Cloud computing has brought many benefits to its users that are derived from its specific characteristics. However, it also creates new challenges as regards the provisioning of software and hardware services. One of the most significant challenges is the appropriate provisioning of high quality services that cloud providers should offer to their customers. Given the large number of cloud service providers, it is essential to supply customers with services that satisfy their needs and the expected level of quality. The characteristics of the Quality of Services (QoS) agreed upon between customers and providers are contained in Service Level Agreements (SLAs), which also describes the penalties to be applied when the SLA is violated. It is, therefore, necessary to monitor the status of services to the fulfillment of SLAs. Monitoring methods and tools plays a crucial role in this context, as they provide information about the status of the running services and their quality level. Although there are many general purpose monitoring solutions, it is not possible to use them properly for the monitoring of specific resources in cloud environments. Moreover, there are specific solutions for cloud services with which to determine compliance with the SLA and the overall behavior and quality of cloud services. However, these solutions have significant limitations when monitoring specific individual needs because they are focused on monitoring low-level quality attributes (e.g., CPU or disk usage), and because of their rigidity as regards dealing with the modifications of monitoring requirements at runtime. In addition, other solutions are limited to certain cloud platforms or do not exploit data monitoring provided by third parties. There is thus a need for a method with which to monitor cloud services that can help to mitigate these problems, and also exploit data obtained by third-party solutions (e.g., specialized tools with which to monitor certain quality attributes, agents, data provided by platform libraries). The hypothesis of this thesis is that the use of models at runtime, which is a Model Driven Engineering (MDE) technique, can provide an appropriate solution to this problem owing to its reflection mechanisms that decouple the model specification which contain the monitoring requirements from the monitoring infrastructure. The principal objective of this thesis is, therefore, the definition and empirical validation of Cloud MoS@RT, a method for monitoring services deployed in the cloud. We have also designed and implemented a monitoring infrastructure that supports the proposed method. Finally, the method and the monitoring infrastructure have been empirically evaluated through a quasi-experiment and three replications with participants from Spain, Paraguay, and Ecuador. Consequently, it is important to emphasize that this thesis contributes to an innovative monitoring solution, owing to its high flexibility as regards specifying monitoring requirements provided by the model at runtime. The solution is also highly interoperable as it allows the extraction and integration of monitoring data from various scenarios and data sources. / La computación en la nube ha traído consigo muchas ventajas derivadas de sus características particulares, proporcionando a sus usuarios varios beneficios pero también nuevos retos en el aprovisionamiento de servicios de hardware y software. Entre los desafíos más significativos está el aprovisionamiento adecuado y de alta calidad de los servicios que el proveedor ofrece a sus clientes. Dado el amplio número de proveedores de plataformas en la nube, se hace indispensable que éstos ofrezcan servicios de calidad, a fin de satisfacer las expectativas de sus clientes. Las características de calidad de los servicios (Quality of Services, QoS) que son pactadas entre clientes y proveedores se ven reflejadas en los acuerdos de nivel de servicios (Service Level Agreement, SLA), que también describen las penalizaciones que se deben aplicar en caso de incumplimientos del SLA. De ahí, la necesidad de conocer el estado actual de los servicios para comprobar si los términos del SLA se cumplen. Los métodos y herramientas de monitorización juegan un papel crucial en este contexto ya que proporcionan información sobre la utilización de los servicios y su nivel de calidad. A pesar de que existen muchas soluciones de monitorización de propósito general, éstas no se adaptan adecuadamente debido a que es habitual necesitar monitorizar aspectos específicos de los servicios con respecto a los recursos concretos de la plataforma. Por otra parte, existen soluciones de monitorización específicas para la nube, pero estas presentan limitaciones importantes a la hora de especificar necesidades de monitorización particulares ya que están centradas en monitorizar atributos de calidad de bajo nivel (uso de CPU, memoria en disco, etc) o son muy rígidas para poder modificar los requisitos en tiempo de ejecución. Además, algunas soluciones existentes están limitadas a ciertas plataformas cloud y otras no permiten explotar datos de monitorización provistos por otras herramientas ya que funcionan de manera aislada. De esta forma, surge la necesidad de un método de monitorización de servicios cloud que permita mitigar los problemas descritos y que además, explote datos obtenidos por soluciones de terceros, ya sean herramientas especializadas en monitorizar ciertos atributos de calidad, agentes, datos proporcionados por las plataformas cloud, entre otros. La hipótesis de esta tesis es que la utilización de modelos en tiempo de ejecución, una técnica que se enmarca en la Ingeniería Dirigida por Modelos, puede constituir una solución apropiada ya que estos modelos permitirán cambiar dinámicamente los requisitos de monitorización sin la necesidad de cambiar la infraestructura de monitorización. Por tanto, el principal objetivo de esta tesis doctoral es la definición y validación empírica de un método de monitorización de servicios cloud (Cloud MoS@RT) que explote los modelos en tiempo de ejecución para hacer frente a los desafíos de monitorización de servicios cloud previamente mencionados. Además, se ha diseñado e implementado una infraestructura de monitorización que soporta el método propuesto. Finalmente, el método y la infraestructura de monitorización han sido validados empíricamente mediante un cuasi-experimento y tres replicaciones en España, Paraguay y Ecuador. Por tanto, esta tesis doctoral presenta una solución de monitorización innovadora, ya que al emplear modelos en tiempo de ejecución, proporciona un alto grado de flexibilidad en la especificación de requisitos de monitorización de servicios cloud, evitando la re-implementación de la infraestructura, todo esto debido a que cualquier modificación en los requisitos de monitorización se incluyen en el modelo en tiempo de ejecución. Por otro lado, la solución es interoperable debido a que permite la captura e integración de datos de monitorización desde distintos escenarios y fuentes de datos. / La computació en el núvol (cloud computing) ha comportat molts avantatges derivades de les seues característiques particulars (autoservei baix demanda, accés ampli a la xarxa, elasticitat, model de multitenencia, pagament per l'ús, entre d'altres) proporcionant als seus usuaris diversos beneficis però també nous reptes en l'aprovisionament de serveis de maquinari i programari. Entre els desafiaments més significatius està l'aprovisionament adequat i d'alta qualitat dels serveis que el proveïdor oferix als seus clients. Donat l'ampli nombre de proveïdors de plataformes en el núvol, es fa indispensable que estos oferisquen serveis de qualitat, a fi de satisfer les expectatives dels seus clients. Les característiques de qualitat dels serveis (Quality of Services, QoS) que són pactats entre clients i proveïdors es veuen reflecticts en els acords de nivell de servei (Service Level Agreenment, SLA) , que també descriuen les penaliaciones que s'han d'aplicar en cas d'incompliments del SLA. D'ací, la necessitat de conéixer l'estat actual dels serveris amb la fí comprovar si els termes del SLA es complixen. Els mètodes i ferramentes de monitorització juguen un paper crucial en este context ja que proporcionen informació sobre la utilització dels serveis i el seu nivell de qualitat. A pesar que hi ha moltes solucions de monitorització de propòsit general, estes no s'adapten adequadament pel fet que és habitual necessitar monitoritzar aspectes específics dels serveis respecte als recursos concrets de la plataforma. D'altra banda, hi ha solucions de monitorització específiques per al núvol, però estes presenten limitacions importants a l'hora d'especificar necessitats de monitorització particulars ja que estan centrades a monitoritzar atributs de qualitat de baix nivell (ús de CPU i memòria en disc) o a la seua rigidesa per a modificar els requisits en temps d'execució. A més, algunes solucions existents estan limitades a certes plataformes cloud i altres no permeten explotar dades de monitorització proveïts per altres ferramentes ja que funcionen de manera aïllada. D'esta manera, sorgix la necessitat d'un mètode de monitorització de servicis cloud que permeta mitigar els problemes descrits i que a més, explote les dades obtinguts per solucions de tercers, ja siguen ferramentes especialitzades a monitoritzar certs atributs de qualitat, agents, o les dades proporcionats per les plataformes cloud, entre d'altres. La hipòtesi d'esta tesi és que la utilització de models en temps d'execució (models@run.time), una tècnica que s'emmarca en l'Enginyeria Dirigida per Models, pot constituir una solució apropiada ja que estos models permetran canviar dinàmicament els requisits de monitorització sense la necessitat de canviar la infraestructura de monitorització. Per tant, el principal objectiu d'esta tesi doctoral és la definició i validació empírica d'un mètode de monitorització de servicis cloud (Cloud MoS@RT) que explota els models en temps d'execució per a fer front als desafiaments de monitorització de serves cloud prèviament mencionats. A més, s'ha dissenyat i implementat una infraestructura de monitorització que suporta el mètode proposat. Finalment, el mètode i la infraestructura de monitorització han sigut validats empíricament per mitjà d'un quasi-experiment i tres replicacions del mateix a Espanya, Paraguai i L'Equador. Per tant, cal destacar que aquesta tesi doctoral presenta una solució de monitorització innovadora, ja que a l'emprar models en temps d'execució, proporciona un alt grau de flexibilitat en l'especificació de requisits de monitorització de serveis cloud, evitant la reimplementació de la infraestructura, tot açò pel fet que qualsevol modificació en els requisits de monitorització s'inclouen en el model en temps d'execució. D'altra banda, la solució és interoperable pel fet que permet la captura i integració de dades de monitorització des / Cedillo Orellana, IP. (2017). Monitorización de calidad de servicios cloud mediante modelos en tiempo de ejecución [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/78032 / TESIS

Change is an intrinsic property of software. A software system, during its lifetime, may require several updates, improvements, or new features. If these change requirements are not addressed, the risk of becoming a useless system increases. In fact, this is a challenging issue of safety- and mission-critical software systems, which cannot be stopped to perform maintenance or evolution operations due to their continuous operation. To reduce the aging of these critical systems, they must be provided with mechanisms enabling their dynamic evolution, i.e. the support of changes on their structure and behaviour while they remain in operation. This thesis is concerned with the design of a framework to build architecture-based, dynamically evolvable, software systems. The fact that this framework is a software architecture based approach provides the following advantages: (i) it offers a high-level of abstraction for describing dynamic changes; (ii) it allows varying the level of system description; and (iii) it advantages from the existing support for system modelling, code-generation, and formal analysis provided by architecture description languages. The framework presented in this thesis, called Dynamic PRISMA, is characterized by the combination of two levels of dynamism: Dynamic Reconfiguration, which addresses changes at the configuration level (i.e. the architectural configuration), and Dynamic Type Evolution, which addresses changes at the type-level (i.e. the specification of architectural types and instances). This combination is one of the major contributions of this thesis: thus a system is not only able to reconfigure at runtime the building blocks it is composed of (i.e. architectural types), but also to redefine these building blocks (or introduce new ones) at runtime. Another contribution of the thesis is the identification of the concerns related to dynamic evolution and their integration in the framework through aspects. This improves the separation of concerns and allows us to change reconfiguration specifications, evolution mechanisms, or the business logic independently of each other. A third contribution of this thesis is how this dynamism is supported: reconfiguration through autonomic capabilities, which provides proactivity according to either internal or external stimuli; and type evolution through asynchronous reflection, which enables the modification of a type specification and the transformation of their instances at different rates (i.e. when they are ready for evolution). Specifically, the asynchronous evolution semantics is precisely described by means of graph transformations. This formalism has been chosen because it naturally models both the system architecture and its asynchronous evolution. The work presented in this thesis is illustrated through a case study from the robotics domain; an area which could potentially benefit from the results of this thesis. / El cambio es una propiedad intrínseca del software. Un sistema software, a lo largo de su vida útil, puede necesitar actualizaciones, mejoras o la integración de nuevas características. Si estas necesidades de cambio no son cubiertas, el riesgo de que el sistema software deje de ser útil aumenta. Esto supone un reto para los sistemas críticos, los cuales no pueden ser detenidos para realizar operaciones de mantenimiento o evolución debido a que deben estar continuamente operativos. Para reducir el envejecimiento de dichos sistemas, éstos deben incorporar mecanismos que les permitan evolucionar dinámicamente, i.e. tolerar cambios tanto estructurales como de comportamiento mientras están operativos. Esta tesis aborda el diseño de una infraestructura para la construcción de sistemas software dinámicamente evolucionables y basados en arquitecturas software. Las razones que han motivado el uso de un enfoque basado en arquitecturas software son: (i) proporcionan un alto nivel de abstracción para definir cambios dinámicos; (ii) permiten variar el nivel de descripción del sistema; y (iii) permiten reutilizar las herramientas existentes para modelado de sistemas, generación automática de código, y análisis formal proporcionadas por los lenguajes de descripción de arquitecturas. El marco presentado en esta tesis, llamado Dynamic PRISMA, se caracteriza por la combinación de dos niveles de dinamismo: Reconfiguración Dinámica, que aborda los cambios a nivel de configuración (i.e. la configuración arquitectónica), y Evolución Dinámica de Tipos, que aborda los cambios a nivel de tipos (i.e. la especificación de tipos arquitectónicos e instancias). Esta combinación es una de las mayores contribuciones de esta tesis: así, un sistema no es solamente capaz de reconfigurar durante su ejecución los elementos constructivos que lo forman (i.e. los tipos arquitectónicos), sino también de redefinir dichos elementos constructivos (o introducir otros) durante su ejecución. Otra contribución de la tesis es la identificación de las funcionalidades relacionadas con la evolución dinámica y su integración a través de aspectos. Esto mejora la separación de funcionalidades y permite cambiar de forma independiente entre sí las especificaciones de reconfiguración, los mecanismos de evolución, o la lógica de negocio. Una tercera contribución es cómo este dinamismo se ha soportado: la reconfiguración a través de capacidades autonómicas, aportando así proactividad en función de estímulos internos y/o externos; y la evolución de tipos a través de la reflexión asíncrona, permitiendo así modificar la especificación de un tipo y la transformación de sus instancias en distintos tiempos (i.e. cuando éstas están listas para su evolución). Además, la semántica de la evolución asíncrona se ha formalizado a través de transformaciones de grafos, lo que ha permitido modelar de forma natural tanto la arquitectura de un sistema como su evolución asíncrona. Por último, el trabajo presentado en esta tesis se ha ilustrado a través de un caso de estudio del dominio robótico; un área que podría verse potencialmente beneficiada con los resultados de esta tesis. / Costa Soria, C. (2011). DYNAMIC EVOLUTION AND RECONFIGURATION OF SOFTWARE ARCHITECTURES THROUGH ASPECTS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/11038 / Palancia

El Relleno Fluido o también conocido como Material Controlado de Baja Resistencia (CLSM por sus siglas en inglés) vienen siendo requeridos sobre todo en épocas de pandemia por el COVID-19 en lugar del relleno compactado, debido a su gran facilidad y rapidez para los rellenos de cavidades de zanjas, tanto en redes de agua, desagüe y alcantarillado, relleno de cimentaciones de edificios y puentes, entre las principales aplicaciones. El presente estudio contempla el desarrollo de mezclas con contenidos de cemento Portland tipo I de 60 a 90 kg/m3 para rangos de resistencia a compresión entre 5 a 15 kg/cm2 a 28 días, con agregados de la cantera Tinguiña de Ica, y aditivo agente espumante para conferir la fluidez y trabajabilidad necesaria que facilite su colocación en obra. Resultados satisfactorios de fluidez entre 9 ½” a 10 ½” y pérdida de fluidez promedio de 2”/ hora, y rangos de resistencia de hasta 24 kg/cm2 fueron obtenidos, los cuales permitieron un buen comportamiento costo beneficio tanto en ahorro económico, y tiempo de ejecución propuesto para un proyecto real de saneamiento en la ciudad de Ica. Asimismo, gracias a la aplicación de las mezclas de Relleno Fluido propuestas, se preservará el distanciamiento social durante su empleo en obra, dado que solo requiere de una persona para su aplicación en los rellenos de zanjas. / Flowable Fill or also known as Controlled Low Resistance Material (CLSM) have been required especially in times of pandemic by COVID-19 instead of traditional compacted fill, due to its great ease and speed for fillings works of trench cavities, both in water and wastewater networks, filling for foundations in buildings and bridges, among the main applications. The present study contemplates the development of mixtures with Portland cement type I from 60 to 90 kg / m3 for 28 days compressive strength ranges between 5 to 15 kg / cm2, coarse and fine aggregates from the Tinguiña quarry, in Ica city, and foaming agent chemical admixture to provide the adequate fluidity and workability to cast in place at the job site. Satisfactory fluidity results between 9 ½ ” to 10 ½” and average fluidity loss ratio of 2 ”/ hour, and compressive strength ranges of until 24 kg/cm2 were obtained, which a good cost-benefit performance both in economic savings, and execution time for a proposed sanitation project in the city of Ica. Likewise, thanks to the application of the proposed flowable fill mixtures, social distancing will be preserved during its use on site, because it only requires one person to apply it in the trench fillings. / Tesis

Actualmente, las tecnologías CMOS submicrónicas son básicas para el desarrollo de los modernos sistemas basados en computadores, cuyo uso simplifica enormemente nuestra vida diaria en una gran variedad de entornos, como el gobierno, comercio y banca electrónicos, y el transporte terrestre y aeroespacial. La continua reducción del tamaño de los transistores ha permitido reducir su consumo y aumentar su frecuencia de funcionamiento, obteniendo por ello un mayor rendimiento global. Sin embargo, estas mismas características que mejoran el rendimiento del sistema, afectan negativamente a su confiabilidad. El uso de transistores de tamaño reducido, bajo consumo y alta velocidad, está incrementando la diversidad de fallos que pueden afectar al sistema y su probabilidad de aparición. Por lo tanto, existe un gran interés en desarrollar nuevas y eficientes técnicas para evaluar la confiabilidad, en presencia de fallos, de sistemas fabricados mediante tecnologías submicrónicas. Este problema puede abordarse por medio de la introducción deliberada de fallos en el sistema, técnica conocida como inyección de fallos. En este contexto, la inyección basada en modelos resulta muy interesante, ya que permite evaluar la confiabilidad del sistema en las primeras etapas de su ciclo de desarrollo, reduciendo por tanto el coste asociado a la corrección de errores. Sin embargo, el tiempo de simulación de modelos grandes y complejos imposibilita su aplicación en un gran número de ocasiones. Esta tesis se centra en el uso de dispositivos lógicos programables de tipo FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) para acelerar los experimentos de inyección de fallos basados en simulación por medio de su implementación en hardware reconfigurable. Para ello, se extiende la investigación existente en inyección de fallos basada en FPGA en dos direcciones distintas: i) se realiza un estudio de las tecnologías submicrónicas existentes para obtener un conjunto representativo de modelos de fallos transitorios / Andrés Martínez, DD. (2007). Speeding-up model-based fault injection of deep-submicron CMOS fault models through dynamic and partially reconfigurable FPGAS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1943 / Palancia