia Estatal de Investigacion, España. 2021-2023. / Noel López, RA. (2024). Design and Implementation of a Model-Driven Software Production Method: from Strategy to Code [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203527

[ES] El objetivo principal de este trabajo es la estimación de las constantes elásticas de modelos constitutivos que gobiernan el comportamiento biomecánico de órganos como el hígado y la mama, in vivo y para paciente específico. Para ello, se han definido dos tipos de metodologías, las cuales se diferencian por el tipo de algoritmo empleado: algoritmos genéticos (método 1) y algoritmos de aprendizaje automático (método 2). A lo largo del presente trabajo se definen ambas metodologías desde su fase inicial, la obtención de las imágenes médicas necesarias, hasta su fase final, la definición del comportamiento biomecánico del órgano. Estas metodologías pueden ser aplicadas en cualquier órgano, independientemente de su localización (por ejemplo en un órgano interno como el hígado u órgano externo como la mama), así como de su composición (órgano compuesto de un único tipo de tejido u órgano multitejido). En ambos casos, los resultados han sido satisfactorios con una precisión aceptable para su uso en el ámbito médico. Además, el método 2 puede ser aplicado en tiempo real. / [CA] L'objectiu principal d'este treball és l'estimació de les constants elàstiques de models constitutius que governen el comportament biomecànic d'òrgans com el fetge i la mama, in vivo i per a pacient específic. Per a això, s'han definit dos tipus de metodologies, les quals es diferencien pel tipus d'algorisme emprat: algorismes genètics (mètode 1) i algorismes d'aprenentatge automàtic (mètode 2). Al llarg del present treball es definixen dues metodologies des de la seua fase inicial, l'obtenció de les imatges mèdiques necessàries, fins a la seua fase final, la definició del comportament biomecànic de l'òrgan. Estes metodologies poden ser aplicades en qualsevol òrgan, independentment de la seua localització (per exemple en un òrgan intern com el fetge o òrgan extern com la mama), així com de la seua composició (òrgan compost d'un únic tipus de teixit o òrgan multiteixit). En dues casos, els resultats han sigut satisfactoris amb una precisió acceptable per al seu ús en l'àmbit mèdic. A més, el mètode 2 pot ser aplicat en temps real. / [EN] The main objective of this work is the estimation of the elastic constants of constitutive models that govern the biomechanical behavior of organs such as the liver and breast, in vivo and for a specific patient. To this end, two types of methodologies have been defined, which are differentiated by the type of algorithm used: genetic algorithms (method 1) and machine learning (method 2). Throughout this work, both methodologies are defined from its initial phase, obtaining the necessary medical images, to its final phase, the definition of the biomechanical behavior of the organ. These methodologies can be applied to any organ, regardless of its location (for example in an internal organ such as the liver or an external organ such as the breast), as well as its composition (organ composed of a single type of tissue or multi-tissue organ). In both cases, the results have been satisfactory with acceptable precision for use in the medical field. Furthermore, method 2 can be applied in real time. / Martínez Sanchís, S. (2024). Estimación del comportamiento biomecánico del hígado y la mama in vivo utilizando algoritmos avanzados [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/206019

[ES] Recientemente, hay una fuerte y creciente influencia de aplicaciones en línea en nuestro día a día. Más concretamente las redes sociales se cuentan entre las plataformas en línea más usadas, que permiten a usuarios comunicarse e interactuar desde diferentes partes del mundo todos los días. Dado que estas interacciones conllevan diferentes riesgos, y además los adolescentes tienen características que los hacen más vulnerables a ciertos riesgos, es deseable que el sistema pueda guiar a los usuarios cuando se encuentren interactuando en línea, para intentar mitigar la probabilidad de que caigan en uno de estos riesgos. Esto conduce a una experiencia en línea más segura y satisfactoria para usuarios de este tipo de plataformas. El interés en aplicaciones de inteligencia artificial capaces de realizar análisis de sentimientos ha crecido recientemente. Los usos de la detección automática de sentimiento de usuarios en plataformas en línea son variados y útiles. Se pueden usar polaridades de sentimiento para realizar minería de opiniones en personas o productos, y así descubrir las inclinaciones y opiniones de usuarios acerca de ciertos productos (o ciertas características de ellos), para ayudar en campañas de marketing, y también opiniones acerca de personas como políticos, para descubrir la intención de voto en un periodo electoral, por ejemplo. En esta tesis, se presenta un Sistema Multi-Agente (SMA), el cual integra agentes que realizan diferentes análisis de sentimientos y de estrés usando texto y dinámicas de escritura (usando análisis unimodal y multimodal), y utiliza la respuesta de los analizadores para generar retroalimentación para los usuarios y potencialmente evitar que caigan en riesgos y difundan comentarios en plataformas sociales en línea que pudieran difundir polaridades de sentimiento negativas o niveles altos de estrés. El SMA implementa un análisis en paralelo de diferentes tipos de datos y generación de retroalimentación a través del uso de dos mecanismos diferentes. El primer mecanismo se trata de un agente que realiza generación de retroalimentación y guiado de usuarios basándose en un conjunto de reglas y la salida de los analizadores. El segundo mecanismo es un módulo de Razonamiento Basado en Casos (CBR) que usa no solo la salida de los analizadores en los mensajes del usuario interactuando para predecir si su interacción puede generar una futura repercusión negativa, sino también información de contexto de interacciones de usuarios como son los tópicos sobre los que hablan o información sobre predicciones previas en mensajes escritos por la gente que conforma la audiencia del usuario. Se han llevado a cabo experimentos con datos de una red social privada generada en laboratorio con gente real usando el sistema en tiempo real, y también con datos de Twitter.com para descubrir cuál es la eficacia de los diferentes analizadores implementados y del módulo CBR al detectar estados del usuario que se propagan más en la red social. Esto conlleva descubrir cuál de las técnicas puede prevenir mejor riesgos potenciales que los usuarios pueden sufrir cuando interactúan, y en qué casos. Se han encontrado diferencias estadísticamente significativas y la versión final del SMA incorpora los analizadores que mejores resultados obtuvieron, un agente asesor o guía basado en reglas y un módulo CBR. El trabajo de esta tesis pretende ayudar a futuros desarrolladores de sistemas inteligentes a crear sistemas que puedan detectar el estado de los usuarios interactuando en sitios en línea y prevenir riesgos que los usuarios pudiesen enfrentar. Esto propiciaría una experiencia de usuario más segura y satisfactoria. / [CA] Recentment, hi ha una forta i creixent influència d'aplicacions en línia en el nostre dia a dia, i concretament les xarxes socials es compten entre les plataformes en línia més utilitzades, que permeten a usuaris comunicar-se i interactuar des de diferents parts del món cada dia. Donat que aquestes interaccions comporten diferents riscos, i a més els adolescents tenen característiques que els fan més vulnerables a certs riscos, seria desitjable que el sistema poguera guiar als usuaris mentre es troben interactuant en línia, per així poder mitigar la probabilitat de caure en un d'aquests riscos. Açò comporta una experiència en línia més segura i satisfactòria per a usuaris d'aquest tipus de plataformes. L'interés en aplicacions d'intel·ligència artificial capaces de realitzar anàlisi de sentiments ha crescut recentment. Els usos de la detecció automàtica de sentiments en usuaris en plataformes en línia són variats i útils. Es poden utilitzar polaritats de sentiment per a realitzar mineria d'opinions en persones o productes, i així descobrir les inclinacions i opinions d'usuaris sobre certs productes (o certes característiques d'ells), per a ajudar en campanyes de màrqueting, i també opinions sobre persones com polítics, per a descobrir la intenció de vot en un període electoral, per exemple. En aquesta tesi, es presenta un Sistema Multi-Agent (SMA), que integra agents que implementen diferents anàlisis de sentiments i d'estrés utilitzant text i dinàmica d'escriptura (utilitzant anàlisi unimodal i multimodal), i utilitza la resposta dels analitzadors per a generar retroalimentació per als usuaris i potencialment evitar que caiguen en riscos i difonguen comentaris en plataformes socials en línia que pogueren difondre polaritats de sentiment negatives o nivells alts d'estrés. El SMA implementa una anàlisi en paral·lel de diferents tipus de dades i generació de retroalimentació a través de l'ús de dos mecanismes diferents. El primer mecanisme es tracta d'un agent que realitza generació de retroalimentació i guia d'usuaris basant-se en un conjunt de regles i l'eixida dels analitzadors. El segon mecanisme és un mòdul de Raonament Basat en Casos (CBR) que utilitza no solament l'eixida dels analitzadors en els missatges de l'usuari per a predir si la seua interacció pot generar una futura repercussió negativa, sinó també informació de context d'interaccions d'usuaris, com són els tòpics sobre els quals es parla o informació sobre prediccions prèvies en missatges escrits per la gent que forma part de l'audiència de l'usuari. S'han realitzat experiments amb dades d'una xarxa social privada generada al laboratori amb gent real utilitzant el sistema implementat en temps real, i també amb dades de Twitter.com per a descobrir quina és l'eficàcia dels diferents analitzadors implementats i del mòdul CBR en detectar estats de l'usuari que es propaguen més a la xarxa social. Açò comporta descobrir quina de les tècniques millor pot prevenir riscos potencials que els usuaris poden sofrir quan interactuen, i en quins casos. S'han trobat diferències estadísticament significatives i la versió final del SMA incorpora els analitzadors que millors resultats obtingueren, un agent assessor o guia basat en regles i un mòdul CBR. El treball d'aquesta tesi pretén ajudar a futurs dissenyadors de sistemes intel·ligents a crear sistemes que puguen detectar l'estat dels usuaris interactuant en llocs en línia i prevenir riscos que els usuaris poguessen enfrontar. Açò propiciaria una experiència d'usuari més segura i satisfactòria. / [EN] In the present days, there is a strong and growing influence of on-line applications in our daily lives, and concretely Social Network Sites (SNSs) are one of the most used on-line social platforms that allow users to communicate and interact from different parts of the world every day. Since this interaction poses several risks, and also teenagers have characteristics that make them more vulnerable to certain risks, it is desirable that the system could be able to guide users when interacting on-line, to try and mitigate the probability of incurring one of those risks. This would in the end lead to a more satisfactory and safe experience for the users of such on-line platforms. Recently, interest in artificial intelligence applications being able to perform sentiment analysis has risen. The uses of detecting the sentiment of users in on-line platforms or sites are variated and rewarding. Sentiment polarities can be used to perform opinion mining on people or products, and discover the inclinations and opinions of users on certain products (or certain features of them) to help marketing campaigns, and also on people such as politics, to discover the voting intention for example in electoral periods. In this thesis, a Multi-Agent System (MAS) is presented, which integrates agents that perform different sentiment and stress analyses using text and keystroke dynamics data (using both unimodal and multi-modal analysis). The MAS uses the output of the analyzers for generating feedback for users and potentially avoids them from incurring risks and spreading comments in on-line social platforms that could lead to the spread of negative sentiment or high-stress levels. Moreover, the MAS incorporates parallelized analyses of different data types and feedback generation via the use of two different mechanisms. On the one hand, a rule-based advisor agent has been implemented, that generates feedback or guiding for users based on the output of the analyzers and a set of rules. On the other hand, a Case-Based Reasoning (CBR) module that uses not only the output of the different analyzers on the messages of the user interacting, but also context information from user interactions such as the topics being talked about or information about the previous states detected on messages written by people in the audience of the user. Experiments with data from a private SNS generated in a laboratory with real people using the system in real-time, and also with data from Twitter.com have been performed to ascertain the efficacy of the different analyzers implemented and the CBR module on detecting states of the user that propagate more in the network, which leads to discovering which of the techniques is able to better prevent potential risks that users could face when interacting, and in which cases. Significant differences were found and the final version of the MAS incorporates the best-performing analyzer agents, a rule-based advisor agent, and a CBR module. In the end, this thesis aims to help intelligent systems developers to build systems that are able to detect the state of users interacting in on-line sites and prevent risks that they could face, leading to a more satisfactory and safe user experience. / This thesis was funded by the following research projects: Privacy in Social Educational Environments during Child-hood and Adolescence (PESEDIA), Ministerio de Economia y Empresa (TIN2014-55206-R) and Intelligent Agents for Privacy Advice in Social Networks (AI4PRI), Ministerio de Economia y Empresa (TIN2017-89156-R) / Aguado Sarrió, G. (2021). MAS-based affective state analysis for user guiding in on-line social environments [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/164902 / TESIS

Els sistemes de gestió de drets digitals controlen l'ús del contingut multimèdia a través de tota la cadena de valor digital. Aquesta tesis contribueix als diferents aspectes de la gestió dels drets digitals i de la protecció de la propietat intel·lectual.La contribució d'aquest tesi és la definició de formats i mecanismes estàndards que permetin la gestió del contingut a través de la cadena de valor digital. Els formats i els mecanismes seran estàndards, de forma que permetran la interoperabilitat entre sistemes de DRM que segueixin l'estàndard MPEG-21.També s'han dissenyat mecanismes estàndards per governar continguts digitals, protegir la propietat intel·lectual i per a la gestió i protecció de les notificacions d'esdeveniments dins dels sistemes de gestió de drets digitals. / Los sistemas de gestión de derechos digitales controlan el uso del contenido multimedia a través de toda la cadena de valor digital. Esta tesis contribuye a diferentes aspectos de la gestión de los derechos digitales y de la protección de la propiedad intelectual.La contribución de esta tesis es la definición formatos y mecanismos estándares que permitan la gestión del contenido a través de la cadena de valor digital. Los formatos y mecanismos serán estándares, de forma que permitirán la interoperabilidad entre sistemas de DRM que sigan el estándar MPEG-21. También se han diseñado mecanismos estándares para gobernar contenidos digitales, proteger la propiedad intelectual y para la gestión y protección de las notificaciones de eventos dentro de los sistemas de gestión de derechos digitales. / Digital rights management systems control the use of multimedia content through the complete digital value chain. This thesis contributes in different aspects of the digital rights management and of the protection of the intellectual property.Main contribution of this thesis is the definition of standardised formats and mechanisms that enable the management of governed multimedia content through the digital value chain. The formats and mechanisms will be standard in order to enable interoperability between DRM systems compliant to the MPEG-21 standard.Different mechanisms have also been defined to govern digital content, protect the intellectual property and for the management and protection of the event reports within digital rights management systems.

[EN] In this thesis a real application related to the string correction process from an OCR classifier in a form digitizing task is presented. These strings come from a classifier with a given error ratio that implies that some characters in the string have been potentially misclassified, producing erroneous words. This raises the need to introduce some kind of postprocess to improve the strings. The implementation of such postprocess takes into account all the available evidence in a given moment. In the case proposed here, these evidences are the charactersrecognized by the classifier with their posterior probabilities, the confusion matrix between symbols and the language model finally accepted. Each evidence is modelled independently by means of a WFST and then combined by means of the composition operation into a single integrated automata. From this automata, the path that maximizes the probability is selected. This path is the string, that belongs to the language model, that is the nearest string to the OCR hypothesis according to the confusion matrix. The final system offers two different results: on the one hand the corrected string, on the other hand the transformation cost produced during the string correction. Additionally, it is proposed a general method of error estimation using the input string transformation cost that establishes a threshold in terms of the cost and the proposed end-user parameter: the acceptable final error. This thesis presents a method for estimating adaptive rejection threshold estimation that allows for a certain percentage of error in a lot of strings from one language (sample) that presents several advantages. On the one hand, it is independent from transformation cost postprocessing distribution of such samples. On the other hand, it allows the user to set the threshold for a familiar and advantageous manner, as is setting the desired rate of sampling error. For this, first, and for a given language, a model that estimates the probability of error associated with the acceptation of postprocessed strings with a given transformation cost is defined. Then, the procedure that performs the rejection threshold estimation adaptively in order to achieve predefined rate error for a test batch is presented. In addition, an approach to obtain the above model is proposed when there are no real and supervised OCR hypothesis in the learning stage. The chapter is accompanied by experiments whose results demonstrate the utility of the proposed method. Next, linking in somehow with the search for an increased productivity in a possible string validation task, of previously strings rejected by the system through the foregoing error estimation method, a method of multimodal and interactive human-computer interaction that composes the above information with the prefix introduced by the user, while the validation process occurs, making use, for this, of WFST and the automata composition operation. The search for the most likely string for each new interaction offered by the user, in the composed automata, presented here, shows a clear increase in productivity by requiring fewer keystrokes in obtaining the correct string. Finally, a tolerant fault multimodal and interactive interface, using also WFST, is shown by making the composition of different information sources together with an error model related with the possible confusion caused due to the arrangement of keys on a keyboard. The application shown in this case is related to the introduction of a destination into a GPS device where is considered both the information related to the next destinations to a specific place, such as the information related to the entered prefix and errors that may occur due to the arrangement of keys on the input device considered. / [ES] En esta tesis se presenta inicialmente una aplicación real de corrección de cadenas procedentes de un clasificador OCR en una tarea de digitalización de formularios. Estas cadenas, proceden de un clasificador con cierta probabilidad de error, lo que implica la posibilidad de que alguno de los caracteres pertenecientes a una palabra sea erróneo, produciendo finalmente palabras incorrectas. Esto plantea la necesidad de introducir algún tipo de postproceso que mejore dichas cadenas. Para implementar dicho postproceso, se tienen en cuenta todas las evidencias disponibles en un momento dado. En el caso propuesto aquí serán los caracteres reconocidos por el propio clasificador con su probabilidad a posteriori, la matriz de confusión entre símbolos y el modelo de lenguaje finalmente aceptado. Cada una de estas evidencias se modela de manera independiente en forma de un WFST. Una vez modeladas se fusionan mediante la operación de composición de autómatas en un único autómata integrado. A partir de este autómata, se selecciona el camino que maximiza la probabilidad y que corresponde con la cadena perteneciente al lenguaje más cercana a la hipótesis OCR según la matriz de confusión entre símbolos. El sistema final ofrecerá dos resultados diferentes: por una parte la cadena corregida y por otra el coste de transformación de dicha corrección. Por otra parte, se plantea un método general de estimación del error frente a un coste de transformación de las cadenas de entrada que permite establecer un umbral dinámico en función de dicho coste y un parámetro propuesto por el usuario final: el error final asumible. Para ello en esta tesis se presenta un método adaptativo de estimación del umbral de rechazo que permite estimarlo para obtener un determinado porcentaje de error en un lote de cadenas de un lenguaje (muestra) que presenta diversas ventajas. Por un lado, es independiente de la distribución de los costes de transformación de dichas muestras. Por otro lado, permite al usuario establecer el umbral de una manera familiar y ventajosa, como es fijando la tasa de error deseada de la muestra. Para todo ello, en primer lugar, y para un lenguaje dado, se define un modelo que estima la probabilidad de error asociada a aceptar cadenas con un coste de transformación determinado. A continuación, se expone el procedimiento que lleva a cabo la estimación del umbral de rechazo de manera adaptativa con el objetivo de alcanzar la tasa de error predefinida para un lote de test. Además, se propone una aproximación para la obtención del modelo anterior cuando no se dispone de hipótesis OCR reales y supervisadas en la etapa de aprendizaje. Seguidamente y enlazando en cierta forma con la búsqueda de un incremento de productividad en una posible validación de las cadenas, previamente rechazadas por el sistema a través del método de estimación del error anteriormente expuesto, se presenta un método de interacción persona-máquina multimodal e interactivo que fusiona la información anterior junto al prefijo introducido, por el propio usuario, durante dicho proceso de validación, haciendo uso para ello de los WFST y la operación de composición de autómatas. Para finalizar, se muestra otra interfaz multimodal e interactiva tolerante a fallos, mediante la fusión de diferentes fuentes de información junto a un modelo de error relacionado con las posibles confusiones producidas debido a la disposición de las teclas de un teclado. Para ello, se hace uso también de WFST para su modelado. La aplicación mostrada en este caso está relacionada con la introducción de un destino en un dispositivo GPS y en ella se considera, tanto la información de los destinos próximos a un lugar concreto, como la información relativa al prefijo introducido y los errores que pueden aparecer debido a la propia disposición de las teclas en el dispositivo de entrada. / [CAT] En aquesta tesi es presenta inicialment una aplicació real de correcció de cadenes procedents d'un classificador OCR en una tasca de digitalització de formularis. Aquestes cadenes, procedeixen d'un classificador amb una determinada probabilitat d'error, la qual cosa implica la possibilitat de que algun dels caràcters que pertanyen a una paraula siga erroni, produint finalment paraules incorrectes. Això planteja la necessitat d'introduir algun tipus de postprocés que millore aquestes cadenes. Per implementar aquest postprocés, es tenen en compte totes les evidències disponibles en un moment donat. En el cas proposat ací, seran els caràcters reconeguts pel propi classificador amb la seua probabilitat a posteriori, la matriu de confusió entre símbols i el model de llenguatge finalment acceptat. Cadascuna d'aquestes evidències es modela de manera independent en forma d'un WFST. Una vegada modelades es fusionen mitjançant l'operació de composició d'autòmats en un únic autòmat integrat. A partir d'aquest autòmat, es selecciona el camí que fa màxima la probabilitat i que es correspon amb la cadena més propera a la hipòtesi OCR que pertany al llenguatge segons la matriu de confusió entre símbols. El sistema final oferirà dos resultats diferents: d'una banda la cadena corregida, i d'una altra, el cost de transformació d'aquesta correcció. D'una altra banda, es planteja un mètode general d'estimació de l'error front al cost de transformació de les cadenes d'entrada que permet establir un llindar dinàmic en funció d'aquest cost i un paràmetre proposat per l'usuari final: l'error final assumible. Per això en aquesta tesi es presenta un mètode adaptatiu d'estimació de rebuig, amb la finalitat d'obtindre un determinat percentatge d'error en un lot de cadenes d'un llenguatge (mostra) que presenta diversos avantatges. D'una banda és independent de la distribució dels costos de transformació de les mostres esmentades. D'altra banda, permet l'usuari establir el llindar d'una manera familiar i avantatjosa, com és fixant la tasa d'error desitjada per la mostra. Per tot això, en primer lloc, i donat un llenguatge, es defineix un model que estima la probabilitat d'error associada a acceptar cadenes amb un cost de transformació determinat. A continuació, s'exposa el procediment que du a terme l'estimació del llindar de rebuig de manera adaptativa amb l'objectiu de arribar a la tasa d'error predefinida per a un lot de test. A més a més, es proposa una aproximació per a obtindre el model anterior quant no es disposa d'hipòtesi OCR reals i supervisades a l'etapa d'aprenentatge. Seguidament, i enllaçant amb la recerca d'un increment en la productivitat en una possible validació de cadenes prèviament rebutjades pel sistema a través del mètode d'estimació de l'error anteriorment exposat, es presenta un mètode d'interacció persona-màquina multimodal i interactiu que fusiona la informació anterior, juntament amb el prefix introduït pel propi usuari durant l'esmentat procés de validació, fent ús dels WFST i l'operació de composició d'autòmats. La recerca de la cadena més probable, en cada nova interacció oferida per l'usuari ens mostra un clar increment de la productivitat, al requerir un nombre menor de pulsacions de teclat per obtindre la cadena correcta. Per finalitzar, es mostra una altra interfície multimodal i interactiva tolerant a errades, mitjançant la fusió de diferents fonts d'informació juntament a un model d'error relacionat amb les possibles confusions produïdes a causa de la disposició de les lletres d'un teclat. En aquest cas es fa ús també dels WFST en el seu modelat. L'aplicació mostrada en aquest cas està relacionada amb la introducció d'una destinació en un dispositiu GPS i en aquesta es considera tant la informació pròxima a un lloc concret, com la informació relativa al prefix introduït, junt als errors que poden aparèixer a causa de la pròpia dispos / Navarro Cerdán, JR. (2016). Aplicaciones de los autómatas transductores finitos con pesos (WFST) en la corrección simbólica en interfaces persona-máquina [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62688 / TESIS

[EN] Renewing software systems is one of the most cost-effective ways to protect software investment, which saves time, money and ensures uninterrupted access to technical support and product upgrades. There are several motivations to promote investment and scientific effort for specifying systems by means of conceptual models and supporting its evolution. In order to contribute to the requirements engineering field with automated software production methods, we design TraceME to cover the spectrum of activities from requirements to code focusing on organisational evolution. In this sense, the spectrum of activities involves various information system perspectives of analysis that need to be integrated. In this complex setting, traceability and conceptual models are key concepts. Mechanisms to trace software specifications from requirements to code are important to justify evolution processes; versions of information systems should be traced in order to get the connection between old and new specifications. Moreover, it is necessary to find mechanisms to facilitate change specifications, measurement, and interpretation. To design this thesis we follow Design Science by Roel Wieringa. Design Science gives us the hints on how to conduct the research, be rigorous, and put in practice scientific rules. Besides Design Science has been a key factor for structuring our research, we acknowledge the application of this framework since it has helps us to report clearly our findings. We build TraceME by making a method engineering effort, which shapes its fragmented nature in chunks. The architecture of TraceME opens a wide window of opportunities for its application in real world situations. To facilitate industrial adoption, we develop open source tools to support the implementation of the TraceME chunks. For example, one case study and one action-research protocols have been executed in two different organisations in Spain. The validation of TraceME has taken place in laboratory demonstrations, controlled experiments, action research and case study experiences in industry. Thanks to the validations various lessons learnt have been gathered and greatly influenced the maturity of the method. For example: the importance to consider end-users' perceptions for discovering needs to mitigate, and the significance to get knowledge from the application of TraceME in different contexts. The evidences from the validations demonstrate that TraceME is feasible to be applied to support evolution projects. In addition, future research is needed for promoting the implementation of TraceME. We envision short term and future-term work that motivate us to tackle the challenge to support evolution projects. / [ES] La evolución de sistemas software es una de las actividades mas importantes que permiten minimizar el tiempo de puesta en producción de actualizaciones y nuevos desarrollos, reducir los costos que implica desarrollar una aplicación desde cero, y además asegura el acceso ininterrumpido de servicios. Existen variadas motivaciones para promover la investigación y desarrollo de soluciones para especificar y evolucionar sistemas de información mediante modelos conceptuales. Para contribuir al campo de la ingeniería de requisitos con métodos automáticos de producción de software, hemos diseñado el método TraceME para cubrir el espectro de actividades desde requisitos a código con un enfoque de evolución organizacional. De este modo, el espectro de actividades involucra diferentes perspectivas de análisis de sistemas de información que necesitan ser integradas. En este escenario tan complejo, la trazabilidad y los modelos conceptuales son conceptos clave. Es necesario disponer de mecanismos para trazar especificaciones de software desde requisitos a código con el fin de justificar procesos de evolución. Las versiones de los sistemas de información deben ser trazables con el fin de establecer la conexión entre especificaciones obsoletas y actuales. Adicionalmente, es necesario encontrar mecanismos para facilitar la especificación del cambio, su medición e interpretación. Para diseñar esta tesis hemos seguido el marco de Design Science de Roel Wieringa. Design Science nos ha proporcionado las claves para conducir esta investigación, ser rigurosos y poner en práctica reglas científicas. Además de que Design Science ha sido un factor clave para estructurar nuestra investigación, reconocemos que la aplicación de este marco nos ha ayudado a reportar claramente nuestros hallazgos. Hemos aplicado ingeniería de métodos para diseñar y construir TraceME. Gracias a esto, la naturaleza de TraceME es conformada mediante fragmentos de método. La arquitectura de TraceME abre una amplia ventana de oportunidades para su aplicación en situaciones de la vida real. Para facilitar la adopción industrial de TraceME, hemos desarrollado herramientas de software libre para dar soporte a los fragmentos de TraceME. Por ejemplo, un caso de estudio y una experiencia de action research han sido ejecutadas en dos organizaciones en España. La validación de TraceME ha sido llevada a cabo mediante demostraciones de laboratorio, experimentos controlados, un caso de estudio y una experiencia de action research en industria. Como resultado, TraceME ha sido mejorado considerablemente; además hemos descubierto investigaciones a realizar a corto, mediano y largo plazo con el fin de implementar TraceME en la industria. Las evidencias obtenidas como resultado de las validaciones demuestra la factibilidad de TraceME para ser aplicado en proyectos de evolución organizacional. El trabajo futuro nos motiva a afrontar los retos que conlleva el soporte de proyectos de evolución de sistemas de información. / [CAT] L'evolució dels sistemes programari és una de les activitats més importants que permeten minimitzar el temps de posada en producció d'actualitzacions i nous desenvolupaments, reduir els costos que involucra desenvolupar una aplicació des de cero, a més d' assegurar l'accés ininterromput de serveis. Existixen diverses motivacions per promoure la investigació i desenvolupament de solucions per a especificar i evolucionar sistemes de informació mitjançant models conceptuals. Per tal de contribuir al camp de l'enginyeria de requisits amb mètodes automàtics de producció de programari, hem dissenyat el mètode TraceME per cobrir l'espectre d'activitats des de requisits a codi en un enfocament d'evolució organitzacional. Així, l'espectre d'activitats involucra diferents perspectives d'anàlisi de sistemes d'informació que necessiten ser integrades. En aquest escenari tan complex, la traçabilitat i els models conceptuals són conceptes clau. És necessari disposar de mecanismes per traçar especificacions de programari des de requisits a codi amb la fi de justificar processos d'evolució. Les versions dels sistemes d'informació deuen ser traçables amb la fi d'establir la connexió entre especificacions obsoletes i actuals. Addicionalment, és necessari trobar mecanismes per facilitar l'especificació del canvi, la seua mesura i interpretació. Per tal de dissenyar aquesta tesi, hem seguit el marc de Design Science de Roel Wieringa. Design Science ens ha proporcionat les claus per conduir aquesta investigació, ser rigorosos i posar en pràctica regles científiques. A més a més, Design Science ha sigut un factor clau per estructurar la nostra investigació, reconeixem que l'aplicació de aquest marc ens a ajudat a reportar clarament els nostres resultats. Hem aplicat enginyeria de mètodes per dissenyar i construir TraceME. Gràcies a açò, la natura de TraceME es conforma mitjançant fragments de mètodes. L'arquitectura de TraceME obri una ampla finestra d'oportunitats per a la seua aplicació en situacions de la vida real. Per facilitar l'adopció industrial de TraceME, hem desenvolupat ferramentes de programari lliure per tal de donar suport als fragments de TraceME. Per exemple, un cas d'estudi i una experiència de action research han sigut executades en dos organitzacions a Espanya. La validació de TraceME ha sigut portada a cap mitjançant demostracions de laboratori, experiments controlats , un cas d'estudi i una experiència de action research en l'industria. Com a resultat, TraceME ha sigut millorada considerablement; a més a més, hem descobert investigacions a realitzar a curt, mig i llarg termini amb la fi d'implementar TraceME a l'industria. Les evidències obtingudes com a resultat de les validacions, demostren la factibilitat de TraceME per ser aplicat en projectes d'evolució organitzacional. El treball futur presenta nous reptes que ens motiven a afrontar el suport de projectes d'evolució de sistemes d'informació. / Ruiz Carmona, LM. (2016). TraceME: Traceability-based Method for Conceptual Model Evolution [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/64553 / TESIS

The area of formal analysis of cryptographic protocols has been an active one since the mid 80’s. The idea is to verify communication protocols that use encryption to guarantee secrecy and that use authentication of data to ensure security. Formal methods are used in protocol analysis to provide formal proofs of security, and to uncover bugs and security flaws that in some cases had remained unknown long after the original protocol publication, such as the case of the well known Needham-Schroeder Public Key (NSPK) protocol. In this thesis we tackle problems regarding the three main pillars of protocol verification: modelling capabilities, verifiable properties, and efficiency. This thesis is devoted to investigate advanced features in the analysis of cryptographic protocols tailored to the Maude-NPA tool. This tool is a model-checker for cryptographic protocol analysis that allows for the incorporation of different equational theories and operates in the unbounded session model without the use of data or control abstraction. An important contribution of this thesis is relative to theoretical aspects of protocol verification in Maude-NPA. First, we define a forwards operational semantics, using rewriting logic as the theoretical framework and the Maude programming language as tool support. This is the first time that a forwards rewriting-based semantics is given for Maude-NPA. Second, we also study the problem that arises in cryptographic protocol analysis when it is necessary to guarantee that certain terms generated during a state exploration are in normal form with respect to the protocol equational theory. We also study techniques to extend Maude-NPA capabilities to support the verification of a wider class of protocols and security properties. First, we present a framework to specify and verify sequential protocol compositions in which one or more child protocols make use of information obtained from running a parent protocol. Second, we present a theoretical framework to specify and verify protocol indistinguishability in Maude-NPA. This kind of properties aim to verify that an attacker cannot distinguish between two versions of a protocol: for example, one using one secret and one using another, as it happens in electronic voting protocols. Finally, this thesis contributes to improve the efficiency of protocol verification in Maude-NPA. We define several techniques which drastically reduce the state space, and can often yield a finite state space, so that whether the desired security property holds or not can in fact be decided automatically, in spite of the general undecidability of such problems. / Santiago Pinazo, S. (2015). Advanced Features in Protocol Verification: Theory, Properties, and Efficiency in Maude-NPA [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48527 / TESIS