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Trabajos de investigación del Programa de Doctorado “Ingeniería y Tecnología del Software” para el

curso 2006/2007

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Trabajo de investigación 1

Título

Automatización de la diagnosis de software y hardware con programación con

restricciones

Línea de investigación

Aprendizaje Automático y Programación con Restricciones

Descripción

En las dos últimas décadas los procesos de diagnosis se han apoyado principalmente

en el uso de modelos, donde se parte de un modelo explícito del sistema a

diagnosticar y a partir de él se razona sobre la identificación de los subsistemas

capaces de generar fallos. Los modelos usados en la diagnosis han sido generalmente

sistemas hardware, sin embargo se ha llevado a cabo poca investigación en el campo

de la diagnosis de sistemas software. Pero el software presenta características

específicas, como son cambios en la estructura, dependiendo de las entradas al

sistema, la existencia de estructuras iterativas y sobre todo una complejidad elevada.

Por último, en un mundo cada vez más global, los sistemas se encuentran distribuidos

espacial y semánticamente por las redes. En estos sistemas es también importante la

identificación de fallos y la diagnosis. Por sus características especiales este proceso

se hace más complejo. Es por ello que en esta línea de investigación también se

abordarán estos problemas usando agentes software inteligentes.

Programa de trabajo

- Estudio bibliográfico sobre la diagnosis basada en modelos (1mes)

- Estudio bibliográfico sobre la programación con restricciones (1mes)

- Propuesta de modelado de un problema de diagnosis (2 semanas)

- Resolución de forma automática de dicho problema de diagnosis (3 semanas)

Asignaturas recomendadas a cursar

- Modelado y técnicas basadas en restricciones para aplicaciones Web

Profesores involucrados

- Rafael Martínez Gasca (3 alumnos)

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- Carmelo del Valle Sevillano (2 alumnos)

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Trabajo de investigación 2

Título

Algoritmos de planificación basados en restricciones para la sustitución de

componentes defectuosos

Línea de investigación

Aprendizaje Automático y Programación con Restricciones

Descripción

Una vez realizada la diagnosis de un sistema y determinados los componentes

defectuosos, es necesario proceder a su reparación o sustitución. Para ello es preciso

efectuar el desmontaje del sistema hasta aislar los componentes defectuosos, y tras su

sustitución o reparación, el reensamblado del mismo. Aunque puede parecer que los

procesos de ensamblado y desensamblado son muy similares, sus diferencias físicas y

operativas hacen que deban considerarse por separado. La planificación del

desensamblado ha ganado mucha atención en los últimos años debido a su papel en la

recuperación de productos, como la remanufactura y reciclado de productos.

Un objetivo a perseguir es que el proceso global de reparación sea óptimo,

escogiéndose la secuencia de tareas más adecuada. Planteado el problema de la

selección de secuencias de desensamblado y ensamblado como un problema conjunto

de planificación y scheduling, en el que hay que determinar por un lado el conjunto de

tareas que componen la solución óptima dentro de un conjunto de tareas alternativas,

y por otro la determinación de los tiempos de ejecución de las mismas, se han usado

diferentes técnicas para resolverlo. En la última década se han realizado importantes

avances en la resolución de problemas de scheduling mediante técnicas de

satisfacción de restricciones, modelado el problema a partir de redes de restricciones

temporales, y en menor medida, incluyendo la posibilidad de selección de tareas a

partir de un conjunto de alternativas posibles.

Programa del trabajo

- Estudio bibliográfico sobre planificación del ensamblado y desensamblado (1 mes)

- Estudio bibliográfico sobre programación con restricciones (1 mes)

- Propuesta de algoritmo de planificación para la sustitución de componentes (2

semanas)

- Implementación y obtención de resultados (3 semanas)

Asignaturas recomendadas a cursar

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informática

- Modelado y técnicas basadas en restricciones para aplicaciones Web

Profesores involucrados

- Carmelo del Valle Sevillano (2 alumnos)

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Trabajo de investigación 3

Título

Bases de datos con restricciones

Línea de investigación

Aprendizaje Automático y Programación con Restricciones

Descripción

Las bases de datos son sin duda un pilar importante en el desarrollo de la mayoría de

las aplicaciones de software actuales. Aunque las bases de datos han sufrido grandes

mejoras y ampliaciones en los últimos años, hay aspectos que no han sido tratados

con suficiente interés, como es el caso de los tipos de datos que pueden albergar. Los

datos que se tratan en las aplicaciones actuales son cada vez más complejos, pero las

técnicas para su almacenamiento y tratamiento no se han adaptado a forma completa a

sus necesidades. Estos datos pueden representar información tanto discreta como

continua, como ocurre en las aplicaciones espaciotemporales, científicas, industriales

o económicas. Estos datos no tienen valores únicos, sino que dependen de parámetros,

variables, valores de entrada y que pueden venir descritas con funciones o ecuaciones

matemáticas, las cuales se representarán como restricciones (constraints). A principio

de la década de los 90 se empezó una línea de investigación llamada Constraint

Databases (bases de datos con restricciones), que trata el almacenamiento de estos

datos cuando vienen representados mediante restricciones. Sin duda esta línea fue un

gran salto en el campo de las bases de datos, pero aún falta mucho para que esta

propuesta tenga la misma versatilidad que las bases de datos comerciales. En esta

línea de investigación se propone un análisis de los prototipos existentes en el campo

de las Constraint Databases, encontrando sus deficiencias y proponiendo cómo serían

mejoradas. Como horizonte en las Constraint Databases se establece crear un sistema

de gestión de bases de datos con restricciones con la misma potencia que los actuales

pero que pueda trabajar con datos representados con restricciones.

Programa de trabajo

- Estudio bibliográfico sobre la programación con restricciones (1 mes)

- Estudio bibliográfico sobre las bases de datos con restricciones (2 meses)

- Detección de alguna deficiencia de los prototipos que se encuentran en la

bibliografía (3 semanas)

- Resolución del problema detectado (3 semanas)

Asignaturas recomendadas a cursar

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informática

- Modelado y técnicas basadas en restricciones para aplicaciones Web

Profesores involucrados

- Rafael Martínez Gasca (2 alumnos)

- Carmelo del Valle Sevillano (1 alumno)

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Trabajo de investigación 4

Título

Identificación de fallos en Seguridad Informática mediante técnicas con restricciones

y aprendizaje supervisado.

Línea de investigación

Aprendizaje Automático y Programación con Restricciones

Descripción

Actualmente, el mundo de la Seguridad Informática está ganando importancia por

parte de las empresas debido principalmente a las grandes pérdidas económicas a las

que están expuestas. Sin embargo, la manera de abordar la investigación en muchos

de los temas a tratar en Seguridad Informática se ha dividido en dos grandes grupos

localizados en grandes áreas geográficas: por una parte EEUU con una tradición

investigadora eminentemente práctica, y por otra parte Europa con una tradición

mucho más teórica. Prácticamente toda la comunidad científica, incluida la de EEUU,

reconoció hace tiempo que debe producirse un cambio de paradigma en Seguridad

Informática hacia la formalización de conceptos, ya que los enfoques actuales no

están dando los frutos esperados.

Esta línea de investigación está centrada en la búsqueda de modelos basados en

restricciones y aprendizaje supervisado que puedan servir para tratar aspectos

prácticos de Seguridad Informática en su gran diversidad, prestando especial atención

a la detección e identificación de inconsistencias en las propiedades en los

mecanismos de seguridad con respecto a lo definido en las políticas de seguridad.

Esto podría realizarse tanto en la etapa de diseño como de producción.

Con estos modelos se pretende conseguir un diagnóstico de los fallos en las

propiedades de seguridad informática de los sistemas y redes. Una vez identificados

estos fallos, se pueden valorar y realizar una recuperación de aquéllos que representen

mayor riesgo para el sistema, o para un conjunto de sistemas (ya que la Seguridad

Informática tiene un marcado carácter distribuido).

Se debe hacer énfasis también en la estrecha relación entre la Seguridad Informática y

el Desarrollo de Software, ya que muchos de los problemas de Seguridad están

íntimamente relacionados con fallos en diseño y desarrollo de Software.

Programa de Trabajo

- Introducción a los distintos aspectos de Seguridad Informática (3 semanas)

- Estudio bibliográfico sobre un tema concreto de Seguridad Informática (1 mes)

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- Estudio bibliográfico sobre Programación con Restricciones y Diagnosis Basada en

Modelos (2 meses)

- Propuesta de modelado de un problema de Seguridad Informática concreto (3

semanas)

- Diagnosis de forma automática de dicho problema (1 mes)

- Exposición de trabajo en seminario (1 semana)

Asignaturas recomendadas a cursar

- Modelado y técnicas basadas en restricciones para aplicaciones Web

Profesores involucrados

- Rafael Martínez Gasca (3 alumnos)

- Carmelo del Valle Sevillano (2 alumnos)

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Trabajo de investigación 5

Título

Minería de Datos Aplicada a la Bioinformática

Línea de investigación

Aprendizaje Automático y Programación con Restricciones

Descripción

Esta línea de investigación es una introducción a la aplicación de técnicas de Minería

de Datos a bases de datos médicas y biológicas como parte del campo de la

Bioinformática. Tienen especial importancia el estudio de métodos de aprendizaje

supervisado (clasificación) y su aplicación en el contexto de la biología y medicina.

La aplicación de la Minería de Datos al campo de la Medicina se centra en la

obtención de reglas de decisión para establecer diagnósticos, realizar análisis de

parámetros médicos para su posible eliminación, detección de interdependencia de

síntomas, etc. Respecto a la Biología, la búsqueda de patrones genéticos que son

predeterminantes en futuras enfermedades resulta la aplicación más desarrollada en

los últimos tiempos.

Programa de trabajo

- Introducción a las distintas tareas relacionadas con la extracción de conocimiento y

bioinformática (seminario de 2 semanas)

- Estudio de la bibliografía general (1 mes)

- Tutorial: Experimentación con la Herramienta WEKA (2 meses)

- Elección de una tarea concreta como tema de trabajo

- Estado del Arte: bibliografía específica de la tarea elegida (2 meses)

- Desarrollo de un proyecto relacionado con el tema elegido (4 meses)

- Exposición de seminario (1 semana)

Asignaturas recomendadas a cursar

- Bioinformática: Métodos para la Extracción de Información Biomédica

- Introducción a la Investigación

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Profesores involucrados

- Jesús S. Aguilar Ruiz (2 alumnos)

- Raúl Giráldez Rojo (2 alumnos)

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Trabajo de investigación 6

Título

Algoritmos Bioinspirados

Línea de investigación

Aprendizaje Automático y Programación con Restricciones

Descripción

En este trabajo introduciremos a los alumnos en el uso y desarrollo de los algoritmos

evolutivos y bioinspirados dentro del área especifica de la Minería de Datos aplicada

a la bioinformática.

La Computación Bioinspirada se basa en emplear analogías con sistemas naturales o

sociales para diseñar métodos heurísticos no determinísticos de búsqueda,

aprendizaje, comportamiento, etc. En la actualidad los Algoritmos Bioinspirados

aplicados a tareas de extracción de conocimiento a partir de bases de datos

biomédicas son uno de los campos más prometedores de investigación en el diseño de

algoritmos.

Programa de trabajo

- Introducción a la Computación Evolutiva (seminario de 2 semanas)

- Estudio de la bibliografía general (1 mes)

- Experimentación con la herramienta evolutivas específicas

- Desarrollo de herramientas generales

- Elección de una tarea concreta como tema de trabajo

- Estado del Arte: bibliografía específica de la tarea elegida (2 meses)

- Desarrollo de un proyecto relacionado con el tema elegido (4 meses)

- Exposición de seminario (1 semana)

Asignaturas recomendadas a cursar

- Bioinformática: Métodos para la Extracción de Información Biomédica

- Introducción a la Investigación

Profesores involucrados

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informática

- Jesús S. Aguilar Ruiz (2 alumnos)

- Raúl Giráldez Rojo (2 alumnos)

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Trabajo de investigación 7

Título

Extracción de Conocimiento en Bases de Datos Biomédicas

Línea de investigación

Aprendizaje Automático y Programación con Restricciones

Descripción

Este trabajo es una introducción a un área de la Inteligencia Artificial denominada

Knowledge Discovery in Databases (KDD) y su aplicación específica a bases de datos

médicas y biológicas como parte del campo de la Bioinformática. Dado el carácter

especial de este tipo de bases de datos, su tratamiento involucra un conjunto de

técnicas y métodos concretos dentro del KDD. Tienen especial importancia el estudio

de las técnicas de preprocesado y preparación de datos, métodos de minería, así como

la representación de los resultados obtenidos y su preparación para la potencial

interpretación de expertos, ya sean médicos o biólogos.

Programa de trabajo

- Introducción a las distintas tareas relacionadas con la extracción de conocimiento y

bioinformática (seminario de 2 semanas)

- Estudio de la bibliografía general (1 mes)

- Tutorial: Experimentación con la Herramienta WEKA (2 meses)

- Elección de una tarea concreta como tema de trabajo

- Estado del Arte: bibliografía específica de la tarea elegida (2 meses)

- Desarrollo de un proyecto relacionado con el tema elegido (4 meses)

- Exposición de seminario (1 semana)

Asignaturas recomendadas a cursar

- Bioinformática: Métodos para la Extracción de Información Biomédica

- Introducción a la Investigación

Profesores involucrados

- Jesús S. Aguilar Ruiz (2 alumnos)

- Raúl Giráldez Rojo (2 alumnos)

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Trabajo de investigación 8

Título

Análisis de Datos de Expresión Genómica

Línea de investigación

Aprendizaje Automático y Programación con Restricciones

Descripción

Este trabajo es una introducción a la aplicación de lsa técnicas de Minería de datos y

KDD (Knowledge Discovery in Databases, Extracción de Conocimiento en Bases de

Datos) a bases de datos con información genómica, en concreto las denominadas

Microarrays de ADN. Dado el carácter especial de este tipo de bases de datos, su

tratamiento involucra un conjunto de técnicas y métodos concretos dentro de las áreas

anteriormente mencionadas.

Los microarrays permiten analizar simultáneamente los diferentes patrones de

expresión de miles de genes, proporcionándonos un fenotipo molecular capaz de crear

nuevas clasificaciones de enfermedades que no son posibles con los métodos

inmunohistoquímicos tradicionales. El análisis y desarrollo de herramientas

informáticas de análisis de microarrays conforman el núcleo principal de esta línea de

investigación.

Programa de trabajo

- Conceptos básicos de Biología y Genética

- Introducción a las distintas tareas relacionadas con el análisis de datos de expresión

genómica (seminario de 2 semanas)

- Estudio de la bibliografía general (1 mes)

- Experimentación con bases de datos de expresión genómicas (Microarrays)

- Elección de una tarea concreta como tema de trabajo

- Estado del Arte: bibliografía específica de la tarea elegida (2 meses)

- Desarrollo de un proyecto relacionado con el tema elegido (4 meses)

- Exposición de seminario (1 semana)

Asignaturas recomendadas a cursar

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informática

- Bioinformática: Métodos para la Extracción de Información Biomédica

- Introducción a la Investigación

Profesores involucrados

- Jesús S. Aguilar Ruiz (2 alumnos)

- Raúl Giráldez Rojo (2 alumnos)

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Trabajo de investigación 9

Título

Preparación de datos en aprendizaje automático

Línea de investigación

Aprendizaje Automático y Programación con Restricciones

Descripción

La reducción de datos consiste en decidir qué datos deben ser utilizados para el

análisis. El criterio que se sigue incluye la relevancia con respecto a los objetivos que

se persiguen con el aprendizaje automático, y limitaciones técnicas tales como pueden

ser volúmenes máximos. Las técnicas de Minería de Datos tienden a almacenar

demasiadas instancias lo que provoca algunos inconvenientes como: aumento del

tiempo de respuesta, aumento de la sensibilidad al ruido y de la posibilidad de

sobreajuste y de obtener modelos poco comprensibles para la mente humana. Existen

básicamente dos posibilidades: la edición o selección de ejemplos y la selección de

atributos. Ambas técnicas comparten importantes características comunes como

medidas de evaluación, estrategias de búsqueda, etc. Pretendemos profundizar en las

técnicas ya conocidas y motivar al alumno en resolver problemas abiertos como las

bases de datos con miles de atributos o millones de ejemplos.

Programa de trabajo

- Estudio de la bibliografía sobre la temática (1 mes)

- Búsqueda de las herramientas de software libre disponibles (2 semanas)

- Búsqueda de las bases de datos susceptibles de aplicar preprocesado (2 semanas)

- Preparación del diseño de experimentos. (2 semanas)

- Aplicación de las técnicas de reducción de ejemplos (1 mes)

- Aplicación de las técnicas de reducción de atributos (1 mes)

- Validación de los modelos encontrados. (1 semana)

- Realización de los informes sobre los resultados obtenidos y futuras líneas de trabajo

(15 días)

- Exposición del trabajo. (1 semana)

Asignaturas recomendadas a cursar

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- Bioinformática: Métodos para la Extracción de Información Biomédica

- Introducción a la Investigación

Profesores involucrados

- José C. Riquelme Santos (2 alumnos)

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Trabajo de investigación 20

Título

Extracción de información a partir de datos obtenidos en un proceso industrial

Línea de investigación

Aprendizaje Automático y Programación con Restricciones

Descripción

El grupo de investigación dispone de los datos de producción de la planta de ácido

sulfúrico de la empresa Atlantic Copper del Polígono Químico situado en la provincia

de Huelva. Estos datos registran los parámetros del sistema de producción,

principalmente presiones en las cámaras, velocidades de las soplantes y cantidades de

materiales tanto en la entrada del sistema como en la salida.

El principal problema de la empresa consiste en mantener una capacidad elevada de

producción sin una acumulación de gases en la cámara de mezcla, que si llega a ser

excesiva podría obligar a ralentizar la producción, o incluso a emitir gases

contaminantes.

El objetivo es encontrar los parámetros del sistema que consigan maximizar la

producción manteniendo constante la presión en la cámara de mezcla.

Programa de trabajo

- Estudio del problema y compresión del sistema de producción. (15 días)

- Planteamiento de los objetivos. (15 días)

- Limpieza de los datos. (1 mes)

- Preprocesado de los datos: editado y selección de atributos. (1 mes)

- Extracción de información en forma de reglas mediante diversas técnicas: árboles de

decisión, reglas de decisión mediante algoritmos evolutivos, reglas de asociación, etc.

(1 mes)

- Validación de los modelos encontrados. (1 semana)

- Realización de los informes sobre los resultados obtenidos y futuras líneas de trabajo

(15 días)

- Exposición del trabajo. (1 semana)

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Asignaturas recomendadas a cursar

- Bioinformática: Métodos para la Extracción de Información Biomédica

- Introducción a la Investigación

Profesores involucrados

- José C. Riquelme Santos (1 alumno)

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Trabajo de investigación 21

Título

Estudio de las Técnicas de Manipulación de Sistemas Software Basadas en Políticas y

MDA/MDD

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

MDA(Model-Driven Architecture)/MDD (Model Driven Development) pretende

facilitar el desarrollo de aplicaciones complejas proporcionando las técnicas y

herramientas de desarrollo necesarias para la construcción automática de estas a partir

de su descripción basada en lenguajes gráficos de modelado. MDA/MDD propone la

utilización de distintos modelos junto con transformaciones automáticas entre ellos.

La gestión de sistemas basada en políticas permiten modificar las reglas de negocio

que rigen un sistema de manera automática de forma que el sistema pueda ser

“reprogramado por sus usuarios”. De esta forma se pueden dar ordenes al sistema del

tipo: “De ahora en adelante, entre el día 24 y 30 de cada mes, el sistema de ventas

deberá mostrar publicidad sobre domiciliación de nóminas en nuestro banco”.

En esta línea se deberá estudiar la automatización del despliegue de nuevas políticas

utilizando MDA/MDD.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio del arte de las técnicas de gestión basadas en políticas.

- Estudio del arte de las aproximaciones basadas en MDA que apliquen políticas.

- Desarrollo de los lenguajes de modelado y transformaciones necesarias para integrar

una nueva política en el sistema de manera automática.

- El grupo ha realizado algunos trabajos sobre estas técnicas en conjunto con la NASA

y la Universidad del Ulster. La realización de este trabajo de manera satisfactoria

podrá desembocar en una estancia de investigación en la NASA o la U. Ulster con el

objetivo de aplicar los resultados a proyectos reales.

Asignaturas recomendadas a cursar

- Ingeniería de servicios Web

- Ingeniería de Requisitos

Profesores involucrados

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Avda Reina Mercedes s/n. 41012 Sevilla

Tlf/Fax 954 557 139 E-mail [email protected] Web www.lsi.us.es

e.t.s. ingeniería

informática

- Amador Durán Toro (1 alumno)

- Antonio Ruiz-Cortés (1 alumno)

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informática

Trabajo de investigación 22

Título

Desarrollo de un Lenguaje de Modelado PSM y su transformación a código para

entornos basados en servicios web

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

El auge de Internet ha propiciado la aparición de software cada vez más complejo

debido a su carácter distribuido. Una de las tecnologías aparecidas en este contexto es

la de servicios web, que está teniendo un gran apoyo empresarial.

MDA (Model-Driven Architecture)/MDD (Model Driven Development) pretende

facilitar el desarrollo de aplicaciones complejas proporcionando las técnicas y

herramientas de desarrollo necesarias para la construcción automática de estas a partir

de su descripción basada en lenguajes gráficos de modelado. MDA/MDD propone la

utilización de distintos modelos junto con transformaciones automáticas entre ellos.

En esta línea, de los modelos propuestos por MDA/MDD, se estudiarán los modelos

dependientes de la plataforma (PSM) en el contexto de los servicios web.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio del arte de las aproximaciones MDA que existen para la especificación y

generación de código para servicios web.

- Estudio del arte de los estándares de especificación de servicios web con el objetivo

de identificar las carencias de las aproximaciones MDA existentes.

- Desarrollo un lenguaje de modelado a nivel PSM que cubra las carencias

identificadas en el punto anterior.

- Definición de un conjunto de transformaciones entre el lenguaje PSM desarrollado

en el punto anterior y el código de implementación de servicios web.

- El grupo ha realizado algunos trabajos sobre estas técnicas en conjunto con la

NASA. Su realización de manera satisfactoria podrá desembocar en una estancia de

investigación en la NASA con el objetivo de aplicar los resultados a proyectos reales.

Asignaturas recomendadas a cursar

- Ingeniería de servicios Web

- Ingeniería de Requisitos

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e.t.s. ingeniería

informática

Profesores involucrados

- Antonio Ruiz Cortés (1 alumno)

- Amador Durán Toro (1 alumno)

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informática

Trabajo de investigación 23

Título

MDA y MDD para sistemas software complejos

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

El auge de Internet ha propiciado la aparición de software cada vez más complejo

debido a su carácter distribuido. MDA(Model-Driven Architecture)/MDD (Model

Driven Development) pretende facilitar el desarrollo de aplicaciones proporcionando

las técnicas y herramientas de desarrollo necesarias para la construcción automática

de aplicaciones a partir de su descripción basada en lenguajes gráficos de modelado.

Sin embargo, la complejidad de este tipo de sistemas requiere la aplicación de

técnicas de ingeniería del software avanzada como pueden ser la

descomposición/composición automática de modelos basados en UML o su

refinamiento y abstracción.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio del estado del arte de MDA/MDD y de las herramientas de desarrollo que

les dan soporte

- Estudio de estado del arte de las técnicas de transformación de modelos

desarrolladas en la metodología MaCMAS (http://james.eii.us.es/MaCMAS/)

- Definición de estas técnicas en el contexto de MDA/MDD.

- El Grupo de investigación ha realizado varios trabajos sobre estas técnicas en

conjunto con la NASA y la Universidad del Ulster. La realización de este trabajo de

manera satisfactoria podrá desembocar en una estancia de investigación en la NASA o

la U. Ulster con el objetivo de aplicar los resultados a proyectos reales.

Asignaturas recomendadas a cursar

- Ingeniería de servicios Web

- Ingeniería de Requisitos

Profesores involucrados

- Antonio Ruiz Cortés (1 alumno)

- Amador Durán Toro (1 alumno)

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Trabajo de investigación 24

Título

Trazabilidad entre Requisitos-Análisis/CIM-PIM y Características Extrafuncionales

en Entornos Basados en Servicios Web

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

El auge de Internet ha propiciado la aparición de software cada vez más complejo

debido a su carácter distribuido. MDA(Model-Driven Architecture)/MDD (Model

Driven Development) pretende facilitar el desarrollo de aplicaciones proporcionando

las técnicas y herramientas de desarrollo necesarias para la construcción automática

de aplicaciones a partir de su descripción basada en lenguajes gráficos de modelado.

MDA/MDD propone la utilización de distintos modelos junto con transformaciones

automáticas entre ellos. De los modelos propuestos por MDA/MDD, se estudiarán los

modelos independientes del sistema (CIM), equivalentes a los modelos de negocio, y

los modelos independientes de la plataforma (PIM).

En el modelado del software son importantes tanto las características funcionales de

las aplicaciones como las extrafuncionales (por ejemplo: tiempo de respuestas de un

servicio, rendimiento, mantenibilidad, …). A la hora de abordar la generación

automática de una aplicación basada en servicios web es imprescindible tener en

cuenta ambas características.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio de las características extrafuncionales de los servicios web con el objetivo

de enumerar cuáles son las más importantes.

- Adaptación de las técnicas de elicitación de requisitos propuestas por el Dr. Amador

Durán para la obtención de un modelo jerárquico de objetivos de sistema, tanto

funcionales como extrafuncionales y su posterior descripción de un modelo CIM

siguiendo las pautas marcadas por MDA/MDD.

- Definición de la trazabilidad entre el modelo CIM y los modelos desarrollados a

nivel PIM en la tesis del Dr. Joaquín Peña. En este trabajo se tendrá también que

definir la forma de especificar las características extrafuncionales a nivel PIM.

- La NASA está trabajando en la generación automática de código usando la

herramienta R2D2 a partir de la especificación de requisitos del sistema. El grupo ha

realizado algunos trabajos sobre estas técnicas usando su metodología MaCMAS

(http://james.eii.us.es/MaCMAS/) en conjunto con la NASA. La realización

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e.t.s. ingeniería

informática

satisfactoria de este trabajo podrá desembocar en una estancia de investigación en la

NASA con el objetivo de aplicar los resultados a proyectos reales.

Asignaturas recomendadas a cursar

- Ingeniería de servicios Web

- Ingeniería de Requisitos

Profesores involucrados

- Amador Durán (1 alumno)

- Antonio Ruiz (1 alumno)

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Trabajo de investigación 25

Título

Tratamiento automático de modelos de características para Fábricas BDD/SOA

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

Las líneas de productos software (SPL, Software Product Lines) son uno de los pilares

de las fábricas de software. El tratamiento automático de los modelos asociados a una

SPL hace aconsejable representar de manera compacta a todos los productos de la

familia, representando tanto su parte común como su parte variable. En 1990, Kang et

al. propusieron un modelo llamado modelo de características que permite representar

todos los posibles productos que existen en una SPL en un solo modelo. A partir de

entonces muchas han sido las extensiones y mejoras que se han propuesto sobre dicho

modelo que han intentado incrementar su capacidad expresiva.

En este contexto pueden identificarse dos problemas. Por un lado, los modelos de

características actuales no han sido diseñados para representar información extra–

funcional. Por otro lado, el tratamiento automático sobre este tipo de modelos es muy

limitado y en ningún caso trata aspectos extra–funcionales. Estos problemas están

siendo tratados en la tesis doctoral de David Benavides, en donde se presenta una

primera propuesta para tratar conjuntamente características funcionales y extra–

funcionales. La aportación más importante que hemos realizado al estado del arte ha

sido interpretar la manipulación como un problema de satisfacción de restricciones.

En este trabajo se propone que el alumno a partir de la propuesta elaborada en la tesis

de D. Benavides la extienda y adecue para poder ser aplicada de manera efectiva en el

contexto de fábricas BDD/SOA (Business-Driven Development / Service Oriented

Architecture).

Programa del trabajo a realizar

- Estudio de la propuesta elaborada en la tesis de D. Benavides para tratar

automáticamente modelos de características.

- Estudio de las herramientas de software libre y/o propietario para el tratamiento

automáticos de modelos de características.

- Revisión del estado actual de los sistemas BDD/SOA.

- Identificación de las mejoras que tanto la propuesta de D. Benavides como las

herramientas de soporte admiten en el contexto de las Fábricas BDD/SOA.

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- Presentación de los resultados.

Asignaturas recomendadas a cursar

- Ingeniería de requisitos

- Ingeniería de Servicios Web

- Modelado y técnicas basadas en restricciones para aplicaciones Web

Profesores involucrados

- Antonio Ruiz Cortés (3 alumnos)

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Trabajo de investigación 26

Título

Definición de Modelos de Procesos de Desarrollo Software para Fábricas BDD/SOA

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

Una de las principales necesidades de las empresas de desarrollo de software es la

definición clara de los procesos a seguir durante el desarrollo. Existen múltiples

notaciones para la descripción de procesos de desarrollo de software, aunque la más

aceptada actualmente es SPEM, basada en UML. En este trabajo se propone que el

alumno, a partir de las metodologías previamente desarrolladas en el grupo de

investigación defina un nuevo modelo de procesos en el que se incorporen aquellos

elementos propios de las fábricas software de sistemas BDD/SOA.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio de las diferentes notaciones para la definición de procesos de desarrollo de

software, en especial de SPEM incluyendo su última versión (en borrador en el

momento de escribir estas líneas) y posibles “animadores” de modelos (simuladores).

- Estudio de herramientas de software libre y/o propietario para el diseño de modelos

de procesos.

- Estudio del modelo de proceso de desarrollo de Fábricas BDD/SOA que se quiere

especificar. Estudio de propuestas similares.

- Aplicación de la notación SPEM al modelo estudiado en el punto anterior.

- Presentación de los resultados.

Asignaturas recomendadas a cursar

- Ingeniería de requisitos

- Ingeniería de Servicios Web

Profesores involucrados

- Amador Durán Toro (2 alumnos)

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Avda Reina Mercedes s/n. 41012 Sevilla

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Trabajo de investigación 27

Título

Desarrollo de una nueva generación de herramientas CARE para sistemas BDD/SOA

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

La herramienta gratuita de gestión de requisitos REM, desarrollada por el Dr. Durán

de la Universidad de Sevilla, ha demostrado como la aplicación de la tecnología

basada en XML puede resultar enormemente beneficiosa para la gestión de la

ingeniería del software, y muy particularmente, para la Ingeniería de Requisitos. Sin

embargo, el gran número de usuarios de la herramienta ha puesto de manifiesto que

son necesarios enfoques más generales, que permitan configurar el metamodelo de la

herramienta por los propios usuarios y que permitan aplicar técnicas de

transformaciones de modelos (MDD, model-driven development).

Programa del trabajo a realizar

- Estudio de las notaciones para metamodelos: MOF

- Diseño de las principales características de la herramienta aplicando el concepto de

metamodel flexible.

- Especificación de la herramienta: requisitos y modelo UML.

- Implementación de un prototipo de la herramienta, preferiblemente con arquitectura

SOA.

- Divulgación del prototipo en empresas interesadas.

Asignaturas recomendadas a cursar

- Ingeniería de requisitos

- Ingeniería de Servicios Web

Profesores involucrados

- Amador Durán Toro (2 alumnos)

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Trabajo de investigación 28

Título

Definición de métricas y criterios de calidad para los productos de la IR de fábricas

software de sistemas BDD/SOA

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

A partir de la experiencia en la definición de métricas para la evaluación de la calidad

en los requisitos en la tesis de tesis de la Dra. Bernárdez, se intuye la posibilidad de

definir nuevas métricas específicas para los productos de la IR de fábricas software de

sistemas BDD/SOA (BDD, business driven-development SOA, service-oriented

architectures) así como criterios de calidad basados, en la medida de lo posible, en las

métricas definidas.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio de bibliografía sobre la tesis de la Dra. Bernárdez y fábricas software de

sistemas BDD/SOA.

- Definición de métricas de calidad para los productos de IR.

- Exposición en seminario público del trabajo realizado.

Asignaturas recomendadas a cursar

- Ingeniería de Requisitos

- Ingeniería de Servicios Web

Profesores involucrados

- Amador Durán Toro (1 alumno)

- Beatriz Bernárdez Jiménez (2 alumnos)

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Trabajo de investigación 29

Título

Ingeniería de Requisitos para fábricas software y sistemas BDD/SOA

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

Dado el interés de las fábricas software y los sistemas BDD/SOA (BDD, business

driven-development SOA, service-oriented architectures) y la importancia de abordar

con rigurosidad la fase de Ingeniería de Requisitos (IR), es necesario estudiar la

situación actual de la IR aplicada de forma específica a este tipo de sistemas.

Programa del trabajo a realizar

- Analizar las propuestas relevantes en este campo tras la búsqueda de la bibliografía

relacionada con el tema.

- En caso de que no se encontraran se trataría de identificar las características

específicas de este tipo de sistemas que tienen mayor influencia en la IR y cómo

abordarlas de forma sistemática.

- Exposición en seminario público del trabajo realizado

Asignaturas recomendadas a cursar

- Ingeniería de Requisitos

- Ingeniería de Servicios Web

Profesores involucrados

- Amador Durán Toro (2 alumnos para tutorar)

- Beatriz Bernárdez Jiménez (1 alumno para tutorar)

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Trabajo de investigación 30

Título

Modelos de referencia y estrategias de mejora en la producción de software

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

En este trabajo de investigación se estudian y analizan los modelos de referencia

existentes para la producción de software, así como las estrategias de mejora que

dichas propuestas incorporan. Los modelos de referencia y las estrategias de mejora

constituyen unos tópicos en alza dentro del dominio de la ingeniería de software y son

numerosos los foros y publicaciones en los que los mismos son tratados.

Las organizaciones de producción de software, dentro de una sociedad en la que la

búsqueda de la calidad y la excelencia constituye un objetivo fundamental, no pueden

obviar esta circunstancia y disponen de estos modelos y estrategias para reafirmar sus

propios procesos de producción en relación a unos estándares y referencias

ampliamente reconocidos.

Programa del trabajo a realizar

- Planteamiento del problema y elaboración del plan de actuación (4 semanas)

- Búsqueda, recopilación y clasificación de la documentación (6 semanas)

- Estudio, análisis y evaluación de la documentación (10 semanas)

- Elaboración de la memoria resultante (10 semanas): El contenido básico de dicha

memoria se estructurará en: introducción y planteamiento del problema, presentación

de propuestas existentes, análisis comparativo de propuestas, aspectos a considerar en

busca de la solución, referencias bibliográficas, relación de foros (revistas, congresos,

workshops, direcciones web, etc.) de interés y relación de grupos de trabajo

relacionados con el problema a tratar. Una vez realizada la memoria el alumno podrá

analizar cuáles son las posibles aportaciones que se pueden hacer en relación con el

tema estudiado. La tesis se centrará en algunas de estas aportaciones.

Asignaturas recomendadas a cursar

- Introducción a la investigación.

- Introducción a la Ingeniería de Proyectos Software para la Web.

Profesores involucrados

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Avda Reina Mercedes s/n. 41012 Sevilla

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e.t.s. ingeniería

informática

- Manuel Mejías Risoto. (1 alumno)

- Isabel Ramos Román. (1 alumno)

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Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos E.T.S. Ingeniería Informática. Universidad de Sevilla

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e.t.s. ingeniería

informática

Trabajo de investigación 31

Título

El modelado de negocio en la Ingeniería Web

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

En este trabajo de investigación se estudian y analizan métodos, técnicas y

herramientas avanzadas para realizar el modelado de negocio en el desarrollo de

sistemas web.

El modelado de negocio constituye un tópico en auge en el desarrollo de sistemas

software por la mayor integración de usuarios y clientes en el proceso de desarrollo.

Los modelos obtenidos en el modelado del negocio constituyen una referencia básica

en todo el proceso de desarrollo. Todo esfuerzo encaminado a facilitar y a mejorar la

calidad de dichos modelos tendrán una repercusión significativa en el proceso de

desarrollo.

Programa del trabajo a realizar

- Planteamiento del problema y elaboración del plan de actuación (4 semanas)

- Búsqueda, recopilación y clasificación de la documentación (6 semanas)

- Estudio, análisis y evaluación de la documentación (10 semanas)

- Elaboración de la memoria resultante (10 semanas): El contenido básico de dicha

memoria se estructurará en: introducción y planteamiento del problema, presentación

de propuestas existentes, análisis comparativo de propuestas, aspectos a considerar en

busca de la solución, referencias bibliográficas, relación de foros (revistas, congresos,

workshops, direcciones web, etc.) de interés y relación de grupos de trabajo

relacionados con el problema a tratar. Una vez realizada la memoria el alumno podrá

analizar cuáles son las posibles aportaciones que se pueden hacer en relación con el

tema estudiado. La tesis se centrará en algunas de estas aportaciones.

Asignaturas recomendadas a cursar

- Introducción a la investigación.

- Introducción a la Ingeniería de Proyectos Software para la Web.

Profesores involucrados

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Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos E.T.S. Ingeniería Informática. Universidad de Sevilla

Avda Reina Mercedes s/n. 41012 Sevilla

Tlf/Fax 954 557 139 E-mail [email protected] Web www.lsi.us.es

e.t.s. ingeniería

informática

- Manuel Mejías Risoto (2 alumnos)

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Avda Reina Mercedes s/n. 41012 Sevilla

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e.t.s. ingeniería

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Trabajo de investigación 32

Título

Métodos, técnicas y herramientas para la gestión del cambio

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

En este trabajo de investigación se estudian y analizan métodos, técnicas y

herramientas que en el ámbito de la Ingeniería del Software se contemplan para llevar

a cabo una adecuada gestión de la evolución y del cambio dentro de la producción de

software. Los requisitos cambiantes y el dinamismo de los sistemas software, hacen

que el disponer de un entorno adecuado, que permita realizar la evolución del

software de una manera rápida y controlada, constituye un tópico de gran interés en el

dominio de la producción del software, constituyendo un objetivo significativo desde

el punto de vista de estudio e investigación.

Programa del trabajo a realizar

- Planteamiento del problema y elaboración del plan de actuación (4 semanas)

- Búsqueda, recopilación y clasificación de la documentación (6 semanas)

- Estudio, análisis y evaluación de la documentación (10 semanas)

- Elaboración de la memoria resultante (10 semanas): El contenido básico de dicha

memoria se estructurará en: introducción y planteamiento del problema, presentación

de propuestas existentes, análisis comparativo de propuestas, aspectos a considerar en

busca de la solución, referencias bibliográficas, relación de foros (revistas, congresos,

workshops, direcciones web, etc.) de interés y relación de grupos de trabajo

relacionados con el problema a tratar. Una vez realizada la memoria el alumno podrá

analizar cuáles son las posibles aportaciones que se pueden hacer en relación con el

tema estudiado. La tesis se centrará en algunas de estas aportaciones.

Asignaturas recomendadas a cursar

- Introducción a la investigación.

- Introducción a la Ingeniería de Proyectos Software para la Web.

Profesores involucrados

- Manuel Mejías Risoto (2 alumnos)

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Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos E.T.S. Ingeniería Informática. Universidad de Sevilla

Avda Reina Mercedes s/n. 41012 Sevilla

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Trabajo de investigación 33

Título

Técnicas avanzadas para la gestión y mejora de procesos software

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

En esta línea de investigación se pretende se analizan los diferentes procesos software

y las técnicas y métodos actuales para su valoración y mejora. Los procesos

analizados recogen todo el conjunto de procesos (de soporte, de producción, de

gestión, etc.) y sus interrelaciones para llevar a cabo el desarrollo de un software

eficiente y de calidad.

Programa del trabajo a realizar

- Introducción y motivación al problema sobre la valoración y mejora de procesos

software. Elaboración de un plan de actividades a realizar (3 semanas).

- Búsqueda, recopilación y clasificación de información de interés sobre el tema (5

semanas).

- Estudio, análisis comparativo y evaluación de la información recogida (10

semanas).

- Documentación de la memoria obtenida (10 semanas): El contenido fundamental de

la memoria será el siguiente: Introducción al problema, presentación de las técnicas y

métodos actuales, análisis comparativo (ventajas e inconvenientes), propuestas de

mejoras, referencias bibliográficas, foros (revistas, congresos, seminarios, etc.) de

interés y grupos de trabajo actuales relacionados con la línea de investigación.

- Preparación de la presentación pública de la memoria (2 semanas).

Asignaturas recomendadas a cursar

- Introducción a la investigación.

Profesores involucrados

- Isabel Ramos Román. (3 alumnos)

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Avda Reina Mercedes s/n. 41012 Sevilla

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e.t.s. ingeniería

informática

Trabajo de investigación 34

Título

Herramientas de anotación semántica

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

La anotación con semántica de la web actual es un paso imprescindible para poder

aprovechar todo el potencial de la web semántica y sus tecnologías relacionadas. El

objetivo de este trabajo es realizar un análisis comparativo y evaluación de todas las

herramientas de anotación existentes en la actualidad.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio de los conceptos básicos (1 mes)

- Búsqueda de información sobre herramientas de anotación (2 meses)

- Elaboración de criterios de clasificación y evaluación (1 mes)

- Preparación de una propuesta de clasificación y evaluación inicial (1 mes)

- Refinamiento de la propuesta (2 meses)

- Preparación y presentación de la memoria (1 mes)

Asignaturas recomendadas a cursar

- La web semántica

- Introducción a la investigación

Profesores involucrados

- Rafael Corchuelo (1 alumno)

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Trabajo de investigación 35

Título

Herramientas de gestión de ontologías

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

Las ontologías constituyen un marco preciso para la descripción del conocimiento y

una de las piezas angulares de la web semántica. El objetivo de este trabajo es poner

orden en el conjunto de herramientas existentes para trabajar con ontologías poniendo

el énfasis en (i) definir el conjunto mínimo de requisitos necesarios para poder

realizar todas las tareas necesarias con las ontologías y (ii) en definir criterios de

comparación y evaluación de las herramientas.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio de los conceptos básicos (1 mes)

- Búsqueda de información (2 meses)

- Elaboración de requisitos, criterios de clasificación y evaluación (1 mes)

- Preparación de una propuesta de clasificación y evaluación inicial (1 mes)

- Refinamiento de la propuesta (2 meses)

- Preparación y presentación de la memoria (1 mes)

Asignaturas recomendadas a cursar

- Introducción a la investigación

- La web semántica

- Ingeniería de servicios web

Profesores involucrados

- Rafael Corchuelo (1 alumno)

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Trabajo de investigación 36

Título

Fábricas de software

Línea de investigación

Ingeniería del Software

Descripción

Uno de los enfoques para mejorar la productividad del desarrollo de software es el

conocido como “fábricas de software”. Una fábrica de software se entiende en este

contexto, como un entorno de desarrollo en el que una combinación de lenguajes,

patrones, marcos de trabajo (frameworks) y otras herramientas están integradas de

manera que se consiguen desarrollar variantes de un sistema arquetipo. El objetivo de

este trabajo es realizar el análisis comparativo y la evaluación de varias fábricas de

fábricas de software existentes en la actualidad.

Programa de trabajo

- Estudio de los conceptos básicos

- Estudio de varias fábricas de software

- Elaboración de criterios de clasificación y evaluación

- Elaboración de la propuesta de análisis y evaluación

- Preparación y presentación de la memoria (1 mes)

Asignaturas recomendadas

- Ingeniería de requisitos

- Metodología y técnicas en proyectos software para la red

- Introducción a la investigación

Profesores involucrados

- Antonio Ruiz Cortés (3 alumnos)

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Trabajo de investigación 37

Título

Obtención semi-automática de recursos lingüísticos

Línea de investigación

Procesamiento de Lenguajes

Descripción

Los recursos lingüísticos son de vital importancia para el procesamiento estadístico

del lenguaje natural. Los más utilizados son los corpus anotados, las bases de datos

léxicas y los tesauros. En un modelo clásico de aprendizaje supervisado, el recurso

lingüístico acumula la mayor parte del conocimiento sobre el lenguaje del sistema,

mientras que el algoritmo de aprendizaje se dedica a explotar al máximo dicho

conocimiento. Para obtener resultados satisfactorios se necesita en muchos casos un

recurso grande (del orden de cientos de miles o millones de palabras) y de calidad.

Obviamente esto resulta caro ya que requiere de un gran esfuerzo humano de

anotación.

Los métodos de creación semi-automática de recursos tienen como objetivo asistir en

el proceso de anotación de manera que resulte lo menos costoso posible obtener un

recurso lingüístico de calidad. Una de las técnicas más usadas en esta área es el

cotraining, que consiste en combinar los resultados de distintos modelos de

aprendizaje en el proceso de creación del recurso.

Programa del trabajo a realizar

- Introducción al cotraining (seminario de 2 semanas)

- Revisión bibliográfica general (2 meses)

- Elección de una tarea concreta como tema de trabajo

- Revisión bibliográfica específica de la tarea elegida (2 meses)

- Experimentación con las herramientas más relevantes (2 meses)

- Desarrollo de un proyecto relacionado con el tema elegido (4 meses)

Asignaturas recomendadas a cursar

- Introducción a la investigación

- Métodos estadísticos aplicados al procesamiento del lenguaje natural

Profesores involucrados

- José Antonio Troyano (2 alumnos)

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Trabajo de investigación 38

Título

Identificación de papeles semánticos

Línea de investigación

Procesamiento de Lenguajes

Descripción

La identificación de papeles semánticos (SRL – Semantic Role Labeling) es un

procesamiento que se sitúa a mitad de camino entre el análisis sintáctico y el

semántico para textos escritos en lenguaje natural. Se basa en la definición de una

serie de patrones para las palabras más relevantes de la frase (generalmente los

verbos), en los que se establecen cuáles son los constituyentes semánticos

relacionados con cada palabra. De esta forma, la interpretación semántica de un texto

consiste en identificar para la palabra central de la frase qué fragmentos encajan con

sus correspondientes constituyentes semánticos.

Recientemente han aparecido distintos proyectos que tienen como objetivo la creación

de recursos lingüísticos que den soporte a esta idea (FrameNet, PropBank, VerbNet).

Con ellos es posible abordar esta tarea con técnicas de aprendizaje automático, que

tan buenos resultados han dado en otras tareas del Procesamiento del Lenguaje

Natural.

Programa del trabajo a realizar

- Introducción al SRL (seminario de 2 semanas)

- Revisión bibliográfica general (2 meses)

- Elección de una tarea concreta como tema de trabajo

- Revisión bibliográfica específica de la tarea elegida (2 meses)

- Experimentación con las herramientas más relevantes (2 meses)

- Desarrollo de un proyecto relacionado con el tema elegido (4 meses)

Asignaturas recomendadas a cursar

- Introducción a la investigación

- Métodos estadísticos aplicados al procesamiento del lenguaje natural

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Profesores involucrados

José Antonio Troyano (2 alumnos)

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Trabajo de investigación 39

Título

Procesamiento del Lenguaje Natural basado en Grafos

Línea de investigación

Procesamiento de Lenguajes

Descripción

Existen muchos métodos y modelos para implementar las distintas tareas relacionadas

con el procesamiento del lenguaje natural, desde los basados en reglas y gramáticas

hasta los inductivos que extraen el conocimiento del lenguaje de recursos lingüísticos.

Dentro de la aproximación inductiva se aplican tanto métodos tomados directamente

del mundo aprendizaje automático (árboles de decisión, modelos de máxima entropía,

vecinos más cercanos) como métodos específicos para el tratamiento de lenguajes

(inducción gramatical, aprendizaje basado en transformaciones).

En esta línea de investigación nos proponemos estudiar una nueva familia de métodos

basados en grafos. La idea principal de aproximación es definir partir del texto un

grafo que vincule las distintas entidades lingüísticas mediante arcos léxicos o

semánticos, y aplicar posteriormente algoritmos de tratamiento de grafos. Dicha idea

ya ha sido aplicada con cierto éxito a algunos problemas con el algoritmo TextRank y

nuestra intención es investigar otras posibles aplicaciones del mismo.

Programa del trabajo a realizar

- Introducción al algoritmo TextRank (seminario de 2 semanas)

- Revisión bibliográfica general (2 meses)

- Elección de una tarea concreta como tema de trabajo

- Revisión bibliográfica específica de la tarea elegida (2 meses)

- Experimentación con las herramientas más relevantes (2 meses)

- Desarrollo de un proyecto relacionado con el tema elegido (4 meses)

Asignaturas recomendadas a cursar

- Introducción a la investigación

- Métodos estadísticos aplicados al procesamiento del lenguaje natural

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Profesores involucrados

- José Antonio Troyano (2 alumnos)

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Trabajo de investigación 40

Título

Wrappers sintácticos

Línea de investigación

Procesamiento de Lenguajes

Descripción

Un wrapper sintáctico es un artefacto software capaz de extraer de un documento

texto de interés. En la actualidad existen varias propuestas para construir este tipo de

artefactos que abarcan desde las más simples basadas en el uso de XPath hasta las

más avanzadas basadas en el aprendizaje inductivo.

El objetivo del trabajo es realizar un estudio y clasificación de todos los sistemas

generadores de wrappers sintácticos que existen en la actualidad.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio de los conceptos básicos (1 mes)

- Búsqueda de información (2 meses)

- Elaboración de criterios de clasificación y evaluación (1 mes)

- Preparación de una propuesta de clasificación y evaluación inicial (1 mes)

- Refinamiento de la propuesta (2 meses)

- Preparación y presentación de la memoria (1 mes)

Asignaturas recomendadas a cursar

- La web semántica

- Introducción a la investigación

Profesores involucrados

- Rafael Corchuelo (1 alumno)

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Trabajo de investigación 41

Título

Herramientas de inducción de ontologías

Línea de investigación

Procesamiento de Lenguajes

Descripción

Uno de los pasos necesarios para poder anotar con semántica la web actual es contar

con ontologías apropiadas que describan la información en la web con precisión. Para

ello son necesarias herramientas que automaticen en la medida de lo posible la

inducción de las mismas a partir de la información existente en la web. El objetivo de

este trabajo es realizar un análisis y evaluación exhaustivos de este tipo de

herramientas.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio de los conceptos básicos (1 mes)

- Búsqueda de información (2 meses)

- Elaboración de criterios de clasificación y evaluación (1 mes)

- Preparación de una propuesta de clasificación y evaluación inicial (1 mes)

- Refinamiento de la propuesta (2 meses)

- Preparación y presentación de la memoria (1 mes)

Asignaturas recomendadas a cursar

- Introducción a la investigación

- La web semántica

- Ingeniería de servicios web

Profesores involucrados

- Rafael Corchuelo (1 alumno)

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Trabajo de investigación 42

Título

Herramientas de población de ontologías

Línea de investigación

Procesamiento de Lenguajes

Descripción

Para poder anotar con semántica la web actual es necesario contar con herramientas

que automaticen en la medida de lo posible la población de ontologías. El objetivo de

este trabajo es realizar un análisis y evaluación de las herramientas existentes en este

campo.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio de los conceptos básicos (1 mes)

- Búsqueda de información (2 meses)

- Elaboración de criterios de clasificación y evaluación (1 mes)

- Preparación de una propuesta de clasificación y evaluación inicial (1 mes)

- Refinamiento de la propuesta (2 meses)

- Preparación y presentación de la memoria (1 mes)

Asignaturas recomendadas a cursar

- Introducción a la investigación

- La web semántica

- Ingeniería de servicios web

Profesores involucrados

- Rafael Corchuelo (1 alumno)

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Trabajo de investigación 43

Título

Transformación de ontologías

Línea de investigación

Procesamiento de lenguajes

Descripción

La heterogeneidad de los lenguajes usados en la formalización de ontologías provoca

una creciente necesidad de realizar transformaciones automáticas. Las

transformaciones son traducciones orientadas a preservar total o parcialmente en una

ontología destino el significado de una ontología fuente.

Programa de trabajo

- Estudio del estado del arte (1 mes)

- Definición marco de transformación (4 meses)

- Estudio de transformaciones concretas y validación del trabajo (4 meses)

Asignaturas recomendadas

- La Web Semántica (1 mes)

Profesores involucrados

- Francisco José Galán Morillo (1 alumno)

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Trabajo de investigación 44

Título

Emparejamiento de servicios web compuestos

Línea de investigación

Sistemas Distribuidos

Descripción

En el ámbito de las arquitecturas orientadas a servicios (SOA, service oriented

architecture), los procesos de negocio se materializan en los conocidos como servicios

web compuestos (CWS, composite web services), esto es, servicios que integran

servicios web proporcionados por diferentes organizaciones. Por otra parte, los CWS

resultan realmente rentables cuando se plantea la posibilidad de intercambiar

dinámicamente los proveedores de dichos servicios, ya sea por adaptarse a nuevos

requisitos funcionales o por optimizar aspectos extrafuncionales tales como precio,

tiempo de respuesta, escalabilidad, etc.

Esta circunstancia plantea la necesidad de incorporar en las actuales plataformas una

facilidad (facility) que permita conocer en cada momento el conjunto de servicios web

que hay que integrar para conseguir una composición óptima. En el caso de servicios

web compuestos por un único servicio, este problema se corresponde con el conocido

como problema de emparejamiento (matchmaking) y son muchas las soluciones

propuestas hasta la fecha. Por su novedad, el emparejamiento sobre CWS ha sido

tratado por menos autores.

En este trabajo se propone que el alumno a partir de la propuesta elaborada en la tesis

de O. Martín sobre emparejamiento de servicios web, la extienda y adecue para poder

ser aplicada de manera efectiva en el contexto de los CWS.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio de la propuesta elaborada en la tesis de O. Martín para emparejar servicios

web.

- Revisión de las propuestas actuales al problema de la composición de servicios;

identificación de requisitos o características de interés para una plataforma de

composición de servicios web; estudiar de manera particular y en profundidad

aquéllas propuestas donde la calidad de servicio y/o la temporalidad han tenido un

lugar destacado.

- Proponer un modelo de composición que ofrezca un soporte adecuado a la calidad

de servicio y la cobertura óptima tanto desde un punto de vista funcional como extra-

funcional; realizar un estudio comparativo de las posibilidades ofrecidas por la lógica

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descriptiva y la programación con restricciones como formalismos subyacente del

modelo; seleccionar razonadamente el formalismo subyacente para nuestra solución al

problema y realizar una descripción rigurosa de la misma.

- Estudio comparativo de las propuestas actuales para gestionar el problema de la

temporalidad en la adquisición de servicios web; propuesta de un modelo que ofrezca

las posibilidades más interesantes proporcionadas actualmente; estudio comparativo

sobre las posibilidades que ofrece las lógicas temporales, lógicas descriptivas

temporales, y los problemas de satisfacción de restricciones temporales.

- Presentación de los resultados.

Asignaturas recomendadas a cursar

- Ingeniería de Servicios Web

- Modelado y técnicas basadas en restricciones para aplicaciones Web

- Web Semántica

Profesores involucrados

- Antonio Ruiz Cortés (3 alumnos)

- David Ruiz Cortés (2 alumnos)

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Trabajo de investigación 45

Título

Creación de acuerdos de nivel de servicio en el marco de SOA

Línea de investigación

Sistemas Distribuidos

Descripción

Las arquitecturas orientadas a servicios (SOA) están ganando una gran importancia en

los últimos años. Este paradigma aborda la integración de los sistemas desde una

nueva perspectiva: la abstracción de los distintos elementos que componen los

sistemas como servicios. En complemento a esta abstracción, se ha venido

desarrollando una pila de protocolos estándar de integración que están teniendo una

buena acogida tanto académica como industrial.

En el marco de esta nueva orientación a servicios, aparece un nuevo concepto: El

acuerdo de nivel de servicio (SLA) como elemento en el que se especifican las

obligaciones y derechos de cada parte en la transacción entre el consumidor y el

proveedor del servicio. En este sentido, las ventajas del uso de los SLA aparecen tanto

en los escenarios interorganizacionales (integración de sistemas de distintas

organizaciones) como en los intraorganizacionales (Integración de sistemas dentro de

una organización). Por un lado, los SLAs ofrecen a los consumidores de servicio

garantías acerca de como le será suministrado un servicio. Por otro lado, los SLAs

permiten a los proveedores llevar a cabo un aprovisionamiento automático de los

servicios basado en los SLAs que han acordado con sus clientes.

En la actualidad, los acuerdos de nivel de servicio son una importante área de

investigación en la actualidad tanto en la industria como en el ámbito académico. En

esta línea de investigación, nos centraremos en el proceso de creación de los SLA. En

concreto, se quiere estudiar los elementos necesarios para abordar escenarios

industriales complejos y dar soporte a mecanismos avanzados de toma de decisiones

automática en el proceso de la creación de los acuerdos.

Programa del trabajo a realizar

- Un estudio del trabajo del arte dentro de las arquitecturas SOA haciendo especial

hincapié a las propuestas que contemplan los acuerdos de nivel de servicio. Durante

este periodo se establecerán distintos seminarios donde se expondrán los análisis

llevados a cabo sobre el estado del arte.

- Elaboración de un informe resumiendo las conclusiones del estudio del estado del

arte.

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- Desarrollo de un conjunto de propuestas de investigación dentro del área estudiada

justificando su motivación en base al estudio sobre el estado del arte desarrollado.

Estas propuestas serán discutidas junto con el coordinador para perfilar el trabajo de

investigación en torno a un tema concreto así como una planificación temporal de las

tareas a desarrollar para completar la línea.

- Elaboración de un trabajo de investigación a partir del informe sobre el estado del

arte complementado con un análisis en profundidad de las propuestas relacionadas

con el tema de investigación elegido.

- Como fase final del periodo, se establecerá un periodo de difusión de los resultados

como parte de una estancia en un centro de investigación europeo con un grupo

especializado en el tema de investigación elegido.

Asignaturas recomendadas a cursar

- Ingeniería de servicios web

Profesores involucrados

- Antonio Ruiz Cortés (1 alumno)

- David Ruiz Cortés (1 alumno)

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Trabajo de investigación 46

Título

Negociación automática de acuerdos de nivel de servicio

Línea de investigación

Sistemas Distribuidos

Descripción

El auge de las arquitecturas orientadas a servicios y la grid de servicios ha hecho que

los acuerdos de nivel de servicio (SLAs) adquieran una gran importancia. Estos

acuerdos regulan las características funcionales y no funcionales que tendrán el

servicio consumido. Además, el uso de SLAs interpretables por el ordenador permite

que se realicen despliegues automatizados de los servicios, aprovechando así al

máximo los recursos del proveedor. Sin embargo, alcanzar estos acuerdos de nivel de

servicio no es una tarea sencilla, pues los intereses del proveedor y consumidor del

servicio suelen ser contrapuestos. Por tanto, en muchas ocasiones, es necesario un

proceso de negociación automática para alcanzar un acuerdo que sea mutuamente

aceptable por ambas partes.

El objetivo de este trabajo de investigación es profundizar en las alternativas

existentes actualmente sobre negociación automática de acuerdos de nivel de servicio,

prestando especial atención a las negociaciones en ambientes cooperativos o semi-

cooperativos y en la grid de servicios.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio del estado del arte en las arquitecturas orientadas a servicios y en la grid,

dedicando especial atención a estándares emergentes en este campo y nuevas

tendencias.

- Análisis de la bibliografía relacionada con negociación automática, centrándose

fundamentalmente en la negociación en ambientes cooperativos o semi-cooperativos.

Esta fase concluirá con la redacción de una memoria y la presentación en un

seminario de los conceptos básicos asimilados.

- Búsqueda de las posibles aportaciones dentro de las alternativas ya existentes en

negociación automática.

Asignaturas recomendadas a cursar

- Ingeniería de servicios web

- La web semántica

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Profesores involucrados

- Antonio Ruiz Cortés (1 alumno)

- David Ruiz Cortés (1 alumno)

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Trabajo de investigación 47

Título

Extensibilidad de UDDI

Línea de investigación

Sistemas Distribuidos

Descripción

Pese a que UDDI ha fracasado como repositorio mundial, tiene un gran éxito a nivel

intra-empresarial ya que es una de las piezas clave de SOA (Service-Oriented

Architecture). El objetivo de este trabajo es estudiar UDDI en profundidad y ver qué

posibilidades de extensión ofrece desde el punto de vista de anotar semántica

servicios web.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio de los conceptos básicos (3 meses)

- Diseño de una solución de extensión (2 meses)

- Refinamiento de la propuesta (2 meses)

- Preparación y presentación de la memoria (1 mes)

Asignaturas recomendadas a cursar

- Introducción a la investigación

- La web semántica

- Ingeniería de servicios web

Profesores involucrados

- Rafael Corchuelo (1 alumno)

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Trabajo de investigación 48

Título

Servicios web semánticos

Línea de investigación

Sistemas Distribuidos

Descripción

Las tecnologías que se agrupan actualmente bajo el paraguas de los servicios web

están demostrando tener un enorme interés industrial seguido muy de cerca por la

academia. Muchos investigadores coinciden en que el siguiente paso es la

convergencia entre las tecnologías de servicios web y la web semántica. El objetivo

de este trabajo es realizar un análisis y evaluación de todas las tecnologías

relacionadas.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio de los conceptos básicos (1 mes)

- Búsqueda de información (2 meses)

- Elaboración de criterios de clasificación y evaluación (1 mes)

- Preparación de una propuesta de clasificación y evaluación inicial (1 mes)

- Refinamiento de la propuesta (2 meses)

- Preparación y presentación de la memoria (1 mes)

Asignaturas recomendadas a cursar

- Introducción a la investigación

- La web semántica

- Ingeniería de servicios web

Profesores involucrados

- Rafael Corchuelo (1 alumno)

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Trabajo de investigación 49

Título

Herramientas de soporte a la web semántica

Línea de investigación

Sistemas Distribuidos

Descripción

El desarrollo de la web semántica parece imparable, pero se encuentra aún en un

estado bastante primigenio, por lo que existen muchas iniciativas que dan lugar a

herramientas muy diversas y difíciles de relacionar entre sí: almacenes de

anotaciones, co-referenciadores, razonadores, buscadores de información, etc. El

objetivo de este trabajo es realizar una compilación en la que se recojan todas estas

herramientas y se evalúen desde un punto de vista crítico.

Programa del trabajo a realizar

- Estudio de los conceptos básicos (1 mes)

- Búsqueda de información sobre herramientas (2 meses)

- Elaboración de criterios de clasificación y evaluación (1 mes)

- Preparación de una propuesta de clasificación y evaluación inicial (1 mes)

- Refinamiento de la propuesta (2 meses)

- Preparación y presentación de la memoria (1 mes)

Asignaturas recomendadas a cursar

- La web semántica

- Introducción a la investigación

Profesores involucrados

- Rafael Corchuelo (1 alumno)

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Avda Reina Mercedes s/n. 41012 Sevilla

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Trabajo de investigación 50

Título

Comparación de tecnologías para la Web Semántica

Línea de investigación

Sistemas Distribuidos

Descripción

La diversidad de tecnologías usadas en la Web Semántica es muy grande. Se trata de

realizar un estado del arte que aclare las características de las mismas y conjeture en

un futuro próximo aquellas con más posibilidades.

Programa de trabajo

- Estudio del estado del arte (4 mes)

- Desarrollo de ejemplos de uso (6 meses)

Asignaturas recomendadas

- La Web Semántica

Profesores involucrados

- Francisco José Galán Morillo (1 alumno)

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Trabajo de investigación 51

Título

Razonamiento aproximado e identificación de servicios web

Línea de investigación

Sistemas Distribuidos

Descripción

Para identificar servicios de manera automática se han propuesto unos marcos de

referencia generales. Se trata de adoptar uno de estos marcos generales y construir un

método concreto que identifique servicios en una web semántica. El problema no sólo

depende del lenguaje usado en la formalización sino de la clase de especificaciones

usadas. Se trata pues de realizar una propuesta efectiva de identificación de servicios

basada en aproximaciones.

Programa de trabajo

- Estudio del estado del arte (3 mes)

- Propuesta de marco concreto de identificación de servicios web (6 meses)

- Validación de la propuesta (4 meses)

Asignaturas recomendadas

- La Web Semántica (1 mes)

Profesores involucrados

- Francisco José Galán Morillo (1 alumno)

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informática

Trabajo de investigación 52

Título

Compilación de consultas SPARQL desde consultas UML/OCL

Línea de investigación

Procesamiento de lenguajes

Descripción

Unos las tareas más importante en la Web Semántica actual es la realización de

consultas. W3C ha propuesto SPARQL como lenguaje de consulta sobre ontologías.

Sin embargo, el uso extensivo de UML/OCL como lenguaje para describir modelos

no encaja con la propuesta W3C. En particular, las consultas escritas en UML/OCL

necesitan de traducción a SPARQL dadas las diferencias semánticas entre dichos

lenguajes.

Programa de trabajo

- Estudio del estado del arte (2 meses)

- Estudio de método de transformación (6 meses)

- Validación método propuesto (4 meses)

Asignaturas recomendadas

- La Web Semántica

Profesores involucrados

- Francisco José Galán Morillo (1 alumno)