Tesis parcialmente patrocinada por la Conselleria de Cultura, Educació i Ciència de la Comunitat Valenciana y por el Ministerio de Ciencia y Tecnología (proyecto TIC2001-3530-C02-02)

This work has been partially supported by the ESPIA (TIN2007-67078) project from the Spanish Ministry of Education and Science, by the DADASMECA project (GV05/220) from the Valencia Ministry of Enterprise, University and Science (Spain), and by the DADS (PBC-05-012-2) project from the Castilla La Mancha Ministry of Education and Science (Spain).

La expansión de propuestas educativas mediadas por tecnologías ha dado origen a estrategias y recursos innovadores como es el caso de los objetos de aprendizaje y la posterior diseminación mundial de repositorios de OAs. Este trabajo fue motivado por la necesidad de localizar OAs que permitan complementar la enseñanza presencial de las metodologías de diseño de bases de datos, contenidos clásicos de toda carrera de informática y/o computación. El punto de partida fue la conceptualización de los OA, para continuar con el relevamiento de los Repositorios de Objetos de Aprendizaje (ROAs) existentes. Una vez localizados los OAs comenzó la etapa de evaluación de los mismos, previo estudio de las propuestas de medición de calidad de objetos de aprendizaje, de modo de obtener información que constituya una referencia a los posibles reutilizadores. Para la selección de los instrumentos de evaluación a ser utilizados, se tuvo en cuenta aquellos que brindan la posibilidad de un resultado cuantificable, donde las dimensiones observables se encuentran claramente definidas.

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

Los servicios Web facilitan el acceso a la funcionalidad de las aplicaciones a través de Internet, aportan grandes ventajas como el acceso a servicios desde cualquier punto de la red, simplifican el acceso a la funcionalidad y facilitan la interoperabilidad entre servicios y entre aplicaciones, permitiendo integrar la funcionalidad de distintas aplicaciones empresariales. Además, proporcionan estándares y mecanismos para llevar a cabo el comercio electrónico y han convertido la Web en un marco para el desarrollo de aplicaciones distribuidas, extendiéndose a todos los dominios de aplicación. Los servicios Web son el mecanismo ideal para la implementación de las Arquitecturas Orientadas a Servicios (SOA) para sistemas de información integrados y distribuidos. La evolución natural de los métodos de producción de software, y de OOMethod / OOWS en particular, plantean la necesidad de mejorar el proceso de producci'on de software. Para mejorarlo, se debe de dotar del soporte necesario para el desarrollo de aplicaciones Web sobre SOA disponiendo de una estrategia de generación automática de aplicaciones. La generación automática debe poder dar soporte, de forma transparente, a las diferentes aproximaciones tecnológicas existentes en el ámbito de los servicios Web en la actualidad. Esta tesis presenta un método, dentro del ámbito de la Ingeniería Web, que diseñaa e implementa de manera automática servicios Web a partir de modelos conceptuales. El método presentado ha sido desarrollado basándose en el Desarrollo de Software Dirigido por Modelos (MDD). De esta forma, el método utiliza un conjunto de modelos que representan la aplicación a desarrollar y mediante la aplicación de transformaciones de Modelo-A-Texto se obtiene el diseño e implementación de los servicios Web que representan el sistema modelado. El método propuesto en esta tesis está soportado por una herramienta llamada DISWOOM. / Ruiz Server, M. (2010). Generación automática de servicios WEB a partir de modelos conceptuales [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8346 / Palancia

La capacidad de comunicación e integración que ofrece Internet, está facilitando el establecimiento y automatización de relaciones entre los participantes de los nuevos Modelos de Negocio electrónico. Aunque no existe una clasificación definitiva de éstos, es posible distinguir la integración de datos y funcionalidad como un requisito fundamental para la implementación de los mismos. Algunos de los casos más significativos lo constituyen empresas como Google y Amazon que ofrecen a sus socios sus plataformas tecnológicas a través de interfaces (APIs) basadas en servicios Web. Estas compañías establecen contratos de negocio que brindan la posibilidad de integración de sus plataformas con las aplicaciones Web de los socios. Así, los diversos servicios que ofrecen les están disponibles y establecen con ello una relación que redunda en beneficio mutuo. Tres actores básicos se pueden distinguir para lograr esta integración: los servicios Web, las aplicaciones Web y los procesos Negocio-a-Negocio. Los primeros, al facilitar la producción y consumo de datos y funcionalidad independientemente de la implementación tecnológica de los sistemas; los segundos, al ser el tipo más dominante de aplicación que se ejecuta en Internet; y los terceros, al definir los pasos necesarios para la realización de los diversos procesos del negocio. Desde el punto de vista del modelado conceptual, se encuentran diversas propuestas, la mayoría basadas en modelos UML, para la especificación de estos tres actores. No obstante que en múltiples casos es necesaria su participación mutua, se observa que en muchas de estas propuestas se focalizan en sólo alguno y escasamente se encuentran opciones que los incluyan a los tres. Por ejemplo, desde el punto de vista de la Ingeniería Web, se encuentra un número mínimo de métodos que consideran de manera conjunta en sus propuestas los servicios Web y los procesos Negocio- a-Negocio. La mayoría de los métodos se centran en aplicaciones Web que ofrecen un espacio de navegación sobre grandes colecciones de datos, pero no permiten la integración de datos y funcionalidad de aplicaciones externas, como tampoco la exposición de su funcionalidad para consumo de otras. Por otro lado, desde el punto de los servicios Web, la mayor parte de las aproximaciones considera su especificación sin considerar su inclusión en aplicaciones Web o el papel que juega la interacción humana. La presente tesis ofrece una propuesta para el modelado conceptual de aplicaciones Web que integran datos y funcionalidad a partir de servicios Web, con consideraciones adicionales a los procesos Negocio-a-Negocio. La solución se expone en el contexto del método de Ingeniería Web Object Oriented Web Solutions (OOWS). Este método es la extensión para el modelado conceptual de aplicaciones Web del método clásico OO-Method. En su concepción original, OOWS ha sido diseñado para la consulta y actualización de datos, pero no para la integración de aplicaciones externas. La propuesta de esta tesis incluye un conjunto de adecuaciones y extensiones a sus primitivas conceptuales para la especificación de este tipo de aplicaciones. / Quintero Meza, RR. (2008). Desarrollo dirigido por modelos de aplicaciones web que integran datos y funcionalidad a partir se servicios web [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1988 / Palancia

Entender el genoma es un desafío de primer nivel, y esto se debe en gran parte a la gran cantidad de información existente en el dominio. Gracias a la aplicación de tecnologías NGS (Next-Generation Sequencing) se han generado enormes cantidades de datos -nuevos-, por lo que es fundamental construir estructuras que permitan organizar, procesar y explorar los datos con el fin de lograr un máximo provecho de la información y mejorar la comprensión del genoma humano. En este estudio se define un marco de trabajo centrado en el uso del Modelado Conceptual como estrategia esencial para la búsqueda de soluciones. En el campo médico este enfoque de desarrollo de software está ganando impulso por su impacto en el trabajo realizado por genetistas, laboratorios clínicos y bioinformáticos. Entender el genoma es un dominio de aplicación muy interesante debido a dos aspectos fundamentales: 1) en primer lugar, por las implicaciones sociológicas que supone plantearse la posibilidad de entender el lenguaje de la vida. 2) y, en segundo lugar, desde una perspectiva más práctica de aplicación en el ámbito clínico, debido a su repercusión en la generación de diagnósticos genómicos, los cuales juegan un papel importante dentro de la Medicina de Precisión. En esta Tesis Doctoral se propone utilizar un Modelo Conceptual del Genoma Humano (MCGH) como base fundamental para la generación de Sistemas de Información Genómicos (GeIS), con el objetivo de facilitar una conceptualización del dominio que permita i) alcanzar un conocimiento preciso del dominio y ii) ser capaces de llegar a una medicina de precisión (personalizada). Es importante resaltar que este Modelo Conceptual debe permanecer en constante crecimiento debido a los nuevos aportes que surgen en la comunidad científica. En este trabajo de investigación se presenta la evolución natural del modelo, así como un ejemplo de extensión del mismo, lo que permite comprobar su extensibilidad conservando su definición inicial. Además, se aplica el uso de una metodología (SILE) sistemática para la obtención de los datos desde los distintos repositorios genómicos, los cuales serán explotados a través herramientas software basadas en modelos conceptuales. Mediante el uso de este Modelo Conceptual holístico del Genoma Humano se busca comprender y mejorar el compromiso ontológico con el dominio -genómico-, y desarrollar Sistemas de Información Genómicos apoyados en Modelo Conceptuales para ayudar a la toma de decisiones en el entorno bioinformático. / Understanding the genome is a first level challenge, and this is due in large part to a large amount of information in the domain. Thanks to the application of NGS (Next-Generation Sequencing) technologies, enormous amounts of -new- data have been generated, so it is essential to building structures that allow organizing, processing and exploring the data in order to obtain maximum benefit from the information and improve the understanding of the human genome. In this study we define a framework focused on the use of Conceptual Modeling as an essential strategy for finding solutions. In the medical field, this approach to software development is gaining momentum due to its impact on the work carried out by geneticists, clinical laboratories, and bioinformatics. Understanding the genome is a domain of very interesting application due to two fundamental aspects: 1) firstly, because of the sociological implications of considering the possibility of understanding the language of life. 2) secondly, from a more practical perspective of application in the clinical field, due to its repercussion in the generation of genomic diagnoses, which play an important role within Precision Medicine. In this PhD, it is proposed to use a Conceptual Model of the Human Genome (CMHG) as the fundamental basis for the generation of Genomic Information Systems (GeIS), with the aim of facilitating a conceptualization of the domain that allows i) to achieve a precise knowledge of the domain and ii) be able to increase and improve the adaptation of genomics in personalized medicine. It is important to highlight that this Conceptual Model must remain in constant growth due to the new contributions that arise in the scientific community. In this research work the natural evolution of the model is presented, as well as an example of its extension, which allows verifying its extensibility while preserving its initial definition. In addition, the use of a systematic methodology is applied to obtain the data from the different genomic repositories, which will be exploited through software tools based on conceptual models. Through the use of this Holistic Conceptual Model of the Human Genome, we seek to understand and improve the ontological commitment to the -genomic- domain, and develop GeIS supported in Conceptual Model to help decision making in the bioinformatic environment in order to provide better treatment to the patients. / Entendre el genoma és un desafiament de primer nivell, i açò es deu en gran part a la gran quantitat d'informació existent en el domini. Gràcies a l'aplicació de tecnologies NGS (Next-Generation Sequencing) s'han generat enormes quantitats de dades - nous-, per la qual cosa és fonamental construir estructures que permeten organitzar, processar i explorar les dades a fi d'aconseguir un màxim profit de la informació i millorar la comprensió del genoma humà. En este estudi es definix un marc de treball centrat en l'ús del Modelatge Conceptual com a estratègia essencial per a la busca de solucions. En el camp mèdic este enfocament de desenvolupament de programari està guanyant impuls pel seu impacte en el treball realitzat per genetistes, laboratoris clínics i bioinformàtics. Entendre el genoma és un domini d'aplicació molt interessant a causa de dos aspectes fonamentals: 1) en primer lloc, per les implicacions sociològiques que suposa plantejar-se la possibilitat d'entendre el llenguatge de la vida. 2) i, en segon lloc, des d'una perspectiva més pràctica d'aplicació en l'àmbit clínic, a causa de la seua repercussió en la generació de diagnòstics genòmics, els quals juguen un paper important dins de la Medicina de Precisió. En esta Tesi Doctoral es proposa utilitzar un Model Conceptual del Genoma Humà (MCGH) com a base fonamental per a la generació de Sistemes d'Informació Genòmics (GeIS), amb l'objectiu de facilitar una conceptualització del domini que permeta i) aconseguir un coneixement precís del domini i ii) ser capaços d'arribar a una medicina de precisió (personalitzada). És important ressaltar que este Model Conceptual ha de romandre en constant creixement degut a les noves aportacions que sorgixen en la comunitat científica. En este treball d'investigació es presenta l'evolució natural del model, així com un exemple d'extensió del mateix, la qual cosa permet comprovar la seua extensibilitat conservant la seua definició inicial. A més, s'aplica l'ús d'una metodologia (SILE) sistemàtica per a l'obtenció de les dades des dels distints reposadors genòmics, els quals seran explotats a través ferramentes de programari basades en models conceptuals. Per mitjà de l'ús d'este Model Conceptual holístic del Genoma Humà es busca comprendre i millorar el compromís ontològic amb el domini -genòmic-, i desenvolupar Sistemes d'Informació Genòmics recolzats en Model Conceptuals per ajudar a la presa de decisions en l'entorn bioinformàtic. / Reyes Román, JF. (2018). DISEÑO Y DESARROLLO DE UN SISTEMA DE INFORMACIÓN GENÓMICA BASADO EN UN MODELO CONCEPTUAL HOLÍSTICO DEL GENOMA HUMANO [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/99565 / TESIS

Internet se ha convertido por méritos propios en el medio de comunicación por excelencia. La velocidad con la que se puede intercambiar información unida a la eliminación de las barreras geográ?cas y tecnológicas han convertido a Internet en la plataforma preferida para divulgar el conocimiento y hacer negocios. Para llevar a cabo el desarrollo de aplicaciones software en estos entornos, han aparecido numerosas aproximaciones que aplican lo que se conoce como Ingeniería Web. Estas aproximaciones de?nen processos de desarrollo y extensiones conceptuales basadas en modelos, orientadas a la construcción de aplicaciones web. Por otro lado están los principios del Desarrollo Dirigido por Modelos donde se proporcionan marcos conceptuales y entornos que permiten construir processos de desarrollo con generación de código a partir de modelos. Bajo esta perspectiva se enmarca esta tesis, en la que se de?ne OOWS, un entorno de producción de software para la web que aplica los principios que se proponen en la Ingeniería Web y en el Desarrollo Dirigido por Modelos. Este entorno de?ne un proceso de desarrollo en base a unos modelos conceptuales extendidos con características web y una estrategia para obtener automáticamente la aplicación web a partir de estos modelos OOWS. Para dar suporte a esta aproximación se ha construido una herramienta que permite editar y gestionar estos modelos conceptuales web, y que implementa las transformaciones que permiten obtener un prototipo de la aplicación web a partir de estos modelos. / Fons Cors, JJ. (2008). OOWS: un mètode dirigit per models per al desanvolupament d'aplicacions web [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1989 / Palancia