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 2014-07-29T14:57:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Valdomeria N de M Morgado 2010.pdf: 793904 bytes, checksum: 6ebfc3ed36711bf080787eaa46eea743 (MD5) Previous issue date: 2010-11-22 / An Information System (IS) has three main aspects: a database that contains data which is processed to generate business information; an application functions which transforms data in information; and business rules which control and restrict data manipulated by the functions. An IS evolves continuously to follow the corporation changes, and the database should be change to attend the new requirements. This dissertation presents a model driven approach to generate and evolve IS databases. A software component, called Especialista em Banco de Dados (EBD), was developed. There are two mapping sets for database generation: from Modelo de Meta Objeto (MMO) (used to representing IS) to Relational Model (RM), and from this to DBMS PostgreSQL SQL dialect. The component EBD is a part of a framework for modeling, building and maintaining enterprise information systems software. This component provides services to other framework components. To validate the proposed approach, Software Engineers had developed IS using the component EBD. The Dissertation main contributions are an approach to support IS database life cycle, a software architecture to generate and evolve IS database schema, an IS data representation model (MMO), a mapping specification to generate schema and stored procedures and the definition of automated operation sets to evolve IS database schema. / Um Sistema de Informação (SI) Corporativo tem três aspectos principais: o banco de dados, que contém dados que são processados para gerar informações do negócio; as funções de aplicação, que transformam dados em informações; e as regras de negócio, que controlam e restringem a manipulação dos dados pelas funções. Um SI precisa evoluir continuamente para acompanhar as mudanças na corporação e, consequentemente, o banco de dados deve ser modificado para atender aos novos requisitos de negócio. Esta dissertação apresenta uma abordagem dirigida por modelos para a automatização do processo de transformação na geração e evolução de bancos de dados de Sistema de Informação. Para isso foi criado um componente de software denominado Especialista em Banco de Dados (EBD). Dois conjuntos de mapeamentos são apresentados para a geração de esquemas, um do modelo conceitual chamado Modelo de Meta Objeto (MMO), utilizado para representação de SI, para o Modelo Relacional; e deste para o dialeto SQL do SGBD PostgreSQL. O componente EBD faz parte de um framework que gera, evolui e gerencia Sistemas de Informação. Este componente fornece também serviços para outros componentes deste framework. Uma experimentação foi feita com engenheiros de software com experiência em desenvolvimento de Sistema de Informação para validar a abordagem proposta. As principais contribuições desta dissertação são: abordagem que apoia ciclo de vida de BD de SI, arquitetura de software que permite a geração e evolução de esquema de SI, especificação de um modelo de representação de dados de SI (MMO), especificação de mapeamentos para geração de esquema e procedimentos de manipulação e definição de um conjunto de operações que automatizam o processo de evolução de esquema de BD de SI.

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Tesis por compendio / [ES] La investigación desarrollada en esta tesis representa un marco novedoso para capturar requisitos de usabilidad durante el desarrollo de un sistema software. Estos requisitos, están representados como alternativas de diseños de Interfaces de Usuario (IU). El objetivo es desarrollar un proceso de captura de requisitos de usabilidad basado en entrevistas estructuradas con el apoyo de una herramienta que ayude a resolver problemas como: (1) la omisión de la usabilidad desde las primeras etapas de desarrollo, en general, las características de usabilidad solo se tienen en cuenta al diseñar las interfaces en las últimas etapas de desarrollo; (2) resulta tedioso la captura de requisitos para analistas que no son expertos en usabilidad; (3) los métodos y herramientas que se utilizan para desarrollar software no admiten la elicitación de requisitos de usabilidad. A partir de estos problemas encontrados en la literatura se definen las preguntas de investigación: ¿Es posible capturar requisitos de usabilidad en etapas iniciales de desarrollo al mismo tiempo que los requisitos funcionales? Para responder a esta pregunta, la tesis ha definido un método de elicitación de requisitos de usabilidad llamado UREM (por sus siglas en inglés, Usability Requirements Elicitation Method) y ha propuesto un método para tratarlo dentro de entornos MDD. El desarrollo de este trabajo de investigación se ha llevado a cabo siguiendo la metodología Design Science. Esta metodología considera dos ciclos: el primer ciclo es un ciclo de ingeniería en el que se diseña un método para incluir requisitos de usabilidad durante el proceso de elicitación de requisitos. El segundo ciclo corresponde a la validación del método propuesto mediante una evaluación empírica dentro de un contexto académico. La propuesta de captura de requisitos de usabilidad mediante UREM consiste en la definición de una estructura de un árbol donde las guías de usabilidad y las guías de diseño de IU están almacenadas. El árbol se define como un grafo conectado sin ciclos y una raíz; compuesto de 4 elementos: pregunta, respuesta, grupo de preguntas y diseño. Las preguntas y las alternativas de diseño (respuestas) son extraídas de las guías de usabilidad y de diseño, y marcan el camino por el cual el analista navega hasta llegar a los nodos hoja que son los diseños de la interfaz de usuario que se han alcanzado durante el proceso de captura de requisitos de usabilidad. Son los usuarios finales quienes eligen la alternativa más adecuada dependiendo de sus requisitos y/o siguiendo las recomendaciones ya preestablecidas en la estructura del árbol. La construcción del árbol la lleva a cabo un experto en usabilidad y puede ser utilizado en reiteradas ocasiones, generando así diversas alternativas de diseño de interfaz de usuario. La tesis presenta el trabajo relacionado en tres áreas: elicitación de requisitos de usabilidad, uso de guías de usabilidad e ingeniería empírica de software. / [CA] La investigació desenvolupada en aquesta tesi representa un marc nou per a capturar requisits d'usabilitat durant el desenvolupament d'un sistema programari. Aquests requisits, estan representats com a alternatives de dissenys d'Interfícies d'Usuari (IU). L'objectiu és desenvolupar un procés de captura de requisits d'usabilitat basat en entrevistes estructurades amb el suport d'una eina que ajude a resoldre problemes com: (1) l'omissió de la usabilitat des de les primeres etapes de desenvolupament, en general, les característiques d'usabilitat només es tenen en compte en dissenyar les interfícies en les últimes etapes de desenvolupament; (2) resulta tediós la captura de requisits per a analistes que no són experts en usabilitat; (3) els mètodes i eines que s'utilitzen per a desenvolupar programari no admeten l'elicitació de requisits d'usabilitat. A partir d'aquests problemes trobats en la literatura es defineixen les preguntes d'investigació: És possible capturar requisits d'usabilitat en etapes inicials de desenvolupament al mateix temps que els requisits funcionals? Per a respondre a aquesta pregunta, la tesi ha definit un mètode d'elicitació de requisits d'usabilitat anomenat UREM (per les seues sigles en anglés, Usability Requirements Elicitation Method) i ha proposat un mètode per a tractar-lo dins d'entorns MDD. El desenvolupament d'aquest treball de recerca s'ha dut a terme seguint la metodologia Design Science. Aquesta metodologia considera dos cicles: el primer cicle és un cicle d'enginyeria en el qual es dissenya un mètode per a incloure requisits d'usabilitat durant el procés d' elicitació de requisits. El segon cicle correspon a la validació del mètode proposat mitjançant una avaluació empírica dins d'un context acadèmic. La proposta de captura de requisits d'usabilitat mitjançant UREM consisteix en la definició d'una estructura d'un arbre on les guies d'usabilitat i les guies de disseny d'IU estan emmagatzemades. L'arbre es defineix com un graf connectat sense cicles i una arrel; compost de 4 elements: pregunta, resposta, grup de preguntes i disseny. Les preguntes i les alternatives de disseny (respostes) són extretes de les guies d'usabilitat i de disseny, i marquen el camí pel qual l'analista navega fins a arribar als nodes fulla que són els dissenys de la interfície d'usuari que s'han aconseguit durant el procés de captura de requisits d'usabilitat. Són els usuaris finals els qui trien l'alternativa més adequada depenent dels seus requisits i/o seguint les recomanacions ja preestablides en l'estructura de l'arbre. La construcció de l'arbre la duu a terme un expert en usabilitat i pot ser utilitzat en reiterades ocasions, generant així diverses alternatives de disseny d'interfície d'usuari. La tesi presenta el treball relacionat en tres àrees: elicitació de requisits d'usabilitat, ús de guies d'usabilitat i enginyeria empírica de programari. / [EN] The research developed in this thesis represents a novel framework for capturing usability requirements during the development of a software system. These requirements are represented as alternative User Interface (UI) designs. The objective is to develop a usability requirements capture process based on structured interviews with the support of a tool that helps solve problems such as: (1) the omission of usability from the early stages of development, in general, the characteristics of Usability is only taken into account when designing interfaces in the later stages of development; (2) it is tedious to capture requirements for analysts who are not usability experts; (3) the methods and tools used to develop software do not support the elicitation of usability requirements. Based on these problems found in the literature, the research questions are defined: Is it possible to capture usability requirements in initial stages of development at the same time as functional requirements? To answer this question, the thesis has defined a usability requirements elicitation method called UREM (Usability Requirements Elicitation Method) and has proposed a method to treat it within MDD environments. The development of this research work has been carried out following the Design Science methodology. This methodology considers two cycles: the first cycle is an engineering cycle in which a method is designed to include usability requirements during the requirements elicitation process. The second cycle corresponds to the validation of the proposed method through an empirical evaluation within an academic context. The proposal to capture usability requirements through UREM consists of the definition of a tree structure where the usability guides and UI design guides are stored. The tree is defined as a connected graph without cycles and a root; composed of 4 elements: question, answer, group of questions and design. The questions and design alternatives (answers) are extracted from the usability and design guides, and mark the path along which the analyst navigates until reaching the leaf nodes, which are the user interface designs that have been achieved. during the usability requirements capture process. It is the end users who choose the most appropriate alternative depending on their requirements and/or following the recommendations already pre-established in the tree structure. The construction of the tree is carried out by a usability expert and can be used repeatedly, thus generating various user interface design alternatives. The thesis presents related work in three areas: usability requirements elicitation, use of usability guides, and empirical software engineering. / This work has been developed with the support of MICINN (PROS-Req TIN2010-19130-C02- 02), UV (UV-INV-PRECOMP13-115032), GVA (ORCA PROMETEO/2009/015), and cofinanced with ERDF. We also acknowledge the support of the Intra European Marie Curie Fellowship Grant 50911302 PIEF-2010. We acknowledge also the support from the National University of San Antonio Abad of Cusco under the program Yachayninchis Wiñarinanpaq CONCYTEC and FONDECYT, the support of Generalitat Valenciana with CoMoDID (CIPROM/2021/023) and GENI (CIAICO/2022/229), as well as the support of the Spanish Ministry of Science and Innovation co-financed by FEDER in the project SREC (PID2021-123824OB-I00) / Ormeño Ayala, YI. (2023). Marco para la captura de requisitos de usabilidad en entornos de MDD [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202630 / Compendio

Esta tese apresenta um processo para a criação de um catálogo de modelos de computação para apoiar o design de DSMLs, e a primeira versão do catálogo, com atributos que ajudam a selecionar os modelos de computação mais adequados para cada desenvolvimento de DSML, e as características dos sistemas de software para os quais esses modelos de computação são mais adequados. O contexto de aplicação desse catálogo é o Model-Driven Development (MDD desenvolvimento dirigido por modelos) a abordagem em que o desenvolvimento de software é baseado em modelos gráficos que são posteriormente traduzidos (transformados) em modelos de nível mais baixo e, no final, em código de linguagens de programação, tais como Java ou C#. A aplicação do processo gerou uma versão inicial do catálogo com os seguintes modelos de computação: diagramas BPMN, diagramas de classe da UML e regras de negócio. Visa-se contribuir para popularizar a abordagem de MDD com base em DSMLs e, em particular, a elaboração do design das DSMLs a partir de modelos de domínio, para o que o uso do catálogo efetivamente contribui. / This thesis presents a process for the creation of a catalog of models of computation to support the design of Domain-Specific Modeling Languages (DSMLs), and the first version of the catalog, which comprises attributes that aim to help the selection of the most suitable models of computation for each DSML development, and characteristics of software systems for which these models of computation are more appropriate. The context for the use of the catalog is the Model-Driven Development (MDD) - the approach where software development is based on graphical models that are subsequently translated (transformed) into lower-level models and, in the end, in source code in programming languages, such as Java or C #. The process was applied to generate an initial version of the catalog with the following models of computation: BPMN diagrams, UML class diagrams and business rules. It aims to contribute to popularize the MDD approach based in DSMLs, and in particular, the development of the DSMLs design from domain models, for which the use of the catalog effectively contributes.

Esta tese apresenta um processo para a criação de um catálogo de modelos de computação para apoiar o design de DSMLs, e a primeira versão do catálogo, com atributos que ajudam a selecionar os modelos de computação mais adequados para cada desenvolvimento de DSML, e as características dos sistemas de software para os quais esses modelos de computação são mais adequados. O contexto de aplicação desse catálogo é o Model-Driven Development (MDD desenvolvimento dirigido por modelos) a abordagem em que o desenvolvimento de software é baseado em modelos gráficos que são posteriormente traduzidos (transformados) em modelos de nível mais baixo e, no final, em código de linguagens de programação, tais como Java ou C#. A aplicação do processo gerou uma versão inicial do catálogo com os seguintes modelos de computação: diagramas BPMN, diagramas de classe da UML e regras de negócio. Visa-se contribuir para popularizar a abordagem de MDD com base em DSMLs e, em particular, a elaboração do design das DSMLs a partir de modelos de domínio, para o que o uso do catálogo efetivamente contribui. / This thesis presents a process for the creation of a catalog of models of computation to support the design of Domain-Specific Modeling Languages (DSMLs), and the first version of the catalog, which comprises attributes that aim to help the selection of the most suitable models of computation for each DSML development, and characteristics of software systems for which these models of computation are more appropriate. The context for the use of the catalog is the Model-Driven Development (MDD) - the approach where software development is based on graphical models that are subsequently translated (transformed) into lower-level models and, in the end, in source code in programming languages, such as Java or C #. The process was applied to generate an initial version of the catalog with the following models of computation: BPMN diagrams, UML class diagrams and business rules. It aims to contribute to popularize the MDD approach based in DSMLs, and in particular, the development of the DSMLs design from domain models, for which the use of the catalog effectively contributes.

Requirements Engineering (ER) has an important role in Software Engineering for being an early stage of the software development process. ER serves as the basis for implementation of other activities, contributing decisively to the quality of the final software product. Requirements Elicitation process is among the main concerns of ER. It involves the recognition and description of customer needs, in such a way that it is possible to reflect the business accurately and consistent. Moreover, in general, most problems that occur during the process of software development are caused by failures in the early stages. In this context, emerging approaches such as Model-Driven Developement (MDD) and Business Process Modeling (MPN). Such approaches seek to understand and describe business processes and enable a closer look of the domain. As well, especially when backed by support tools, using approaches such as MDD and MPN can contribute to improving the quality of the requirements and the requirements Elicitation process. This work presents ModelER approach, which seeks to promote improvements in Requirements Elicitation process, through the use of concepts and practices of the MDD and the MPN for identifying software requirements. / A Engenharia de Requisitos (ER) possui um importante papel na Engenharia de Software pelo fato de compreender uma fase inicial do processo de desenvolvimento de software. Ela serve de base para a realização das demais atividades, contribuindo decisivamente para a qualidade do produto de software final. O processo de Elicitação de Requisitos está entre as principais preocupações da ER. Ele envolve o reconhecimento e a descrição das necessidades dos clientes, de tal forma que seja possível refletir o negócio de forma precisa e coerente. Além disso, de maneira geral, a maior parte dos problemas que ocorrem durante o processo de desenvolvimento de software é causada por falhas nas fases iniciais. Diante desse contexto, surgem abordagens tais como o Desenvolvimento Orientado por Modelos (Model-Driven Developement MDD) e a Modelagem de Processos de Negócio (Business Process Modeling MPN1). Tais abordagens tanto buscam compreender e descrever os processos de negócio, quanto permitem uma visão mais próxima do domínio. Assim, sobretudo quando apoiadas por ferramentas de suporte, o uso de abordagens como MDD e MPN pode contribuir para a melhoria da qualidade dos requisitos e do processo de Elicitação de Requisitos. Este trabalho apresenta a abordagem ModelER, a qual busca promover melhorias no processo de Elicitação de Requisitos, através da utilização de conceitos e práticas do MDD e da MPN para identificação de requisitos de software.

Made available in DSpace on 2014-07-29T14:57:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 wilane_mestrado.pdf: 4461079 bytes, checksum: da62fa9aebf506f095f41942a579aecc (MD5) Previous issue date: 2010-04-16 / Building and maintaining a Graphical User Interface (GUI) for Enterprise Information Systems usually requires much Software Engineering staff time and effort. This paper describes a model-driven approach to create dynamically and manage these GUIs. In this approach, the Software Engineer designs conceptual models of the information system using object-oriented meta-models. A set of predefined mapping rules is applied to automatically transform and refine the conceptual models in order to generate, in runtime, the look and feel of the GUI, without source code creation. This improves the software usability, assuring consistency and homogeneity of the GUI, increases the productivity of the software engineering staff and simplifies maintenance. In our experiments we have observed an average productivity fifteen times higher than traditional methods of GUI development. / Construir e manter uma Interface Gráfica com Usuário (GUI) para Sistemas de Informação (SI) demanda muito tempo e esforço da equipe de Engenharia de Software. Esta dissertação descreve uma abordagem dirigida por modelos para criar dinamicamente e gerenciar essas interfaces. Nessa abordagem, o Engenheiro de Software projeta um modelo conceitual do sistema de informação usando um meta-modelo orientado a objetos. Um conjunto de regras de mapeamento predefinidas é aplicado para refinar e transformar o modelo conceitual do SI, gerando, em tempo de execução, a sua interface gráfica, com aparência e comportamentos específicos. Esse mecanismo melhora a usabilidade do software, assegurando consistência e homogeneidade das GUIs, aumenta a produtividade da equipe de Engenharia de Software e simplifica a manutenção do SI. Nos experimentos realizados foi observada uma média de produtividade quinze vezes maior do que os métodos tradicionais no desenvolvimento de GUIs.

Mit dem Wandel des Internets zu einer universellen Softwareplattform sind die Möglichkeiten und Fähigkeiten von Webanwendungen zwar rasant gestiegen. Gleichzeitig gestaltet sich ihre Entwicklung jedoch zunehmend aufwändig und komplex, was dem Wunsch nach immer kürzeren Entwicklungszyklen für möglichst situative, bedarfsgerechte Lösungen entgegensteht. Bestehende Ansätze aus Forschung und Technik, insbesondere im Umfeld der serviceorientierten Architekturen und Mashups, werden diesen Problemen bislang nicht ausreichend gerecht. Deshalb werden in dieser Dissertation neue Konzepte für die modellgetriebene Entwicklung und Bereitstellung von Webanwendungen vorgestellt. Die zugrunde liegende Idee besteht darin, das Paradigma der Serviceorientierung auf die Präsentationsebene zu erweitern. So sollen erstmals – neben Daten- und Geschäftslogik – auch Teile der Anwendungsoberfläche in Form wiederverwendbarer Komponenten über Dienste bereitgestellt werden. Anwendungen sollen somit über alle Anwendungsebenen hinweg nach einheitlichen Prinzipien „komponiert“ werden können. Den ersten Schwerpunkt der Arbeit bilden die entsprechenden universellen Modellierungskonzepte für Komponenten und Kompositionen. Sie erlauben u. a. die plattformunabhängige Beschreibung von Anwendungen als Komposition der o. g. Komponenten. Durch die Abstraktion und entsprechende Autorenwerkzeuge wird die Entwicklung so auch für Domänenexperten bzw. Nicht-Programmierer möglich. Der zweite Schwerpunkt liegt auf dem kontextadaptiven Integrationsprozess von Komponenten und der zugehörigen, serviceorientierten Referenzarchitektur. Sie ermöglichen die dynamische Suche, Bindung und Konfiguration von Komponenten, d. h. auf Basis der o. g. Abstraktionen können genau die Anwendungskomponenten geladen und ausgeführt werden, die für den vorliegenden Nutzer-, Nutzungs- und Endgerätekontext am geeignetsten sind. Der dritte Schwerpunkt adressiert die Kontextadaptivität der kompositen Anwendungen in Form von Konzepten zur aspektorientierten Definition von adaptivem Verhalten im Modell und dessen Umsetzung zur Laufzeit. In Abhängigkeit von Kontextänderungen können so Rekonfigurationen von Komponenten, ihr Austausch oder Veränderungen an der Komposition, z.B. am Layout oder dem Datenfluss, automatisch durchgesetzt werden. Alle vorgestellten Konzepte wurden durch prototypische Implementierungen praktisch untermauert. Anhand diverser Anwendungsbeispiele konnten ihre Validität und Praktikabilität – von der Modellierung im Autorenwerkzeug bis zur Ausführung und dynamischen Anpassung – nachgewiesen werden. Die vorliegende Dissertation liefert folglich eine Antwort auf die Frage, wie zukünftige Web- bzw. Mashup-Anwendungen zeit- und kostengünstig entwickelt sowie zuverlässig und performant ausgeführt werden können. Die geschaffenen Konzepte bilden gleichermaßen die Grundlage für eine Vielzahl an Folgearbeiten.:Verzeichnisse vi Abbildungsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii Verzeichnis der Codebeispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix Abkürzungsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . x 1 Einleitung 1 1.1 Problemdefinition, Thesen und Forschungsziele . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1.1 Probleme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1.2 Thesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.1.3 Forschungsziele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2 Abgrenzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3 Aufbau der Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2 Grundlagen, Szenarien und Herausforderungen 12 2.1 Grundlagen und Begriffsklärung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.1.1 Komposite und serviceorientierte Webanwendungen . . . . . . . 13 2.1.2 Mashups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.1.3 Modellgetriebene Software-Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . 17 2.1.4 Kontext und kontextadaptive Webanwendungen . . . . . . . . . 18 2.2 Szenarien und Problemanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.2.1 Dienstkomposition zur Reiseplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.2.2 Interaktive Aktienverwaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2.3 Adaptive Touristeninformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.3 Anforderungen und Kriterien der Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.3.1 Anforderungen an Komponenten- und Kompositionsmodell . . . 25 2.3.2 Anforderungen an die Laufzeitumgebung . . . . . . . . . . . . . 27 3 Stand der Forschung und Technik 30 3.1 SOA und Dienstkomposition zur Interaktion mit Diensten . . . . . . . . . 31 3.1.1 Statische Dienstkomposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.1.2 Dynamische Dienstauswahl und -Komposition . . . . . . . . . . . 33 3.1.3 Adaptionskonzepte für Dienstkompositionen . . . . . . . . . . . . 45 3.1.4 Interaktions- und UI-Konzepte für Dienstkompositionen . . . . . . 48 3.2 Web Engineering - Entwicklung interaktiver adaptiver Webanwendungen 50 3.2.1 Entwicklung von Hypertext- und Hypermedia-Anwendungen . . 51 3.2.2 Entwicklung von Mashup-Anwendungen . . . . . . . . . . . . . . 54 3.3 Zusammenfassung und Diskussion der Defizite existierender Ansätze . . 67 3.3.1 Probleme und Defizite aus dem Bereich der Dienstkomposition . 67 3.3.2 Probleme und Defizite beim Web- und Mashup-Engineering . . . 69 4 Universelle Komposition adaptiver Webanwendungen 73 4.1 Grundkonzept und Rollenmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4.2 Modellgetriebene Entwicklung kompositer Mashups . . . . . . . . . . . 75 4.2.1 Universelles Komponentenmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 4.2.2 Belangorientiertes Kompositionsmodell . . . . . . . . . . . . . . . 76 4.3 Dynamische Integration und Laufzeitumgebung . . . . . . . . . . . . . 78 4.3.1 Kontextsensitiver Integrationsprozess für Mashup-Komponenten . 79 4.3.2 Referenzarchitektur zur Komposition und Ausführung . . . . . . . 80 4.3.3 Unterstützung von adaptivem Laufzeitverhalten in Mashups . . . 81 5 Belangorientierte Modellierung adaptiver, kompositer Webanwendungen 83 5.1 Ein universelles Komponentenmodell für Mashup-Anwendungen . . . . 84 5.1.1 Grundlegende Eigenschaften und Prinzipien . . . . . . . . . . . . 84 5.1.2 Komponententypen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 5.1.3 Beschreibung von Komponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 5.1.4 Nutzung der Konzepte zur Komponentenentwicklung . . . . . . . 99 5.2 Ein belangorientiertes Metamodell für interaktive Mashup-Anwendungen 100 5.2.1 Conceptual Model – Modellierung der Anwendungskonzepte . . 102 5.2.2 Communication Model – Spezifikation von Daten- und Kontrollfluss 107 5.2.3 Layout Model – Visuelle Anordnung von UI-Komponenten . . . . 114 5.2.4 Screenflow Model – Definition von Navigation und Sichten . . . . 115 5.3 Modellierung von adaptivem Verhalten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 5.3.1 Adaptionstechniken für komposite Webanwendungen . . . . . . 117 5.3.2 Adaptivity Model – Modellierung von Laufzeitadaptivität . . . . . 119 5.4 Ablauf und Unterstützung bei der Modellierung . . . . . . . . . . . . . . 126 5.5 Zusammenfassung und Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 6 Kontextsensitiver Integrationsprozess und Kompositionsinfrastruktur 132 6.1 Ein kontextsensitiver Integrationsprozess zur dynamischen Bindung von Mashup-Komponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 6.1.1 Modellinterpretation oder -transformation . . . . . . . . . . . . . . 134 6.1.2 Suche und Matching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 6.1.3 Rangfolgebildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 6.1.4 Auswahl und Integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 6.2 Kompositionsinfrastruktur und Laufzeitumgebung . . . . . . . . . . . . . 146 6.2.1 Verwaltung von Komponenten und Domänenwissen . . . . . . . 146 6.2.2 Aufbau der Laufzeitumgebung (MRE) . . . . . . . . . . . . . . . . 148 6.2.3 Dynamische Integration und Verwaltung von Komponenten . . . 151 6.2.4 Kommunikationsinfrastruktur und Mediation . . . . . . . . . . . . . 155 6.3 Unterstützung von Adaption zur Laufzeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 6.3.1 Kontexterfassung, -modellierung und -verwaltung . . . . . . . . . 163 6.3.2 Ablauf der dynamischen Adaption . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 6.3.3 Dynamischer Austausch von Komponenten . . . . . . . . . . . . 170 6.4 Zusammenfassung und Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 7 Umsetzung und Validierung der Konzepte 178 7.1 Realisierung der Modellierungsmittel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 7.1.1 Komponentenbeschreibung in XML und OWL . . . . . . . . . . . 179 7.1.2 EMF-basiertes Kompositionsmodell . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180 7.1.3 Modelltransformationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 7.1.4 Modellierungswerkzeug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 7.2 Realisierung der Kompositions- und Laufzeitumgebung . . . . . . . . . . 185 7.2.1 Semantische Verwaltung und Discovery . . . . . . . . . . . . . . 185 7.2.2 Kompositions- bzw. Laufzeitumgebungen . . . . . . . . . . . . . . 192 7.2.3 Kontextverwaltung und Adaptionsmechanismen . . . . . . . . . 201 7.3 Validierung und Diskussion anhand der Beispielszenarien . . . . . . . . . 210 7.3.1 Reiseplanung mit TravelMash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 7.3.2 Aktienverwaltung mit StockMash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 7.3.3 Adaptive Touristeninformation mit TravelGuide . . . . . . . . . . . 216 7.3.4 Weitere Prototypen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 7.4 Zusammenfassung und Diskussion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 8 Zusammenfassung, Diskussion und Ausblick 226 8.1 Zusammenfassung der Kapitel und ihrer Beiträge . . . . . . . . . . . . . 227 8.2 Diskussion und Bewertung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 8.2.1 Wissenschaftliche Beiträge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 8.2.2 Einschränkungen und Grenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 8.3 Laufende und zukünftige Arbeiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 Anhänge 242 A.1 Komponentenbeschreibung in SMCDL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 A.2 Komponentenmodell in Form der MCDO . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 A.3 Kompositionsmodell in EMF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 Verzeichnis eigener Publikationen 246 Webreferenzen 249 Literaturverzeichnis 253