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About model-based approaches in pervasive information systems development

Author(s): Fernandes, José Eduardo Moreira cv logo 1

Date: 2010

Persistent ID: http://hdl.handle.net/1822/12275

Origin: RepositóriUM - Universidade do Minho

Subject(s): Pervasive Information Systems; PIS; Model-Driven Development; MDD; SPEM; Development Framework Pattern; Case Studies


Description
Tese de doutoramento em Tecnologias e Sistemas de Informação Ubiquitous computing is a research field of computing technology with a growing number of researchers and represents a new direction on the thinking about the integration and use of computers in people’s lives. It aims to achieve a new computing paradigm, one in which there is a high degree of pervasiveness and widespread availability of computers or other IT devices, usually with communication capabilities, in the physical environment. Model-Driven Development (MDD) constitutes an approach to software design and development that strongly focuses and relies on models, through which we build software-platform independent models. Several contributions of MDD are: gains of productivity; concepts closer to domain and reduction of semantic gap; automation and less sensitivity to technological changes; and capture of expert knowledge and reuse. This thesis aims to contribute for the appropriate use of model-based/driven development approaches in software development for pervasive information systems (PIS). This work considers a case study research strategy. It uses two projects developed in the field of ubiquitous and mobile computing that directed their software development to a model-based/driven approach. This thesis describes and analyses the projects. Each one of the project is formalized in a SPEM 2.0 model that presents the main elements of the project. This SPEM model allows perceiving the structure and elements of the project, along with some issues and facts of the project. This thesis conceives a development framework that introduces several useful conceptions. Among these conceptions are the dimensions of development, functional profiles, resources categories, functional profile instances, global and elementary development process. In consonance with this development framework, the thesis proposes a SPEM 2.0 Base Plug-In extension and a development framework pattern to assist in the analysis of the projects. The SPEM 2.0 Base Plug-In extension defines elements that are fundamental to the definition and application of the development framework pattern. The development framework pattern is applied to each of the projects to facilitate the analysis. From the analysis of the projects, the thesis synthesizes a set of guidelines and insight related to the adoption of model-based/driven approaches to pervasive information system development. A computação ubíqua é um campo de investigação de tecnologia de computação com um número crescente de investigadores e representa uma nova direcção no pensamento sobre a integração e o uso de computadores na vida das pessoas. O objectivo é alcançar um novo paradigma de computação em que há um alto grau de abrangência e ampla disponibilidade de computadores ou outros dispositivos de tecnologias de informação, geralmente com recursos de comunicação, no ambiente físico. Model-Driven Development (MDD), constitui uma abordagem de desenho e desenvolvimento de software que se baseia em modelos, através da qual construímos modelos de plataforma de software independentes. Várias contribuições de MDD são: ganhos de produtividade; conceitos mais próximos ao domínio e à redução do salto semântico; automação e menor sensibilidade às mudanças tecnológicas; captura de conhecimento especializado e reutilização. Esta tese visa contribuir para a adequada utilização de abordagens de desenvolvimento baseadas/conduzidas por modelos no desenvolvimento de software para sistemas de informação “pervasive” (PIS). Esta tese apresenta uma estratégia de investigação de estudo de caso. Usa, como estudos de caso, dois projectos desenvolvidos no campo da computação ubíqua e móvel, e os quais dirigiram o seu desenvolvimento de software para uma abordagem baseada/conduzida por modelos. Esta tese descreve e analisa os projectos; cada um dos projectos é formalizado num modelo SPEM 2.0 que apresenta os elementos principais do projecto. Este modelo SPEM permite perceber a estrutura e os elementos do projecto, juntamente com alguns problemas e factos do projecto. Esta tese concebe uma estrutura de desenvolvimento que apresenta várias concepções úteis. Entre essas concepções estão as dimensões de desenvolvimento, os perfis funcionais, as categorias de recursos, instâncias de perfil funcional, os processos de desenvolvimento global e elementar. Em consonância com esta estrutura de desenvolvimento, a tese propõe uma extensão ao SPEM 2.0 Base Plug- In e um padrão de desenvolvimento para auxiliarem a análise dos projectos. A extensão ao SPEM 2.0 Base Plug-In define elementos que são fundamentais para a definição e aplicação do padrão de estrutura de desenvolvimento. O padrão de estrutura de desenvolvimento é aplicado a cada um dos projectos para facilitar a sua análise. A partir da análise dos projectos, a tese sintetiza um conjunto de directrizes e de ilações relacionadas com a adopção de abordagens MDD para o desenvolvimento de PIS.
Document Type Doctoral Thesis
Language Portuguese
Advisor(s) Machado, Ricardo J.; Carvalho, João Álvaro
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