Les systèmes d'information d'entreprise actuels s'articulent autour d'applications centrales lourdes, qui ne fournissent pas l'agilité nécessaire pour survivre dans un environnement économique hautement concurrentiel. De nombreux acteurs (unités commerciales, individus, équipes et communautés) doivent introduire leurs propres applications pour pallier à ces limitations, avec pour résultat un système d'information fragmenté, incohérent et impossible à gouverner. Cette étude propose un paradigme d'architecture d'entreprise alternatif, qui s'appuie sur une décomposition plus fine du système d'information et une distribution différente des responsabilités. Il permet à tout acteur de contribuer au système d'information en introduisant des fragments, privés ou partagés avec d'autres acteurs, qui peuvent ensuite être composés pour former des applications dédiées à un profil. Les récents mécanismes de l'informatique sociale sont proposés pour gérer les volumes potentiels importants de fragments émergeant de la communauté d'employés. L'objectif des systèmes d'informations sociaux est à la fois d'améliorer la cohérence et la gouvernabilité du système d'information de l'entreprise et d'exploiter l'intelligence et l'énergie collective de l'entreprise à des fins d'agilité métier maximale. / Present enterprise information systems are centered on heavy corporate applications, which cannot and indeed do not provide the agility required to survive in todays' competitive business landscape. Actors (business units, individuals, teams and communities) must introduce their own applications to work around these limitations, resulting in a fragmented, inconsistent and ungovernable information system. This thesis proposes an alternative enterprise architecture paradigm based upon a finer-grained decomposition of information systems and a different distribution of responsibilities. It empowers all actors to contribute fragments to the information system, private or shared with other actors, which can then be composed to form profile-specific applications. Consumer-space social mechanisms are proposed to manage the potentially huge resulting numbers of fragments emerging from the employee community. The aim of social information systems is both to improve the overall consistency and governability of the enterprise information system and to leverage the collective intelligence and energy of the corporation towards maximum business agility.

Pour faire face à un environnement en perpétuelle évolution, les entreprises doivent changer et parfois en profondeur. Ces évolutions en principe voulues et contrôlées se font au moyen de projets dits « d'entreprise ». Parmi les buts qu'il s'agit d'atteindre par le biais de ces projets, deux buts majeurs sont identifiables : le développement de l'agilité opérationnelle et la maîtrise des produits. Dans ces travaux de thèse, nous nous focalisons sur le projet PLM (Product Lifecycle Management) et plus particulièrement sur la mise en oeuvre du système d’information nécessaire à la gestion du cycle de vie des produits : le système PLM. Ce système d’information coordonne tout ou partie des informations liées à la définition, à la réalisation, à l’usage et au retrait des produits. Après un état de l’art permettant de définir de façon précise les concepts liés à la gestion du cycle de vie des produits, une méthode est proposée pour définir le cahier des charges du système PLM. La définition de cette méthode montre la nécessité d’assurer la cohérence entre les différents modèles du système PLM d’une part et entre les différentes représentations du produit utilisées tout au long de son cycle de vie d’autre part. Un cadre de modélisation basé sur le paradigme systémique, sur le paradigme d'ambivalence et sur des concepts de métamodélisation est alors proposé. Ce cadre de modélisation apporte des éléments de réponse aux besoins de cohérence identifiés. Il supporte également l'adoption du raisonnement synergique indispensable au développement de l'agilité opérationnelle recherchée par l’entreprise. Une expérimentation est réalisée pour illustrer les concepts introduits dans notre cadre de modélisation. / Faced with a constantly evolving environment, companies have to change and sometimes have to change in depth. These evolutions are usually intentional and monitored and they are done through business projects. Two major goals can be identified among the goals to be reached through these projects: the operational agility development and the product management expertise. This thesis work focuses on PLM (Product Lifecycle Management) project and more precisely on the implementation of the information system needed to manage products’ lifecycle : the PLM system. This information system manages all or part of information related to the definition, the manufacturing, the use and the treatment as a waste of products. First of all, a state of the art of the concepts related to product lifecycle management is done. Basing on these concepts, a method for defining the PLM system requirements is proposed. Defining this method highlights two consistency needs. The first one is related to consistency among the several PLM system models. The second one is related to consistency among the several product representations used throughout the product lifecycle. A modeling framework based on the systemic paradigm, on the ambivalence paradigm and on metamodeling concepts is then proposed. On the one hand, this modeling framework provides elements to respond to identified consistency needs. On the other hand, it supports the adoption of the synergistic reasoning that is essential for developing the operational agility sought by the enterprise. An experimentation is carried out to illustrate the concepts introduced by the modeling framework.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5466.pdf: 2178593 bytes, checksum: a3777aeb3757d619d7087258728cdde6 (MD5) Previous issue date: 2013-05-20 / Financiadora de Estudos e Projetos / Cloud Computing has potential to revolutionize way that systems are developed and marketed. Among several research gaps related to this new model is the Lock-In. The Lock-In is the difficulty on migrating data and applications from a cloud platform to another. The lack of standardization, as well as other reasons, are causing the problem. This work presents a model-driven(MDE) approach for portability of applications between cloud platforms. With MDE software engineers can work at a high level of abstraction freeing themselves from repetitive tasks related to software implementation and specific details of cloud platforms. Besides portability, MDE brings additional benefits related to traditional software development approaches. The approach presented in this work, basically consists of a DSL and a set of automated transformations for two known cloud platforms Google App Engine and Microsoft Azure. The approach allows the development of cloud applications on a high abstraction level, showing that despite being simple, the elements of the approach are enough to generate many cloud applications, as well as facilitates its development. The evaluation confirms the benefits provided by MDE technologies. / A computação em nuvem tem potencial para revolucionar a maneira como sistemas são desenvolvidos e comercializados. Entre as diversas lacunas de pesquisa relacionados a esse novo modelo computacional está o Lock-In. Isto é, o aprisionamento do usuário ao provedor devido a dificuldade na migração de dados e aplicativos de uma plataforma de nuvem para outra. Tal aprisionamento ocorre, dentre outros motivos, devido a falta de um padrão para desenvolvimento de aplicações para a nuvem. Este trabalho apresenta uma abordagem dirigida por modelos (Model-Driven Engineering - MDE) para portabilidade de aplicações entre plataformas de Computação em nuvem. Com o MDE os engenheiros de software podem trabalhar em um nivel mais alto de abstração livrando-se de tarefas repetitivas de codificação, que ficam a cargo de transformações automatizadas, e ficando assim protegidos das complexidades requeridas para implementação nas diferentes plataformas. Além da portabilidade o MDE traz benefícios adicionais em relação a abordagens tradicionais de desenvolvimento de sistemas. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma linguagem textual que possibilita a especificação de aplicações em um alto nível de abstração. Bem como geradores de código para duas conhecidas plataforma de nuvem, a Google App Engine(GAE) e a Windows Azure, mostrando que a linguagem desenvolvida pode servir de entrada para a geração de grande parte do código necessário para muitas aplicações de nuvem e que facilita seu desenvolvimento. O MDE oferece uma maior produtividade, melhor manutenção e documentação e reúso. A avaliação realizada observou alguns desses benefícios, o que comprova a viabilidade da abordagem MDE.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6469.pdf: 4680875 bytes, checksum: 348ed33838e264f70033e8383aeaa100 (MD5) Previous issue date: 2014-10-27 / The integrated network management system aims to manage the telecommunications network, regardless of network elements technology in order to identify the causes of problems, providing a more assertive decision making to remedy these problems and make the network available and operational. Thus, can to cater to the market that is increasingly demanding with the level of quality telecommunications products and services. Given this need, integrated networks management system belongs to a real company needs to respond quickly to customers' expectations with respect to requests for new functions system, and perform technology upgrades periodically. However, the integrated network management system development use centered-source technologies, and it requires great effort and hinders reuse. In this context, this master's project presents a proposal to facilitate the integrated network management system development using the techniques of MDD (Model Driven Development). MDD emphasizes the use of models in software development. These models specify the rules of business domain at a high level of abstraction, i.e., regardless of the programming language and to run the software platform. With appropriate computational tools transformations of models in the source code are performed. The use of MDD can provide software reuse procedurally, enabling faster development, lower cost, produce a flexible software and enable faster modifications. To apply MDD approach, a Domain Specific Language (DSL) for the configuration management of integrated network management system setting is designed to facilitate the inclusion of a new technology to be managed by the system, while providing faster development and with fewer errors of code. To evaluate the proposal, an experiment was conducted with the participation of software developers that know the system and work in this real company. The results showed that according to the descriptive analyses there was a reduction in the time spent in application development when it was used DSL compared to the specialization of classes. However, hypotheses tests showed no such reduction. The insertion of errors in the code occurred only in applications developed using specialization classes. The use of DSL provided a broader view of the business rule and you do not need knowledge of the programming language, once the code was automatically generated. / Um sistema de gerenciamento integrado de redes tem o objetivo de gerenciar uma rede de telecomunicações, independentemente da tecnologia dos elementos de rede, a fim de identificar as causas de problemas, proporcionando a tomada de decisão mais assertiva para saná-los e deixar a rede disponível e operacional. Dessa forma, o mercado que está cada vez mais exigente com o nível de qualidade dos produtos e serviços de telecomunicações é atendido. Diante dessa necessidade, o sistema de gerenciamento integrado de redes de uma empresa real precisa atender rapidamente às expectativas dos clientes com relação às solicitações de novas funções do sistema, assim como realizar atualizações tecnológicas periodicamente. Porém, o desenvolvimento do sistema de gerenciamento integrado de redes dessa empresa utiliza tecnologias centradas em código-fonte, o que implica em grande esforço e dificulta a sua reutilização. Neste contexto, este projeto de mestrado apresenta uma proposta para facilitar o desenvolvimento do sistema de gerenciamento integrado de redes utilizando as técnicas de MDD (Desenvolvimento Dirigido a Modelos). MDD enfatiza a utilização de modelos no desenvolvimento do software. Esses modelos especificam as regras de negócio de domínio em um alto nível de abstração, ou seja, independentemente da linguagem de programação e da plataforma de execução do software. Com ferramentas computacionais adequadas são realizadas as transformações dos modelos em código-fonte. A utilização de MDD pode proporcionar reúso de software de forma processual, possibilitar um desenvolvimento mais rápido, com menor custo, produzir um software flexível e possibilitar modificações mais rapidamente. Para aplicar a abordagem de MDD, uma linguagem específica de domínio (DSL) para a gerência de configuração do sistema de gerenciamento integrado de redes foi desenvolvida. Tem como objetivo facilitar a inclusão de uma nova tecnologia a ser gerenciada pelo sistema e ao mesmo tempo proporcionar um desenvolvimento mais rápido, com menos erros de código. Para avaliar a proposta foi realizado um experimento com a participação dos atuais desenvolvedores de software de uma empresa real. Os resultados obtidos mostraram que, segundo a análise descritiva, houve redução do tempo gasto no desenvolvimento das aplicações quando foi utilizada a DSL em comparação com o desenvolvimento baseado em especialização das classes. Porém, os testes das hipóteses não apresentaram tal redução. A inserção de erros no código ocorreu somente nas aplicações desenvolvidas utilizando especialização das classes. O uso da DSL proporcionou uma visão mais ampla da regra de negócio e não exigiu conhecimento da linguagem de programação, pois o código foi gerado automaticamente.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6591.pdf: 8019461 bytes, checksum: 4326ece159964b796f9e5dc900653fb4 (MD5) Previous issue date: 2014-09-17 / The electronic gaming industry has recently witnessed an exponential growth in terms of titles and overall complexity of the games. This growth is responsible for many advances in computational technologies. But it also revealed problems related to the development process. It is very common that game projects exceed budget and schedule, not to mention the high number of bugs delivered to the final consumer. Current tools that support the development of games, such as game engines, allow great flexibility and artistic freedom, but require professionals with a high degree of technological knowledge, which means that a high financial investment is often needed. To help solving these problems, the literature suggests the use of Model-Driven Development (MDD). The increased abstraction level made possible through MDD can lead to higher reuse levels, and the automation achieved by code generation helps to reduce development time. But for automation, the developer often has to pay the price of reduced flexibility since the MDD exists a lack of flexibility in designs, but with manual code that can be overcome. Given these challenges, it is proposed an approach for game development that targets models to offer efficiency but without losing the flexibility in projects. This goal can be achieved through the integration of multiple DSLs with handwritten code, with the help of design patterns. To evaluate this approach, it was developed a tool capable of assisting the development of games following the concepts of MDD, which was subsequently subjected to experiments to validate its effectiveness. According to the experimental analysis, it was possible to observe that the proposed approach can provide the desired efficiency and flexibility in game development. It was also noted that due to the automation offered by code generators, inexperienced developers could create their projects with greater ease. However the study indicates that abstraction offered by MDD hinders the learning of the technology used. / Nos últimos anos, a indústria dos jogos eletrônicos tem assistido a um crescimento exponencial em termos de novos títulos e também na complexidade dos jogos. Este crescimento e responsável por muitos avanços nas tecnologias computacionais. Mas também revelou problemas relacionados com o processo de desenvolvimento. E muito comum que projetos de jogos excedam o orçamento e o cronograma, para não mencionar o elevado numero de jogos com defeitos entregues ao consumidor final. As ferramentas atuais que apoiam o desenvolvimento de jogos, tais como motores de jogo, permitem grande flexibilidade e liberdade artística, porem elas necessitam de profissionais com alto grau de conhecimento tecnológico, o que significa que muitas vezes e necessário um alto investimento financeiro. Para ajudar a resolver esses problemas, a literatura sugere o uso de Model-Driven Development (MDD). O aumento do nível de abstração oferecido pelo MDD pode conduzir a maiores níveis de reutilização, e da automação conseguida na geração de código ajudando a reduzir o tempo de desenvolvimento. Mas para ocorrer a automação, o desenvolvedor muitas vezes tem que pagar o preço da redução da flexibilidade ja que no MDD existe a falta de flexibilidade nos projetos, porem com código manual isso pode ser superado. Diante desses desafios é proposta neste trabalho uma abordagem de desenvolvimento de jogos dirigida a modelos capaz de oferecer eficiência sem perder a flexibilidade nos projetos. Esse objetivo pode ser alcançado por meio da integração de multiplas DSLs com códigos escritos a mão através da definição de padrões de projetos específicos. Para avaliar essa abordagem, foi desenvolvida uma ferramenta capaz de auxiliar o desenvolvimento de jogos seguindo os conceitos do MDD, a qual posteriormente foi submetida a experimentos para validar sua eficácia. De acordo com a analise experimental foi possível observar que a abordagem proposta pode oferecer a eficiência e flexibilidade desejada no desenvolvimento de jogos. Também foi notado que devido as automatizações oferecidas pelos geradores de código, desenvolvedores inexperientes puderam criar seus projetos com maior facilidade. Contudo o estudo indica que a abstração oferecida pelo MDD dificulta o aprendizado da tecnologia utilizada.

Submitted by Caroline Periotto (carol@ufscar.br) on 2016-09-26T20:19:11Z No. of bitstreams: 1 DissVNE.pdf: 1613517 bytes, checksum: bd44342cd60c7332f4ed2a360b407235 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T20:14:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissVNE.pdf: 1613517 bytes, checksum: bd44342cd60c7332f4ed2a360b407235 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-09-27T20:14:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissVNE.pdf: 1613517 bytes, checksum: bd44342cd60c7332f4ed2a360b407235 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-27T20:14:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissVNE.pdf: 1613517 bytes, checksum: bd44342cd60c7332f4ed2a360b407235 (MD5) Previous issue date: 2016-03-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The need to improve software systems to adapt to the new technologies is a constant topic of research. As computing evolves, new challenges emerge and new solutions must be created. The increasing use of various types of devices for access to sites and software and the ease that the Internet provides the information access, force researchers to keep great efforts improving already developed applications, or even thinking of ways to facilitate the development of software to run on multiple devices. The general purpose of this master’s research was focused on this problem, distribute software systems initially designed to run on a single computer in order to eliminate many tasks that the developer thoroughly repeat this process. The approach allows developers to use the source code of any application and distribution models, perform the division of its software quickly in order to test different distributions without time cost. Using concepts of MDD (Model-Driven Development), analyzers and code generators, and concepts of microservices, it developed a partitioner that distributes the source code of an application on multiple servers, creating small services for each, making these services exchange information with each other while maintaining the functionality of the application intact. The partitioner gives flexibility to the programmer to choose the arrangement of classes among the services that will be created. Developers can then easily test different ways to distribute the code of the application without the need of having to develop services and communication between the new services. This approach was called late distribution. Experimental studies were performed to ensure the validity of the project. In total, five different tests were conducted in order to verify the creation of services would be performed as defined by the programmer. In all cases the result was satisfactory, allowing distribution of software code used between the designated servers. / A necessidade de melhoria de sistemas de software para adequarem-se às novas tecnologias é tema constante de pesquisas. Conforme a computação evolui, novos desafios surgem, e novas soluções devem ser criadas. A crescente utilização de diversos tipos de aparelhos para acesso a sites e software, além da facilidade que a Internet proporciona ao acesso de informações, força pesquisadores da área a manterem grandes esforços melhorando aplicações já desenvolvidas, ou mesmo pensando em formas de facilitar o desenvolvimento de software de forma a rodar em vários dispositivos. O intuito geral desta pesquisa de mestrado foi com foco nesse problema, de distribuir sistemas de software inicialmente projetados para rodar em um único computador de maneira a eliminar muitas tarefas que o desenvolvedor repetiria exaustivamente nesse processo. A abordagem permite que programadores possam, a partir do código fonte de alguma aplicação e modelos de distribuição, realizar a divisão do seu software de maneira rápida, a fim de testar diversas distribuições sem custo de tempo. Utilizando conceitos de DSDM (Desenvolvimento de Software Dirigido a Modelos), analisadores e geradores de código, e conceitos de microsserviços, foi desenvolvido um particionador que distribui o código fonte de uma aplicação em diversos servidores, criando pequenos serviços para cada, fazendo esses serviços trocarem informações entre si, mantendo as funcionalidades da aplicação intactas. O particionador dá flexibilidade ao programador de escolher a disposição das classes entre os serviços que serão criados. Desenvolvedores podem então, facilmente, testar diversas maneiras de distribuir o código de sua aplicação, sem a necessidade de ter que desenvolver os serviços e a comunicação entre eles. Essa abordagem foi denominada distribuição tardia. Estudos experimentais foram realizados para garantir a validade do projeto. No total, cinco testes diferentes foram conduzidos, a fim de verificar se a criação dos serviços seria realizada como definida pelo programador. Em todos os casos o resultado foi satisfatório, permitindo a distribuição do código do software utilizado entre os servidores designados.

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-07T10:21:15Z No. of bitstreams: 1 DissBFA.pdf: 12687971 bytes, checksum: 19789fb95e5c01987f5067e083d04248 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-08T12:04:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBFA.pdf: 12687971 bytes, checksum: 19789fb95e5c01987f5067e083d04248 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-08T12:08:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBFA.pdf: 12687971 bytes, checksum: 19789fb95e5c01987f5067e083d04248 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-08T12:09:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissBFA.pdf: 12687971 bytes, checksum: 19789fb95e5c01987f5067e083d04248 (MD5) Previous issue date: 2016-03-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Model-Driven Development (MDD) is proposed to reduce the semantic gap between problem and solution/implementation domains. Some tools are used, and the code generator is commonly used in this context. These generators are often implemented using templates. A Reference Implementation (RI) favoring the development/ maintenance of software facilitates this implementation’s types. However, RI requires a code migration process which consists in artifacts’ synchronization, and it is responsible for 20% to 25% of the time spent on development. The literature has no describe automatic solutions, but the group that this reaserch was included has develop tools that automate this process and reduce the time spent on some tasks. But each task has a different performance in relation to time spent, so automation of some tasks can be disadvantageous. Few reports describe such tasks and which ones are capable of automatic code migration. The aim of this study is to investigate the maintain and evolution process to identify and describe the types of maintain and evolution tasks that are essentially. Based on this study, a method (MME-MDD) that drives the developer during that proccess to guide the developer during the realization of each task, with the aim to maximize the benefits of this approach. The MME-MDD was validated by a case study and a empirical study and the method showed effective in most of tasks. In addition, studies show that using the proposed method brought a gain in the quality of the source code. / O MDD (Model-Driven Development) tem como proposta a redução da distância semântica entre os domínios problema e solução/implementação. Para isso, são utilizadas algumas ferramentas, sendo o gerador de código comumente usado neste contexto. Os geradores de código são frequentemente implementados com a utilização de templates. Para facilitar este tipo de implementação, usualmente é empregado uma Implementação de Referência (IR), favorecendo a evolução/ manutenção do software. Contudo, a IR traz a necessidade do processo de migração de código, que consiste na sincronização entre o seu código-fonte e os templates, sendo que este é responsável por 20 a 25% do tempo gasto no desenvolvimento. Na literatura não há relatos de solução automatizada, mas o grupo no qual esta pesquisa se insere vem desenvolvendo ferramentas que automatizam este processo e reduzem o tempo aplicado em algumas tarefas testadas. Porém, cada tarefa tem um desempenho diferente em relação ao tempo gasto e, portanto, a automação de algumas tarefas pode ser desvantajosa. Existem poucos relatos na literatura descrevendo tais tarefas e quais são os passos necessários para realizá-las. O objetivo deste estudo foi a investigação do processo de manutenção e evolução de sistemas baseados em MDD com a finalidade de identificar e descrever os tipos de tarefas de manutenção e evolução. Com base nesse estudo, foi elaborado o método MMEMDD que conduz o desenvolvedor durante o processo de manutenção e evolução de sistemas, visando guiar o desenvolvedor durante a realização de cada um dos tipos de tarefas, com o intuito de maximizar os benefícios da utilização dessa abordagem. O método foi validado por meio de um estudo de caso e um estudo experimental, sendo que o método se mostrou efetivo em grande parte das tarefas testadas. Além disso, os estudos apontaram que a utilização do método proposto trouxe ganho na qualidade do código-fonte.

Heutzutage sind wir von Geräten umgeben, die sowohl Hardware wie auch Software- Komponenten beinhalten. Diese Geräte unterstützen ein breites Spektrum an verschiedenen Domänen, so zum Beispiel Telekommunikation, Luftfahrt, Automobil und andere. Derartige Systeme sind überall aufzufinden und werden als Eingebettete Systeme bezeichnet, da sie zur Informationsverarbeitung in andere Produkte eingebettet werden, wobei die Informationsverarbeitung des eingebetteten Systems jedoch nicht die bezeichnende Funktion des Produkts ist. Die ständig zunehmende Komplexität moderner eingebettete Systeme erfordert die Verwendung von mehreren Komponenten um die Funktionen von einem einzelnen System zu implementieren. Eine solche Steigerung der Funktionalität führt jedoch ebenfalls zu einem Wachstum in der Entwurfs-Komplexität, die korrekt und effizient beherrscht werden muss. Neben hohen Anforderungen bezüglich Leistungsaufnahme, Performanz und Kosten hat auch Time-to-Market-Anforderungen großen Einfluss auf den Entwurf von Eingebetteten Systemen. Design Space Exploration (DSE) beschreibt die systematische Erzeugung und Auswertung von Entwurfs-Alternativen, um die Systemleistung zu optimieren und den gestellten Anforderungen an das System zu genügen. Bei der Entwicklung von Eingebetteten Systemen, speziell beim Platform-Based Design (PBD) führt die zunehmende Anzahl von Design-Entscheidungen auf mehreren Abstraktionsebenen zu einer Explosion der möglichen Kombinationen von Alternativen, was auch für aktuelle DSE Methoden eine Herausforderung darstellt. Jedoch vermag üblicherweise nur eine begrenzte Anzahl von Entwurfs-Alternativen die zusätzlich formulierten nicht-funktionalen Anforderungen zu erfüllen. Darüber hinaus beeinflusst jede Entwurfs- Entscheidung weitere Entscheidungen und damit die resultierenden Systemeigenschaften. Somit existieren Abhängigkeiten zwischen Entwurfs-Entscheidungen und deren Reihenfolge auf dem Weg zur Implementierung des Systems. Zudem gilt es zwischen einer spezifischen Heuristik für eine bestimmte DSE, welche zu verbesserten Optimierungsresultaten führt, sowie globalen Verfahren, welche ihrerseits zur Flexibilität hinsichtlich der Anwendbarkeit bei verschiedenen DSE Szenarien beitragen, abzuwägen. Um die genannten Herausforderungen zu lösen wird eine Modellgetriebene Entwicklung (englisch Model-Driven Engineering, kurz MDE) Methodik für DSE vorgeschlagen. Für diese Methodik wird ein DSE-Domain-Metamodell eingeführt um relevante DSEKonzepte wie Entwurfsraum, Entwurfs-Alternativen, Auswertungs- und Bewertungsverfahren, Einschränkungen und andere abzubilden. Darüber hinaus modelliert das Metamodell verschiedenen DSE-Frage- stellungen, was zur Verbesserung der Flexibilität der vorgeschlagenen Methodik beiträgt. Zur Umsetzung von DSE-Regeln, welche zur Steuerung, Einschränkung und Generierung der Ent- wurfs-Alternativen genutzt werden, finden Modell-zu-Modell-Transformationen Anwendung. Durch die Fokussierung auf die Zuordnung zwischen den Schichten in einem PBDAnsatz wird eine neuartige Entwurfsraumabstraktion eingeführt, um multiple Entwurfsentscheidungen als singuläres DSE Problem zu repräsentieren. Diese auf dem Categorial Graph Product aufbauende Abstraktion entkoppelt den Explorations-Algorithmus vom Entwurfsraum und ist für Umsetzung in automatisierte Werkzeugketten gut geeignet. Basierend auf dieser Abstraktion profitiert die DSE-Methode durch die eingeführte MDEMethodik als solche und ermöglicht nunmehr neue Optimierungsmöglichkeiten sowie die Verbesserung der Integration von DSE in Entwicklungsprozesse und die Spezifikation von DSE-Szenarien. / Atualmente dispositivos contendo hardware e software são encontrados em todos os lugares. Estes dispositivos prestam suporte a uma varieadade de domínios, como telecomunicações, automotivo e outros. Eles são chamados “sistemas embarcados”, pois são sistemas de processamento montados dentro de produtos, cujo sistema de processamento não faz parte da funcionalidade principal do produto. O acréscimo de funções nestes sistemas implica no aumento da complexidade de seu projeto, o qual deve ser adequadamente gerenciado, pois além de requisitos rigorosos em relação à dissipação de potência, desempenho e custos, a pressão sobre o prazo para introdução de um produto no mercado também dificulta seu projeto. Exploração do espaço de projeto (DSE) é a atividade sistemática de gerar e avaliar alternativas de projetos, com o objetivo de otimizar suas propriedades. No desenvolvimento de sistemas embarcados, especialmente em Projeto Baseado em Plataformas (PBD), metodologias de DSE atuais são desafiadas pelo crescimento do número de decisões de projeto, o qual implica na explosão da combinação de alternativas. Porém, somente algumas destas resultam em projetos que atedem os requisitos nãofuncionais. Além disso, as decisões influenciam umas às outras, de forma que a ordem em que estas são tomadas alteram a implementação final do sistema. Outro desafio é o balanço entre flexibilidade da metodologia e seu desempenho, pois métodos globais de otimização são flexíveis, mas apresentam baixo desempenho. Já heurísticas especialmente desenvolvidas para o cenário de DSE em questão apresentam melhor desempenho, porém dificilmente são aplicáveis a diferentes cenários. Com o intuito de superar os desafios é proposta uma metodologia de projeto dirigido por modelos (MDE) adquada para DSE. Um metamodelo do domínio de DSE é definido para representar conceitos como espaço de projeto, métodos de avaliação e restrições. O metamodelo também representa diferentes problemas de DSE aprimorando a flexibilidade da metodologia. Regras de transformações de modelos implementam as regras de DSE, as quais são utilizadas para restringir e guiar a geração de projetos alternativos. Restringindo-se ao mapeamento entre camadas no PBD é proposta uma abstração para representar o espaço de projeto. Ela representa múltiplas decisões de projeto envolvidas no mapeamento como um único problema de DSE. Esta representação é adequada para a implementação em ferramentas automática de DSE e pode beneficiar o processo de DSE com uma abordagem de MDE, aprimorando a especificação de cenários de DSE e sua integração no processo de desenvolvimento. / Nowadays we are surrounded by devices containing hardware and software components. These devices support a wide spectrum of different domains, such as telecommunication, avionics, automobile, and others. They are found anywhere, and so they are called Embedded Systems, as they are information processing systems embedded into enclosing products, where the processing system is not the main functionality of the product. The ever growing complexity in modern embedded systems requires the utilization of more components to implement the functions of a single system. Such an increasing functionality leads to a growth in the design complexity, which must be managed properly, because besides stringent requirements regarding power, performance and cost, also time-to-market hinders the design of embedded systems. Design Space Exploration (DSE) is the systematic generation and evaluation of design alternatives, in order to optimize system properties and fulfill requirements. In embedded system development, specifically in Platform-Based Design (PBD), current DSE methodologies are challenged by the increasing number of design decisions at multiple abstraction levels, which leads to an explosion of combination of alternatives. However, only a reduced number of these alternatives leads to feasible designs, which fulfill non-functional requirements. Moreover, each design decision influences subsequent decisions and system properties, hence there are inter-dependencies between design decisions, so that the order decisions are made matters to the final system implementation. Furthermore, there is a trade-off between heuristics for specific DSE, which improves the optimization results, and global optimizers, which improve the flexibility to be applied in different DSE scenarios. In order to overcome the identified challenges an MDE methodology for DSE is proposed. For this methodology a DSE Domain metamodel is proposed to represent relevant DSE concepts such as design space, design alternatives, evaluation method, constraints and others. Moreover, this metamodel represents different DSE problems, improving the flexibility of the proposed framework. Model transformations are used to implement DSE rules, which are used to constrain, guide, and generate design candidates. Focusing on the mapping between layers in a PBD approach, a novel design space abstraction is provided to represent multiple design decisions involved in the mapping as a single DSE problem. This abstraction is based on Categorical Graph Product, decoupling the exploration algorithm from the design space and being well suited to be implemented in automatic exploration tools. Upon this abstraction, the DSE method can benefit from the MDE methodology, opening new optimization opportunities, and improving the DSE integration into the development process and specification of DSE scenarios.

Against the background of increasing multidisciplinarity as well as the focus on quality, transparency and economic efficiency of medical services, clinical pathways (CPs) have been established as a promising tool at the organizational level in recent years. They are primarily intended to ensure an adequate description of the care processes and to manage the balance between best treatment practice and economic viability. CPs standardize the internal care services by explicating the institution-specific knowledge with regard to recommendations for action, service portfolio, organizational structures, infrastructure, etc. of a specific service provider. The development of hospital information systems (HIS) has so far been characterized by an evolutionary development of modules in the field of laboratory, radiology, nursing and picture archiving systems as well as in the area of administrative systems. As one result of this development, the HIS usually comprises a heterogeneous network of software systems of different types and manufacturers. However, the actual control of patients by means of evidence-based processes and integration of CPs into HIS was not addressed until the recent years, when HIS manufacturers started developing modules for CP modeling and workflow support. The objective of this thesis is to provide a holistic methodical support for the description of clinical pathways and their integration into a hospital information system to finally improve the compliance of daily care to standard process definitions. Therefore, conceptual models provide an adequate mean to describe and communicate complex matters in a comprehensible form as well as to configure IT systems due to their semi-formal nature. Hence, a first research thread investigates the question, how clinical pathways can be described adequately using conceptual models. This results in an iterative design of adequate modeling languages for clinical pathways. A second research thread further investigates the question, how conceptual models of clinical pathways can be used to configure process-oriented application systems in health care. This thread therefore describes the design of a model-based method, that enables a consecutive transformation of CPs into technical (workflow) specifications, based on the principles of the Model-Driven Architecture.

No contexto da Engenharia de Software para a Computação em Nuvem as pesquisas relacionadas ao tema são cada vez mais crescentes e investiga-se como a Computação em Nuvem influenciará no desenvolvimento de sistemas de uma maneira geral. A atividade de construir sistemas para nuvem é uma tarefa complexa, criar aplicações de múltiplas nuvens, sobretudo, no contexto do modelo de serviço Plataforma-como-um-Serviço(PaaS), é ainda mais agravada devido especificidades de plataformas de nuvem que podem tornar a tarefa de desenvolvimento repetitiva, custosa e dependente de um provedor específico. As abordagens dirigidas por modelos(MDE) resolvem alguns desses problemas, elas propõem que a modelagem e mecanismos de transformação utilizados para gerar código a partir de modelos são uma melhor maneira de desenvolver sistemas de software, ao invés da codificação pura. Portanto, visando investigar como combinar os benefícios da Computação em Nuvem alinhados ao MDE, foi desenvolvida uma abordagem dirigida por modelos para desenvolvimento de aplicações multi-PaaS. Em direção a este objetivo foi realizado um Estudo de Caso em colaboração com uma empresa da indústria. Essa colaboração permitiu a criação de implementações de referencia que possibilitaram o desenvolvimento de uma Linguagem Específica de Domínio (DSL) e metaprogramas que compõem a abordagem. Para avaliar a abordagem desenvolvida foi realizado um Estudo de Caso. Os resultados mostram que MDE pode não só resolver o problema, mas trazer benefícios adicionais em relação a abordagens tradicionais de desenvolvimento de sistemas. Este trabalho explora esses benefícios, apresenta uma maneira de unir recursos heterogêneos de nuvem por meio de uma abordagem dirigida por modelos e aplicações orientadas a serviço. / Cloud computing is a computational paradigm that has increasingly been used in various sectors of industry and academia. Researchers have been studying how cloud technologies can influence several areas of science and research. In the context of Software Engineering, the researches related to cloud are increasingly increasing. Researchers are studying how to develop better cloud services offerings and how to find a strategy for combining existing resources to build improved services and solve problems. Building cloud systems is a complex task, in the context of the Platform-as-a-Service(PaaS) cloud service model; this activity is further aggravated by cloud platform specificities that can make the task of development repetitive, costly,and platform-specific. Model-driven approaches (MDE) solve some of these issues; they propose that the modeling and transformation mechanisms used to generate code from models are a better way to develop software systems, rather than pure coding. Development with MDE is a comprehensive and relevant research area and needs to be better explored in a wide range of contexts. Therefore, in order to investigate how to combine the benefits of multi-cloud appications aligned to the MDE, we developed a model-driven approach to build multi-PaaS applications.Toward this objective, we performed a case study in collaboration with an industry company.This collaboration allowed the creation of reference implementations that enabled the development of a Domain Specific Language (DSL) and metaprograms that constitute the approach. To evaluate the approach, we performed a case study. The results show that MDE cannot only solve the problem, but also bring additional benefits over traditional systems development approaches. This work explores these benefits, presents a way to combine heterogeneous cloud resources through a service-driven model and application-driven approach.