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El objetivo de la tesis es la definición de un modelo de ejecución paralelo, que basado en la representación de un algoritmo paralelo con Redes de Petri, permita a un conjunto flexible de procesadores independientes entre sí, ejecutar el algoritmo en forma asíncrona con altos rendimientos y que el programador tenga capacidad de ajustar los parámetros de ejecución en vista de mejoras de rendimiento. Los fundamentos son claros: se desea contar con una herramienta de ejecución de programas paralelos que permita modelar el algoritmo, y pasar del modelo a la ejecución asíncrona preservando el modelo. Las Redes de Petri son la herramienta básica e indiscutiblemente pertinente para lograr el objetivo. Un desafío es cubrir la brecha o gap existente entre el modelado y una ejecución del programa paralelo de rendimientos aceptables y escalables.Para ello, debe existir una vinculación del modelo con un conjunto de unidades de procesamiento que corran en paralelo.

Ethernet Industrial es similar a la Ethernet convencional, pero está rediseñada para ser utilizada en plantas tanto de procesos continuos como de manufactura. La misma utiliza componentes y medios Ethernet estándar para reemplazar a los protocolos especializados tradicionalmente de las redes industriales y para satisfacer los requerimientos, incorpora características de robustez, redundancia y durabilidad, que permiten a los diferentes dispositivos seguir conectados a pesar de las diversas condiciones agresivas que se trabajan en planta.

Sumario: 1. Introducción 2. Objetivos 3. Estructura formal de la obra 4. Prueba de aplicación del laboratorio virtual con estudiantes universitarios 5. Conclusiones 6. Referencias bibliográficas 7. Anexos

Se ha considerado a este trabajo como un aporte al establecimiento de una red global de sensores donde los humanos (agentes inteligentes), y computadoras potentes interactúan con redes piloto de sensores inalámbricos, distinguiendo en la red global 3 subdominios: • Una red superior existente, donde los distintos nodos ejecutan las aplicaciones en potentes computadoras que pueden interconectarse vía Internet u otras redes globales. • Los dispositivos sensores que forman una red piloto y se comunican entre sí por medio inalámbrico. • Un portal de servidores, formado por nodos que controlan las redes piloto, y permiten la interacción entre los nodos de la red superior y los dispositivos de la WSN. Los temas a desarrollar en esta tesis son: •Modelado y simulación: La simulación es utilizada para evaluar sistemas desarrollados y a implementar en redes reales. La utilidad de los datos obtenidos depende puramente del realismo y la precisión de los modelos a implementar. Fundamentalmente se avanzan con simulaciones que simplifican la instalación de las WSNs. •Entorno de desarrollo de aplicaciones: Necesario para la corrida de las simulaciones como también desarrollo de las aplicaciones a ser instaladas en los nodos físicos existentes. •Alternativa de soporte de las WSN: la preexistencia de situaciones donde la prestación de servicios de transmisión de datos es sumamente ineficiente y provisto por una empresa de manera monopólica. Ciertas veces el servicio es inexistente en la locación del proyecto. Por ello se avanzó en la búsqueda de un soporte a la red de WSN no basada en la Red Digital Soporte de la prestadora en la región de desarrollo del trabajo.

Actualmente, la complejidad de los sistemas de software se ha incrementado. El software sufre cambios y evoluciona durante todo el ciclo de vida del desarrollo, por lo tanto es fundamental contar con un proceso de pruebas que detecte errores y fallas en la implementación en todas las etapas garantizando además la calidad del producto final. Las técnicas de validación y verificación también se pueden aplicar a los modelos de pruebas de software permitiendo automatizar la creación y ejecución de los casos de pruebas, aumentando la productividad y reduciendo los costos. El Desarrollo de software Dirigido por Modelos (en inglés Model Driven software Development, MDD) propone un nuevo mecanismo de construcción de software a través de un proceso guiado por modelos que van desde los más abstractos (en inglés Platform Independent Model, PIM) a los más concretos (en inglés Platform Specific Model, PSM) realizando transformaciones y/o refinamientos sucesivos que permitan llegar al código aplicando una última transformación. Dentro del contexto de MDD, las Pruebas de software Dirigidas por Modelos (en inglés Model-Driven Testing, MDT) son una forma de prueba de caja negra [Bei 95] que utiliza modelos estructurales y de comportamiento para automatizar el proceso de generación de casos de prueba. Para ello, MDT utiliza un lenguaje definido con mecanismos de perfiles basado en el Perfil de Pruebas UML [U2TP 04] (en inglés UML 2.0 Testing Profile, U2TP). Este lenguaje permite diseñar los artefactos de los sistemas de pruebas e identificar los conceptos esenciales del dominio en cuestión adaptados a plataformas tecnológicas y a dominios específicos. La especificación del Perfil de Pruebas UML proporciona además un marco formal para la definición de un modelo de prueba bajo la propuesta de caja negra que incluye las reglas que se deben aplicar para transformar dicho modelo a código ejecutable. Actualmente existen herramientas basadas en técnicas de validación y verificación formal de programas y de chequeo de modelos que se enfocan principalmente en cómo expresar las transformaciones. Sin embargo, la validación y verificación en forma automática a través de una alternativa práctica como es el testing dirigido por modelos lo hacen en menor medida. El testing consiste en el proceso de ejercitar un producto para verificar que satisface los requerimientos e identificar diferencias entre el comportamiento real y el comportamiento esperado (IEEE Standard for Software Test Documentation, 1983), lo cual es más simple y no requiere tener experiencia en métodos formales comparadas con las técnicas mencionadas anteriormente. Tanto UML y sus extensiones, como el Perfil de Pruebas UML, están definidos a través de una especificación de tecnología estandarizada por OMG (en inglés Object Management Group) denominada MOF [MOF] (en inglés Meta-Object Facility). MOF es un meta-metamodelo utilizado para crear metamodelos que pueden ser transformados a texto a través de herramientas que soporten la definición MOF. MOFScript [Oldevik 06] es un lenguaje textual basado en QVT [QVT] (en inglés "Queries, Views and Transformations") que puede ser utilizado para realizar transformaciones de metamodelos MOF a texto. El objetivo de esta tesis es desarrollar una herramienta que permita realizar las transformaciones en forma automática de los modelos de pruebas estructurales y de comportamiento a código JUnit [JUnit]. Para lograr dicho objetivo, definimos el lenguaje para modelar dominios de pruebas utilizando el Perfil de Pruebas UML y las reglas formales de transformación de modelos U2TP a código de testing JUnit basadas en el lenguaje MOFScript. Esta tesis está organizada de la siguiente manera. En el capítulo 2 se introducen los conceptos del desarrollo de software dirigido por modelos. En el capítulo 3 se describen las pruebas de software dirigidas por modelos. En el capítulo 4 se definen las reglas de transformación de modelos de prueba a código JUnit. En el capítulo 5 se describe la implementación de la herramienta que permite transformar en forma automática modelos definidos con el Perfil de Pruebas UML a código JUnit, además de describir la arquitectura utilizada en el proyecto. El capitulo 6 muestra un caso de estudio del trabajo realizado desde la perspectiva del usuario final. En el capítulo 7 se detallan los trabajos relacionados. En el capítulo 8 se exponen las conclusiones finales y se citan futuros trabajos.

Este trabajo tiene como objetivo relatar el papel que juega el uso de un Sistema de Álgebra Computacional (CAS) en el marco de la experiencia de innovación en un curso de integración en una y varias variables, Matemática B, destinado a alumnos del segundo semestre de primer año de las carreras de Ingeniería. El material de trabajo conformado por una parte impresa y otra digital constituye uno de los ejes centrales de la innovación. El material digital presentado en CD acompaña al impreso y está constituido por talleres que suponen la utilización del "sistema de álgebra computacional", Maple. Se describen las causas que motivaron la modificación de las materias de Matemática tanto en contenidos como en metodología de la enseñanza y que fueron incorporadas en la reforma de los planes de estudio de las carreras de Ingeniería. Se dan los fundamentos para la construcción del material de trabajo, detallándose con más detalle el material digital. Se presentan algunas conclusiones y la comparación del rendimiento académico de los alumnos de Matemática B del año 2006 (plan nuevo) con los de Análisis Matemático III del 2003 (plan anterior). Se dejan planteadas algunas alternativas para continuar con el análisis de la experiencia.

Este trabajo está organizado en cuatro capítulos que se resumen a continuación: Capítulo 1: Muestra cómo la web se ha ido incorporando en todas las actividades cotidianas. Contempla definiciones como tecnología, ciencia e ingeniería, particularmente la ingeniería de software que da pie al nacimiento de esta nueva disciplina: la Ingeniería Web. Ofrece un panorama general de su inserción, de la obtención de su propio espacio y la necesidad del uso de métodos y técnicas en el desarrollo de WebApp. Capítulo 2: Revisa el estado del arte de los Métodos usados en Ingeniería Web. Aplica algunos métodos a un ejemplo simple y por último se construye una tabla comparativa de los métodos vistos en este capítulo. Capítulo 3: Hace un análisis de las áreas involucradas en el diseño de aplicaciones Web teniendo en cuenta las consideraciones de diferentes autores. Capítulo 4: Trata temas relacionados con el Diseño Instruccional, el aprendizaje significativo y cómo las aplicaciones hipermedia se van insertando, casi en silencio, en el mundo educativo. Se presenta el contexto relacionado a la interacción entre la Ingeniería Web y los aspectos del Diseño Instruccional. Se analizan los beneficios que aporta, se presenta y analiza el método EISE. Capítulo 5: Conclusiones, presentación de una aplicación.

En la evolución de los sistemas operativos, desde el antiguo diseño de kernel monolítico (pasando por microkernels, exokernels o kernels verticales, y otras variantes) se ha llegado a lo que se denominó como kernel activo. Este nuevo diseño, presentado por Steve J. Muir en el año 2001, plantea un kernel especializado en procesamiento de red, motivado principalmente por la poca eficiencia con que los sistemas operativos de propósito general realizan este tipo de tareas en máquinas SMP. Su trabajo propone dedicar, de manera exclusiva, uno o más procesadores a tareas específicas del kernel, permitiendo que las aplicaciones de usuario se ejecuten, con la menor cantidad de intrusión por parte del sistema operativo, en el resto de los procesadores. De esta forma, el kernel deja de ser un proveedor pasivo de servicios para convertirse en un proceso activo del sistema, y la separación física de procesos de usuario con respecto a threads del kernel evita incurrir en el overhead necesario para implementar el modelo usuario/kernel. Esta tesis pretende continuar en esta línea de investigación, estudiando la forma de adaptar el kernel Linux a los altos requerimientos de procesamiento de red a los que estarán expuestos los servidores, dispositivos de red y estaciones de trabajo en un futuro cercano. Para lograr este objetivo, se estudia en profundidad el codiseño hardware/software del subsistema de red en un servidor con placas de red gigabit Ethernet, arquitectura SMP y el kernel Linux 2.6. También se hacen pruebas de performance y profiling del modelo actual de procesamiento de paquetes para compararlo con el prototipo propuesto más adelante. Complementando este trabajo, se analizan los problemas mencionados anteriormente y algunas soluciones propuestas por diversos grupos académicos y del ámbito industrial. En éste último entorno, el caso que destaca del resto es la nueva tecnología que está siendo desarrollada por Intel, denominada I/O Acceleration Technology, que utiliza varios de los conceptos mencionados en los trabajos citados anteriormente. Finalmente, se propone una modificación al subsistema de red del kernel Linux 2.6 sobre máquinas SMP, basándose en las ideas más recientes relacionadas con la evolución de los kernels. De esta forma, se logra evaluar el efecto de hacer un uso asimétrico de los procesadores en una máquina SMP, asignando un procesador, o un subconjunto de ellos, de manera exclusiva al procesamiento de red.