Context-aware computing envisions a new generation of smart applications that have the ability to perpetually sense the user’s context and use these data to make adaptation decision in response to changes in the user’s context so as to provide timely and personalized services anytime and anywhere. Unlike the traditional distribution systems where the network topology is fixed and wired, context-aware computing systems are mostly based on wireless communication due to the mobility of the network nodes; hence the network topology is not fixed but changes dynamically in an unpredictable manner as nodes join and the leave network, in addition to the fact that wireless communication is unstable. These factors make the design and development of context-aware computing systems much more challenging, as the system requirements change depending on the context of use. The Unified Modelling Language (UML) is a graphical language commonly used to specify, visualize, construct, and document the artefacts of software-intensive systems. However, UML is an all-purpose modelling language and does not have notations to distinguish context-awareness requirements from other system requirements. This is critical for the specification, visualization, construction and documentation of context-aware computing systems because context-awareness requirements are highly important in these systems. This thesis proposes an extension of UML diagrams to cater for the specification, visualization, construction and documentation of context-aware computing systems where new notations are introduced to model context-awareness requirements distinctively from other system requirements. The contributions of this work can be summarized as follows: (i) A context-aware use case diagram is a new notion which merges into a single diagram the traditional use case diagram (that describes the functions of an application) and the use context diagram, which specifies the context information upon which the behaviours of these functions depend. (ii) A Novel notion known as a context-aware activity diagram is presented, which extends the traditional UML activity diagrams to enable the representation of context objects, context constraints and adaptation activities. Context constraints express conditions upon context object attributes that trigger adaptation activities; adaptation activities are activities that must be performed in response to specific changes in the system’s context. (iii) A novel notion known as the context-aware class diagram is presented, which extends the traditional UML class diagrams to enable the representation of context information that affect the behaviours of a class. A new relationship, called utilisation, between a UML class and a context class is used to model context objects; meaning that the behaviours of the UML class depend upon the context information represented by the context class. Hence a context-aware class diagram is a rich and expressive language that distinctively depicts both the structure of classes and that of the contexts upon which they depend. The pragmatics of the proposed approach are demonstrated using two real-world case studies.

Background: As technology is advancing day by day, people tend to produce enormous volumes of data. This exceptional growth in data is leading to an increase in the development of intelligent systems that make use of this huge data available. We group the development of such type of intelligent software systems and term them as "Data-Centric Systems (DCS)". Such systems include AI/ML components in an aself-driving car, Recommender systems any many more. Developing DCS is complexin the Software development life cycle process; one of the main reasons behind this complexity is the ineffective handling of requirements. Moreover, the literature suggests that a large percentage (48%) of development problems begin during the requirements phase and fixing requirements-related problems consumes a high cost of rework in later stages of software development. To design DCS effectively, RE techniques are considered one of the essential factors, since it is required to promote the combination of a system’s functional and implementation expectations from two entirely different perspectives, such as customers and developers. Although RE frequently plays a critical role in DCS, little is known about how RE can effectively be incorporated into developing such systems. Objectives: This thesis aims to focus on understanding industry experiences in the development of DCS with the main emphasis on RE and investigate the techniques/approaches used in DCS designing during the RE process and identify the challenges practitioners face during the development process. Methods: Two workshop-style interviews are conducted to identify the design process of RE and the practitioners’ challenges during DCS development. To complement the results from the workshop and scaling up the target population, an online survey is conducted. Results: From the workshops, we have identified that no explicit stakeholder is involved during the RE phase of DCS. Still, all people collectively take the decisions when it comes to developing in agile, and the role varies depending on the type of projects the stakeholder is involved in. Four categories of requirements were identified, namely regulatory, infrastructure, data, safety and security requirements. Techniques/approaches used to elicit, document, analyse and validate the requirements were identified. Based on the data received, we have identified ten challenges faced by the practitioners during the DCS. Based on the number of responses recorded in the survey, the categorisation and the techniques/approaches used for RE were prioritised based on the highest number of responses received. A total of 15 themes were generated for the challenges based on the responses received from participants. Conclusions: To conclude, a specific RE architecture needs to be designed to help the practitioners during the development of DCS. We believe that the analysis of these insights provides the industry with a structured overview of the DCS development process in RE. Besides, this thesis allows the academic community to steer future research based on an understanding of industry needs in RE for DCS.

Syfte – Syftet med denna studie är att undersöka vilka problem den offentliga organisationen har vad gäller informationsflödet inom organisationen samt föreslå en lösning på detta. För att uppnå syftet kommer följande frågeställningar att besvaras: Vilka problem har en offentlig organisation med informationsflödet? Hur kan en kravspecifikation bidra till en effektivisering av informationsflödet inom en offentlig organisation? Metod – För att uppnå studiens syfte och besvara frågeställningarna har en kvalitativ studie utförts på en offentlig organisation. Först utförs semistrukturerade intervjuer, efter det har det teoretiska ramverket skapats ur litteraturstudier för att ge en kunskapsgrund inom området. Ur detta framkommer riktlinjer för skapandet av en kravspecifikation, som ligger till grund för ett mer effektivt informationsflöde inom en offentlig organisation. Den empiri som insamlats på beskrivet sätt har sedan analyserats och jämförts med den insamlade teorin. Detta för att jämföra verkliga det arbetslivet med teorin. Även litteraturstudier har genomförts eftersom det är viktigt att få en stabil bakgrund gällande metoder, teorier och verktyg. Med sin grund i kravspecifikationen skapandes ett lösningsförslag efter att ett val har gjort vilken typ av lösning som är lämplig för ändamålet. Detta gjordes i samrådande med den berörda organisationen. Kravspecifikationen har analyserats mot empirin och teorierna samt skett i samrådande med den berörda organisationen. En demonstration av den slutliga lösningen och uppföljningsintervju utfördes även för att få feedback lösningsförslaget effektiviserade den berörda organisationen informationsflöde. Resultat – Studiens resultat bygger på den insamlade empirin och den utförda litteraturstudien. Resultatet visar att utvecklandet av en artefakt i form riktlinjer för en kravspecifikation som ligger till grund för en vidareutveckling för att effektivisera informationsflödet, har resulterat i en förbättring av informationsflödet inom en offentlig organisation. Kraven som framkom genom semistrukturerade intervjuer har använts vid skapandet av kravspecifikationen. Detta för att få ett bra resultat som löser den berörda organisationen krav och behov, vad det gäller att effektivisera informationsflödet inom en offentlig organisation. Implikationer – Ambitionen i denna studie är att skapa riktlinjer för en kravspecifikation som ligger till grund för en effektivisering av informationsflödet inom en offentlig organisation. Genom studiens resultat fås riktlinjer fram som borde användas av andra utvecklare eller studenter vid liknade projekt. Blomkvist och Hallin (2015) menar att vissa exjobb ger ett metodologiskt bidrag till forskningen detta genom att på ett nytt sätt lösa en organisations praktiska problem. Detta är denna studies kunskapsbidrag. Kunskapsbidraget vad det gäller forskningen inom ämnet informatik, bidrar den till en förbättring av förmedling av information. Detta genom att ta fram och använda riktlinjer för en kravspecifikation som ligger till grund detta. Studien ges stöd genom att ta fram ett riktlinjer för en kravspecifikation i form av en artefakt som ligger till grund vid utvecklingsarbetet. Ytterligare studier kan ses som önskvärt då denna studie endast har inriktat sig på en organisation och för att forskningen ska bli optimal och behöver ytterligare studier inom området utföras. Begränsningar – En studie utfördes på en offentlig organisation och därför blir studien relevant för denna organisation samt för liknade organisationer. Studiens ämnesområden är av varierande djup, eftersom det inte tidsmässigt varit möjligt att gå lika djupt inom alla ämnen. / Purpose – The purpose of this study is to investigate what kind of problems a public organization has with their information flow and suggest a solution to the identified problems.To achieve the purpose, will the report answer the following questions: What problems do a public organization have with the information flow? How can a specification contribute to efficiency the flow of information within a public organization? Method – In order to achieve the objectives of the study and answer the research questions, a qualitative study is conducted in a public organization. First, semi-structured interviews have been conducted, and then a literature search is performed to provide a knowledge base in this field. From this emerges a specification that forms the basis for a more efficient flow of information within a public organization. The empirical data, which is collected in the manner described, is then analysed and compared with the collected theory. This is to compare the real working life with the theory. Even literature studies have been carried out because it is important to have a stable background current methods, theories and tools. With its basis in the specification, the proposed solutions was developed after an election has made the kind of solution that is fit for purpose. This was done in consultation with the organization concerned. The requirement specification has been analysed by the empirical data and theories, and occurred in consulting with the organization concerned. A demonstration of the final solution and follow-up interviews were also conducted, to get feedback about the solution improvement of the information flow within the public organization. Findings – The study results are based on the collected empirical data and the conducted literature review. The result shows that development of an artefact in the form of guidelines for a set of requirements that form the basis, for further development solution improvement of the information flow has resulted in an improvement of the information flow within a public organization. The requirements that have been identified; with semi-structured interview have been used to create the specification demands. This is done to get a good result that solves the organizations requirements and needs, in terms of information flow in a public organization. Implications – Blomkvist and Hallin (2015) argues that some thesis provides a methodological contribution to research this, a new way to solve an organization's practical problems. This is this study knowledge contribution. Knowledge contribution in terms of research in informatics, it contributes to an improvement in the distribution of information. This is through the development and use guidelines for a set of requirements that underpin it. The study provides support by producing a guidance on a specification in the form of an artefact that is the basis for development. Further studies may be seen as desirable as this study has only focused on the organization and for research to be optimal and needs further studies in the field carried out. Limitations – The study was conducted in a public organization and therefore the results of the study are specifically relevant for this kind of organizations.

Die demografische Entwicklung und die fachliche Spezialisierung medizinischer Organisationen führen zu immer komplexeren Behandlungswegen. Eine grundsätzliche Herausforderung komplexer Behandlungswege besteht darin, die Versorgungskontinuität zu wahren, obschon viele verschiedene Einrichtungen am Behandlungsweg agieren. Die Versorgungskontinuität hängt dabei maßgeblich von einer effektiven Kooperation und effizienten Kommunikation der beteiligten Akteure ab. Die folgende Arbeit ist der Frage gewidmet, welches Potenzial die elektronische Gesundheitskarte (eGK) in diesem transinstitutionellen Szenario für die Patienten birgt. Eine entscheidende Empfehlung im Rahmen des Requirements Engineering (RE) besteht darin, als Erstes die Anforderungen der Anwender zu analysieren und erst daran anschließend die Funktionalität des technischen Systems hinsichtlich der Anforderungskonformität zu evaluieren. Dieser Empfehlung folgend führte der Verfasser dieser Abhandlung dreizehn teilstrukturierte Interviews, fünf Projektsteuerungsmeetings und einen Workshop mit Patienten und medizinischen Experten durch, um fünf komplexe Behandlungswege aus der Perspektive der Patienten zu rekonstruieren. Die Auswertung, Strukturierung und Validierung der dem Behandlungskontext inhärenten Probleme mündeten in fünfundvierzig Einzelproblemen, die zu fünf finalen Patientenanforderungen verdichtet werden konnten. Im zweiten Schritt analysierte der Verfasser dieser Arbeit die Funktionalität der eGK hinsichtlich der Fähigkeit, diesen fünf Anforderungen gerecht zu werden. Die vorliegende Potenzialanalyse hebt sich von den bisherigen Forschungsarbeiten zur eGK insbesondere durch zwei Merkmale ab: Erstens erfolgt die Analyse konsequent aus der Perspektive der Patienten und zweitens sind dabei die organisatorischen Rahmenbedingungen intensiv berücksichtigt worden. In dieser Abhandlung werden die Behandlungswege von fünf Patienten fallstudienbasiert aus einer ganzheitlichen Perspektive beleuchtet. Es wird gezeigt, dass fünf grundsätzliche Patientenanforderungen zu erfüllen sind. Diese fünf Anforderungen basieren auf Problemen, die erstens mit einer effizienten Informationslogistik, zweitens mit dem Recht auf informationelle Selbstbestimmung, drittens mit der Versorgungskontinuität, viertens mit der Gesamtsteuerung der Behandlung und fünftens mit administrativen Aufgaben zusammenhängen. Auf dieser Basis konnten insgesamt zehn Fachanwendungen identifiziert und im Rahmen eines visionären Anwendungsfalles exemplarisch veranschaulicht werden, von denen angenommen wird, dass sie das Potenzial der geplanten Telematik-Infrastruktur (TI) hinsichtlich der Anforderungen der Patienten besonders gut ausschöpfen.

Die demografische Entwicklung und die fachliche Spezialisierung medizinischer Organisationen führen zu immer komplexeren Behandlungswegen. Eine grundsätzliche Herausforderung komplexer Behandlungswege besteht darin, die Versorgungskontinuität zu wahren, obschon viele verschiedene Einrichtungen am Behandlungsweg agieren. Die Versorgungskontinuität hängt dabei maßgeblich von einer effektiven Kooperation und effizienten Kommunikation der beteiligten Akteure ab. Die folgende Arbeit ist der Frage gewidmet, welches Potenzial die elektronische Gesundheitskarte (eGK) in diesem transinstitutionellen Szenario für die Patienten birgt. Eine entscheidende Empfehlung im Rahmen des Requirements Engineering (RE) besteht darin, als Erstes die Anforderungen der Anwender zu analysieren und erst daran anschließend die Funktionalität des technischen Systems hinsichtlich der Anforderungskonformität zu evaluieren. Dieser Empfehlung folgend führte der Verfasser dieser Abhandlung dreizehn teilstrukturierte Interviews, fünf Projektsteuerungsmeetings und einen Workshop mit Patienten und medizinischen Experten durch, um fünf komplexe Behandlungswege aus der Perspektive der Patienten zu rekonstruieren. Die Auswertung, Strukturierung und Validierung der dem Behandlungskontext inhärenten Probleme mündeten in fünfundvierzig Einzelproblemen, die zu fünf finalen Patientenanforderungen verdichtet werden konnten. Im zweiten Schritt analysierte der Verfasser dieser Arbeit die Funktionalität der eGK hinsichtlich der Fähigkeit, diesen fünf Anforderungen gerecht zu werden. Die vorliegende Potenzialanalyse hebt sich von den bisherigen Forschungsarbeiten zur eGK insbesondere durch zwei Merkmale ab: Erstens erfolgt die Analyse konsequent aus der Perspektive der Patienten und zweitens sind dabei die organisatorischen Rahmenbedingungen intensiv berücksichtigt worden. In dieser Abhandlung werden die Behandlungswege von fünf Patienten fallstudienbasiert aus einer ganzheitlichen Perspektive beleuchtet. Es wird gezeigt, dass fünf grundsätzliche Patientenanforderungen zu erfüllen sind. Diese fünf Anforderungen basieren auf Problemen, die erstens mit einer effizienten Informationslogistik, zweitens mit dem Recht auf informationelle Selbstbestimmung, drittens mit der Versorgungskontinuität, viertens mit der Gesamtsteuerung der Behandlung und fünftens mit administrativen Aufgaben zusammenhängen. Auf dieser Basis konnten insgesamt zehn Fachanwendungen identifiziert und im Rahmen eines visionären Anwendungsfalles exemplarisch veranschaulicht werden, von denen angenommen wird, dass sie das Potenzial der geplanten Telematik-Infrastruktur (TI) hinsichtlich der Anforderungen der Patienten besonders gut ausschöpfen.