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Pour profiter des nombreux matériels actuellement, les logiciels s'exécutant sur des téléphones mobiles doivent devenir sensibles au contexte, c'est-à-dire, qu'ils doivent surveiller les événements provenant de leur environnement et réagir en conséquence. Nous considérons que ces logiciels peuvent bénéficier d'une approche basée sur les Lignes de Produits Logiciels (LPL). Les LPLs sont définies pour exploiter les points communs par la définition d'éléments réutilisables. Néanmoins, les LPLs ne prennent pas en compte les modifications à l'exécution des applications. Cette thèse propose une ligne de produits logiciels dynamique (LPLD) qui étend une LPL classique en fournissant des mécanismes pour adapter les produits à l'exécution. Notre objectif principal est d'unifier les adaptations à la conception et à l'exécution en utilisant des artefacts logiciels de haut niveau. Concrètement, nous introduisons un modèle de variabilité et un modèle de composition pour modulariser les produits sous forme de modèles d'aspect. Chaque modèle d'aspect a trois parties : l'architecture, les modifications, et le point de coupe. Ensuite, nous proposons deux processus de dérivation du produit : un pour la conception que vise à construire un produit, et un pour l'exécution que vise à adapter un produit. Ce travail de recherche s'est déroulé dans le cadre du projet FUI CAPPUCINO. Nous avons défini une LPLD pour une étude de cas de vente d'un hypermarché sensible au contexte. Le scénario démontre les avantages de notre approche et, en particulier, l'unification réalisée par les modèles d'aspect utilisés à la fois à la conception et à l'exécution.

L’un des buts de l’Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM) est de considérer les modèles comme des éléments productifs pour le développement d’applications. Dans cette optique, une nouvelle tendance concerne les modèles exécutables où un modèle produit en phase de conception est réutilisé en tant que tel en phase d’exécution grâce aux interpreted Domain-Specific Modeling Language (i DSML) qui sont interprétés par un moteur d’exécution. Cette façon de procéder permet de gagner du temps lors du développement d’un logiciel et est par conséquent moins coûteux. D’autre part, les logiciels peuvent être dotés de capacités adaptatives. Ces applications adaptatives sont généralement confrontées à un contexte qui est plus ou moins connu et susceptible de changer au cours de l’exécution et auquel elles vont devoir faire face en modifiant leur comportement dynamiquement, c’est-à-dire sans interruption de service. De telles adaptations dynamiques et automatiques sont censées éviter une phase de maintenance onéreuse pour le logiciel. Nous avons donc d’un côté les i DSML qui permettent de réduire les coûts de développement d’une application et de l’autre côté l’adaptation logicielle qui permet de réduire les coûts de maintenance d’un programme. Dans cette thèse nous souhaitons prendre le meilleur des deux mondes en fusionnant les deux idées. Le résultat revient in fine à directement adapter l’exécution d’un modèle via des i DSML adaptables. Pour cela, nous proposons une caractérisation des i DSML adaptables, la définition du concept de famille pour gérer l’adaptation des i DSML, puis la création d’un langage exécutable d’orchestration dédié à l’adaptation, aboutissant ainsi au fait particulier d’adapter un i DSML par un autre i DSML. Enfin, un prototype à base de deux moteurs d’exécution est proposé avec son implémentation en Java/EMF. / One of the goals of Model-Driven Engineering (MDE) is to treat models as productive elements for software development. From this point of view, a new trend is about executable models where a model that is produced at design time is reused as such at runtime through interpreted Domain-Specific Modeling Languages (i DSMLs) that are interpreted by an execution engine. This way to proceed allows to save time during the software development and consequently is more cost-effective. On the other hand, software can provide adaptive capabilities. These adaptive applications are often facing a context which is more or less known and which may change during the execution and they will address these various situations by modifying dynamically their own behavior, i.e. without any service disruption. Such dynamic and automatic adaptations ought to avoid a too expensive maintenance stage for the program. We have on one hand the i DSMLs that allow to decrease the development costs of a program and on the other hand the software adaptation that allows to decrease the maintenance costs of an application. In this thesis, we must succeed in having the best of both worlds by merging these two ideas. The result is ultimately to directly adapt the model execution through adaptable i DSMLs. To this end, we propose a characterization of adaptable i DSMLs, the definition of the family concept to manage adaptation of i DSMLs, then the creation of an executable orchestration language for adaptation, thereby leading to the fact that an i DSML is adapted through an other i DSML. Finally, a prototype based on two execution engines is proposed with its implementation in Java/EMF.

FONTELES, André Sales. Um framework para aquisição adaptativa e fracamente acoplada de informação contextual para dispositivos móveis. 2013. 96 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-08T18:31:04Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_asfonteles.pdf: 3450400 bytes, checksum: 30d4ac8e77c80d859fc10cf484e2ba15 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-13T12:41:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_asfonteles.pdf: 3450400 bytes, checksum: 30d4ac8e77c80d859fc10cf484e2ba15 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-13T12:41:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_asfonteles.pdf: 3450400 bytes, checksum: 30d4ac8e77c80d859fc10cf484e2ba15 (MD5) Previous issue date: 2013 / Mobile devices, such as smartphones and tablets, with a number of sensors have become commonplace in our daily lives. This scenario promotes applications from these platforms to increasingly access contextual information of the environment, the user and the system, which adapt accordingly or offer relevant services. This behavior is known as context-awareness. Several infrastructures have been created to help in the development of context-aware applications. These infrastructures facilitate the acquisition and management of contextual information. However, many of them are not appropriated to the heterogeneous and particular environment of mobile devices. This work presents an infrastructure for context acquisition called CAM (Context Acquisition Manager). CAM is a framework designed for use in sensor rich mobile devices. Among its main features are the loosely coupling with the applications that use it and the possibility of adapting in deployment time or execution time. The deployment adaptation allows a developer to customize what features will be included in the installation of the framework. The adaptation in execution time allow the framework to enable or disable its features according to applications requirements. To evaluate this work we developed a context-sensitive application as a proof of concept that uses the framework CAM. Through the development of this application, it was possible to notice a clear separation between the context acquisition code, wrapped by the framework, and the application code. A prototype of another application in which tests were performed on the dynamic adaptation mechanism of the framework was also developed. In this experiment, the impact of the adaptation on the resources of the device was investigated, which showed an increased economy in memory and CPU. / Dispositivos móveis, tais como smartphones e tablets, dotados de uma série de sensores se tornaram comuns no nosso dia a dia. Esse cenário propiciou que aplicações dessas plataformas acessassem cada vez mais informações contextuais do ambiente, do sistema e do usuário para se adaptar de acordo ou oferecer serviços relevantes. Aplicações dotadas desse comportamento são conhecidas como sensíveis ao contexto. Várias infraestruturas já foram criadas para auxiliar no desenvolvimento de aplicações desse tipo. Essas infraestruturas facilitam a aquisição e o gerenciamento de informações contextuais. Todavia, muitas delas não são apropriadas para o ambiente de execução heterogêneo e peculiar dos dispositivos móveis. Esse trabalho de dissertação de mestrado apresenta uma infraestrutura para aquisição de contexto chamada CAM (Context Acquisition Manager). CAM é um framework projetado para utilização em dispositivos móveis dotados de sensores embarcados. Entre suas principais ca-racterísticas estão o fraco acoplamento entre ele e as aplicações que o utilizam e a possibilidade de adaptação no momento de implantação ou de execução. A adaptação na implantação permite ao desenvolvedor personalizar quais características serão incluídas na instalação do framework. Já a adaptação em tempo de execução permite desabilitar ou habilitar partes do framework conforme a demanda. Para avaliação desse trabalho foi desenvolvida uma aplicação sensível ao contexto como prova de conceito que utiliza o framework CAM. Através do desenvolvimento dela, foi possível perceber a clara separação entre o código de aquisição de contexto, encapsulado no framework, do código de uma aplicação que o utiliza. Também foi desenvolvido um protótipo de uma outra aplicação, no qual foram realizados testes do mecanismo de adaptação dinâmica do framework. No experimento foi analisado o impacto da adaptação na utilização do processador e da memória primária do dispositivo, que mostrou um aumento na economia de ambos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Dispositivos mÃveis, tais como smartphones e tablets, dotados de uma sÃrie de sen-sores se tornaram comuns no nosso dia a dia. Esse cenÃrio propiciou que aplicaÃÃes dessas plataformas acessassem cada vez mais informaÃÃes contextuais do ambiente, do sistema e do usuÃrio para se adaptar de acordo ou oferecer serviÃos relevantes. AplicaÃÃes dotadas desse comportamento sÃo conhecidas como sensÃveis ao contexto. VÃrias infraestruturas jà foram criadas para auxiliar no desenvolvimento de aplicaÃÃes desse tipo. Essas infraestruturas faci-litam a aquisiÃÃo e o gerenciamento de informaÃÃes contextuais. Todavia, muitas delas nÃo sÃo apropriadas para o ambiente de execuÃÃo heterogÃneo e peculiar dos dispositivos mÃveis. Esse trabalho de dissertaÃÃo de mestrado apresenta uma infraestrutura para aquisiÃÃo de con-texto chamada CAM (Context Acquisition Manager). CAM à um framework projetado para utilizaÃÃo em dispositivos mÃveis dotados de sensores embarcados. Entre suas principais ca-racterÃsticas estÃo o fraco acoplamento entre ele e as aplicaÃÃes que o utilizam e a possibilidade de adaptaÃÃo no momento de implantaÃÃo ou de execuÃÃo. A adaptaÃÃo na implantaÃÃo permite ao desenvolvedor personalizar quais caracterÃsticas serÃo incluÃdas na instalaÃÃo do framework. Jà a adaptaÃÃo em tempo de execuÃÃo permite desabilitar ou habilitar partes do framework con-forme a demanda. Para avaliaÃÃo desse trabalho foi desenvolvida uma aplicaÃÃo sensÃvel ao contexto como prova de conceito que utiliza o framework CAM. AtravÃs do desenvolvimento dela, foi possÃvel perceber a clara separaÃÃo entre o cÃdigo de aquisiÃÃo de contexto, encapsu-lado no framework, do cÃdigo de uma aplicaÃÃo que o utiliza. TambÃm foi desenvolvido um protÃtipo de uma outra aplicaÃÃo, no qual foram realizados testes do mecanismo de adaptaÃÃo dinÃmica do framework. No experimento foi analisado o impacto da adaptaÃÃo na utilizaÃÃo do processador e da memÃria primÃria do dispositivo, que mostrou um aumento na economia de ambos. / Mobile devices, such as smartphones and tablets, with a number of sensors have become commonplace in our daily lives. This scenario promotes applications from these platforms to increasingly access contextual information of the environment, the user and the system, which adapt accordingly or offer relevant services. This behavior is known as context-awareness. Several infrastructures have been created to help in the development of context-aware applications. These infrastructures facilitate the acquisition and management of contextual information. However, many of them are not appropriated to the heterogeneous and particular environment of mobile devices. This work presents an infrastructure for context acquisition called CAM (Context Acquisition Manager). CAM is a framework designed for use in sensor rich mobile devices. Among its main features are the loosely coupling with the applications that use it and the possibility of adapting in deployment time or execution time. The deployment adaptation allows a developer to customize what features will be included in the installation of the framework. The adaptation in execution time allow the framework to enable or disable its features according to applications requirements. To evaluate this work we developed a context-sensitive application as a proof of concept that uses the framework CAM. Through the development of this application, it was possible to notice a clear separation between the context acquisition code, wrapped by the framework, and the application code. A prototype of another application in which tests were performed on the dynamic adaptation mechanism of the framework was also developed. In this experiment, the impact of the adaptation on the resources of the device was investigated, which showed an increased economy in memory and CPU.

Software maintenance is a significant part of software system lifetime. Softwaresystem lifetime incorporates many processes including software adaptation and software evolution. These processes collide into one another and create confusion as theboundaries that separate them are often difficult to distinguish. Knowing what exactly these concepts indicate and how they are related can bring simplicity to futuredevelopment of adaptive systems. The following document presents a performed systematic literature review, which aims to outline the similarities and the differences ofadaptation and evolution and further explain how they are related. The results of thestudy show that adaptation and evolution have become more entwined with growthof interest to self-managing dynamic software.

[pt] Sistemas multiagentes foram introduzidos como um novo paradigma para a conceituação, concepção e implementação de sistemas de software que estão se tornando cada vez mais complexos, abertos, distribuídos, dinâmicos, autônomos e altamente interativos. No entanto, a engenharia de software orientada a agentes não tem sido amplamente adotada, principalmente devido à falta de linguagens de modelagem que não conseguem ser expressivas e abrangentes o suficiente para representar abstrações relacionadas aos agentes de software e apoiar o refinamento dos modelos de projeto em código. A maioria das linguagens de modelagem não define como essas abstrações devem interagir em tempo de execução, mas muitas aplicações de software precisam adaptar o seu comportamento, reagir à mudanças em seus ambientes de forma dinâmica, e alinhar-se com algum tipo de comportamento individual ou coletivo de aplicações normativas (por exemplo, obrigações, proibições e permissões). Neste trabalho, foi proposta uma abordagem de metamodelo e uma arquitetura para o desenvolvimento de agentes adaptativos normativos. Acredita-se que a abordagem proposta vai avançar o estado da arte em sistemas de agentes de modo que tecnologias de software para aplicações dinâmicas, adaptáveis e baseadas em normas possam ser projetadas e implementadas. / [en] Multi-agent systems have been introduced as a new paradigm for conceptualizing, designing and implementing software systems that are becoming increasingly complex, open, distributed, dynamic, autonomous and highly interactive. However, agent-oriented software engineering has not been widely adopted, mainly due to lack of modeling languages that are expressive and comprehensive enough to represent relevant agent-related abstractions and support the refinement of design models into code. Most modeling languages do not define how these abstractions interact at runtime, but many software applications need to adapt their behavior, react to changes in their environments dynamically, and align with some form of individual or collective normative application behavior (e.g., obligations, prohibitions and permissions). In this paper, we propose a metamodel and an architecture approach to developing adaptive normative agents. We believe the proposed approach will advance the state of the art in agent systems so that software technologies for dynamic, adaptive, norm-based applications can be designed and implemented.

[pt] Ao mesmo tempo em que sistemas de processamento de fluxo de dados devem prover serviços de análise e manipulação de dados ininterruptamente (disponibilidade 24x7), eles comumente também precisam lidar com mudanças em seus ambientes de execução (e.g., alterar a topologia da rede) e nos requisitos que eles devem cumprir (e.g., adição de novas funções de processamento dos fluxos de dados). Por um lado, reconfiguração dinâmica de software (i.e., a capacidade de substituir parte do software em tempo de execução) é uma característica desejável. Por outro lado, sistemas de fluxo de dados podem sofrer com a interrupção e sobrecarga causada pela reconfiguração. Por conta da necessidade de reconfigurar (i.e., evoluir) o sistema ao mesmo tempo em que o sistema não pode ser interrompido (i.e., bloqueado), reconfiguração consistente e não bloqueante é ainda considerada um problema em aberto na literatura. Esta tese apresenta e valida uma abordagem não quiescente para reconfiguração dinâmica de software que preserva a consistência de sistemas de fluxo de dados distribuídos. A abordagem proposta permite que o sistema seja reconfigurado gradual e suavemente, sem precisar interromper o processamento do fluxo de dados ou atingir a quiescência. A avaliação indica que a abordagem proposta realiza reconfiguração distribuída consistentemente e tem um impacto desprezível sobre a diminuição na disponibilidade e no desempenho do sistema. Além disto, a implementação da abordagem proposta teve um desempenho melhor em todos os testes comparativos. / [en] While many data stream systems have to provide continuous (24x7) services with no acceptable downtime, they also have to cope with changes in their execution environments and in the requirements that they must comply (e.g., moving from on-premises architecture to a cloud system, changing the network technology, adding new functionality or modifying existing parts). On one hand, dynamic software reconfiguration (i.e., the capability of evolving on the fly) is a desirable feature. On the other hand, stream systems may suffer from the disruption and overhead caused by the reconfiguration. Due to the necessity of reconfiguring (i.e., evolving) the system whilst the system must not be disrupted (i.e., blocked), consistent and non-disruptive reconfiguration is still considered an open problem. This thesis presents and validates a non-quiescent approach for dynamic software reconfiguration that preserves the consistency of distributed data stream processing systems. Unlike many works that require the system to reach a safe state (e.g., quiescence) before performing a reconfiguration, the proposed approach enables the system to smoothly evolve (i.e., be reconfigured) in a non-disruptive way without reaching quiescence. The evaluation indicates that the proposed approach supports consistent distributed reconfiguration and has negligible impact on availability and performance. Furthermore, the implementation of the proposed approach showed better performance results in all experiments than the quiescent approach and Upstart.

FONTELES, André Sales. Um framework para aquisição adaptativa e fracamente acoplada de informação contextual para dispositivos móveis. 2013. 96 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Computação, Fortaleza-CE, 2013. / Submitted by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-05-30T18:00:37Z No. of bitstreams: 1 2013_dis_asfonteles.pdf: 3450400 bytes, checksum: 30d4ac8e77c80d859fc10cf484e2ba15 (MD5) / Approved for entry into archive by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-05-30T18:01:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_dis_asfonteles.pdf: 3450400 bytes, checksum: 30d4ac8e77c80d859fc10cf484e2ba15 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-30T18:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_dis_asfonteles.pdf: 3450400 bytes, checksum: 30d4ac8e77c80d859fc10cf484e2ba15 (MD5) Previous issue date: 2013 / Mobile devices, such as smartphones and tablets, with a number of sensors have become commonplace in our daily lives. This scenario promotes applications from these platforms to increasingly access contextual information of the environment, the user and the system, which adapt accordingly or offer relevant services. This behavior is known as context-awareness. Several infrastructures have been created to help in the development of context-aware applications. These infrastructures facilitate the acquisition and management of contextual information. However, many of them are not appropriated to the heterogeneous and particular environment of mobile devices. This work presents an infrastructure for context acquisition called CAM (Context Acquisition Manager). CAM is a framework designed for use in sensor rich mobile devices. Among its main features are the loosely coupling with the applications that use it and the possibility of adapting in deployment time or execution time. The deployment adaptation allows a developer to customize what features will be included in the installation of the framework. The adaptation in execution time allow the framework to enable or disable its features according to applications requirements. To evaluate this work we developed a context-sensitive application as a proof of concept that uses the framework CAM. Through the development of this application, it was possible to notice a clear separation between the context acquisition code, wrapped by the framework, and the application code. A prototype of another application in which tests were performed on the dynamic adaptation mechanism of the framework was also developed. In this experiment, the impact of the adaptation on the resources of the device was investigated, which showed an increased economy in memory and CPU. / Dispositivos móveis, tais como smartphones e tablets, dotados de uma série de sen-sores se tornaram comuns no nosso dia a dia. Esse cenário propiciou que aplicações dessas plataformas acessassem cada vez mais informações contextuais do ambiente, do sistema e do usuário para se adaptar de acordo ou oferecer serviços relevantes. Aplicações dotadas desse comportamento são conhecidas como sensíveis ao contexto. Várias infraestruturas já foram criadas para auxiliar no desenvolvimento de aplicações desse tipo. Essas infraestruturas faci-litam a aquisição e o gerenciamento de informações contextuais. Todavia, muitas delas não são apropriadas para o ambiente de execução heterogêneo e peculiar dos dispositivos móveis. Esse trabalho de dissertação de mestrado apresenta uma infraestrutura para aquisição de con-texto chamada CAM (Context Acquisition Manager). CAM é um framework projetado para utilização em dispositivos móveis dotados de sensores embarcados. Entre suas principais ca-racterísticas estão o fraco acoplamento entre ele e as aplicações que o utilizam e a possibilidade de adaptação no momento de implantação ou de execução. A adaptação na implantação permite ao desenvolvedor personalizar quais características serão incluídas na instalação do framework. Já a adaptação em tempo de execução permite desabilitar ou habilitar partes do framework con-forme a demanda. Para avaliação desse trabalho foi desenvolvida uma aplicação sensível ao contexto como prova de conceito que utiliza o framework CAM. Através do desenvolvimento dela, foi possível perceber a clara separação entre o código de aquisição de contexto, encapsu-lado no framework, do código de uma aplicação que o utiliza. Também foi desenvolvido um protótipo de uma outra aplicação, no qual foram realizados testes do mecanismo de adaptação dinâmica do framework. No experimento foi analisado o impacto da adaptação na utilização do processador e da memória primária do dispositivo, que mostrou um aumento na economia de ambos.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Objetos de Aprendizagem (OA) sÃo recursos digitais utilizados tanto para auxiliar os professores em sala de aula na transmissÃo de conceitos como para facilitar a compreensÃo dos mesmos pelos alunos. No entanto, esses recursos possuem limitaÃÃes que acabam por restringir os ganhos resultantes de sua utilizaÃÃo. Uma delas està relacionada a capacidade limitada de abertura desses recursos, fato que impede os professores, por si prÃprios, de adaptÃ-los Ãs suas necessidades pedagÃgicas. Essa ideia de adaptaÃÃo comunga com o desejo de compartilhamento e democratizaÃÃo de informaÃÃo e conhecimento pregados pelo movimento dos recursos educacionais abertos (REA). No entanto, para efetuar as adaptaÃÃes dentro da filosofia desse movimento, as estratÃgias existentes de abertura desses recursos requerem que os professores tenham acesso aos cÃdigos fontes e conhecimento para realizar tais adaptaÃÃes. Outro problema dos OA està relacionado aos processos de desenvolvimento empregados que nÃo consideram a multidisciplinaridade das equipes que os produzem. No intuito de minimizar essas limitaÃÃes, conceitos de Engenharia de Software sÃo utilizados neste trabalho para propor uma estratÃgia de adaptaÃÃo de recursos digitais, especificamente de OA, denominada de CustomizaÃÃo Guiada. Essa estratÃgia tem por objetivo possibilitar a indicaÃÃo, em tempo de projeto, dos elementos que podem ser manipulados pelos professores diretamente na interface dos recursos. AlÃm disso, ao utilizar um processo de desenvolvimento de software orientado a modelos, que possui uma linguagem especÃfica de domÃnio, a comunicaÃÃo entre os membros da equipe à facilitada. Para implementar a estratÃgia proposta, uma ferramenta de autoria (CLO Studio) à desenvolvida e utilizada para avaliar tanto o desenvolvimento de um OA customizÃvel (OAC), atravÃs da anÃlise da manipulaÃÃo do CLO Studio por uma equipe de desenvolvimento de OA, quanto a sua utilizaÃÃo, atravÃs da anÃlise do uso desse tipo de recurso por professores. Os resultados mostram que o processo de desenvolvimento dos OAC tanto estimula a cooperaÃÃo dos profissionais da equipe de desenvolvimento quanto facilita a comunicaÃÃo entre eles. AlÃm disso, a utilizaÃÃo desse tipo de recurso possibilita uma maior autonomia dos professores, abrindo novas oportunidades em suas prÃticas docentes.