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El paradigma MDE (Model Driven Engeenering) tiene dos ejes principales: - por un lado hace énfasis en la separación entre la especificación de la funcionalidad esencial del sistema y la implementación de dicha funcionalidad usando plataformas tecnológicas específicas. Los modelos son considerados los conductores primarios en todos los aspectos del desarrollo de software. La transformación entre modelos constituye el motor del MDE y de esta manera los modelos pasan de ser entidades meramente contemplativas a ser entidades productivas. Existe también una visión genérica sobre la metodología MDE, en la cual el proceso de desarrollo de software es implementado mediante una red de transformaciones que se combinan o componen en modos diversos. La habilidad de organizar o componer diferentes transformaciones en manera flexible y confiable con el fin de producir el resultado requerido, es un desafío principal en MDE. Por lo tanto la definición formal de lenguajes de transformación debe incluir mecanismos de composición.

Si bien los Sistemas Operativos disponen de características de seguridad, protección, gestión de recursos, etc. éstas parecen ser insuficientes para satisfacer los requerimientos de los sistemas informáticos que suelen estar permanente y globalmente conectados. Las actuales tecnologías de virtualización han sido y continúan siendo masivamente adoptadas para cubrir esas necesidades de sistemas y aplicaciones por sus características de particionado de recursos, aislamiento, capacidad de consolidación, seguridad, soporte de aplicaciones heredadas, facilidades de administración, etc. Una de sus restricciones es que el poder de cómputo de una Máquina Virtual (o un Contenedor) está acotado al poder de cómputo de la máquina física que la contiene. Esta tesis propone superar esta restricción abordando la problemática con el enfoque de un sistema distribuido. Para poder alcanzar mayores niveles de rendimiento y escalabilidad, los programadores de aplicaciones nativas para la Nube deben partirlas en diferentes componentes distribuyendo su ejecución en varias Máquinas Virtuales (o Contenedores). Dichos componentes se comunican mediante interfaces bien definidas tales como las interfaces de Web Services. Las Máquinas Virtuales (o Contenedores) deben configurarse, asegurarse y desplegarse para poder ejecutar la aplicación. Esto se debe, en parte, a que los diferentes componentes no comparten la misma instancia de Sistema Operativo por lo que no comparten los mismos recursos abstractos tales como colas de mensajes, mutexes, archivos, pipes, etc. El defecto de esta modalidad de desarrollo de aplicaciones es que impide una visión integral y generalizada de los recursos. En ella, el programador debe planificar la asignación de recursos a cada componente de su aplicación y, por lo tanto, no solo debe programar su aplicación sino también gestionar la distribución de esos recursos. En este trabajo se propone un modelo de arquitectura para un Sistema de Virtualización Distribuido (DVS) que permite expandir los límites de un dominio de ejecución más allá de una máquina física, explotando el poder de cómputo de un cluster de computadores. En un DVS se combinan e integran tecnologías de Virtualización, de Sistemas Operativos y de Sistemas Distribuidos, donde cada una de ellas le aporta sus mejores características. Esta arquitectura, por ejemplo, le brinda al programador una visión integrada de los recursos distribuidos que dispone para su aplicación relevándolo de la responsabilidad de gestionarlos. El modelo de DVS propuesto dispone de aquellas características que son requeridas por los proveedores de servicios de infraestructura en la Nube, tales como: mayor rendimiento, disponibilidad, escalabilidad, elasticidad, capacidad de replicación y migración de procesos, balanceo de carga, entre otras. Las aplicaciones heredadas pueden migrarse más fácilmente, dado que es posible disponer de la misma instancia de un Sistema Operativo Virtual en cada nodo del cluster de virtualización. Las aplicaciones desarrolladas bajo las nuevas metodologías para el diseño y desarrollo de software para la Nube también se benefician adaptándose su utilización a un sistema que es inherentemente distribuido.

Para estudiar la complejidad intrínseca de un problema computacional siempre es posible dar y demostrar cotas inferiores de complejidad. Una cota inferior de complejidad es un teorema que establece la mínima complejidad que tiene cualquier algoritmo que intente resolver el problema que estamos considerando. Con esta definición, una cota posible es (1) que es una cota inferior trivial, cualquier algoritmo tarda al menos un paso. Lo difícil es obtener una cota inferior alta. Cuanto más alta es la cota inferior, es más difícil de demostrar, por ejemplo, aún es una pregunta abierta saber si existen o no cotas inferiores exponenciales para problemas en la clase de complejidad NP. En esta tesis se establece que la dificultad de encontrar tales cotas puede deberse a la naturaleza del modelo de cómputo utilizado que no debe ser general ni muy específico. Esta idea empezó con la noción de algoritmo programable (programmable algorithm) que distingue entre algoritmos en general y algoritmos producidos siguiendo una especificación (ver [HKRP13b]). De acuerdo con [Bor75], obtener una cota inferior de complejidad requiere la definición de dos ingredientes fundamentales: el modelo de cómputo que contiene los algoritmos que vamos a estudiar y una adecuada medida de complejidad computacional. Entonces, vamos a ser cuidadosos con la definición de estos ingredientes y vamos a definir un modelo de cómputo para algoritmos programables en el sentido de [HKRP13b]. En particular, en esta tesis introducimos un modelo de cómputo basado en conceptos de Ingeniería de Software. Esta característica permite demostrar cotas inferiores de complejidad no triviales para algoritmos de eliminación en geometría algebraica efectiva. Esta tesis esta basada en un proyecto de 20 años de investigación en complejidad algebraica y teoría del cálculo simbólico que fue iniciado en el trabajo J. Heintz, J. Morgenstern, On the Intrinsic Complexity of Elimination Theory, Journal of Complexity 9 471-498 (1993). El objetivo original del proyecto fue determinar la complejidad intrínseca de resolver sistemas de ecuaciones polinomiales (teoría de la eliminación), se quería demostrar su carácter de complejidad no polinomial. Este objetivo fue logrado en esencia en el trabajo J. Heintz, B. Kuijpers, A. Rojas Paredes, Software Engineering and Complexity in Effective Algebraic Geometry, Journal of Complexity 29 92-138 (2013), Journal of Complexity 2013 Best Paper Award, donde se fijó la estructura de datos que utilizaban los algoritmos de eliminación, esto se llamó modelo de circuitos (polinomios implementados en términos de circuitos aritméticos). Más tarde nos dimos cuenta de que el modelo de circuitos no era esencial y que nuestra argumentación también podía aplicarse a otras cuestiones de complejidad en el cálculo científico, por ejemplo, la interpolación polinomial (ver [GHMS11]). La observación principal fue que habíamos desarrollado en nuestro contexto un modelo matemático para ciertos aspectos de la Ingeniería de Software, en particular, habíamos desarrollado un modelo para el ocultamiento de la información y el requerimiento no funcional de la robustez, esto nos permitió sacar conclusiones sorprendentes sobre la complejidad de los algoritmos de eliminación, ver B. Bank, J. Heintz, G. Matera, J. L. Montaña, L. M. Pardo, A. Rojas Paredes, Quiz Games as a Model for Information Hiding, Journal of Complexity 34 1-29 (2016). Esta tesis describe un modelo de cómputo que se inspira en las nociones de ocultamiento de la información y requerimientos no funcionales, entre otros conceptos importantes en Ingeniería de Software como las nociones de abstracción y el diseño de software. Nuestro modelo de cómputo permite probar cotas inferiores de complejidad exponencial para los algoritmos de eliminación. Mostramos que cualquier implementación orientada a objetos (y robusta) de algoritmos de eliminación es necesariamente ineficiente. Este resultado muestra una sinergia existente entre Ingeniería del Software y Teoría de la Complejidad Algebraica.

El presente trabajo de tesis proporciona un enfoque para la evaluación de la calidad de aplicaciones Web en el ámbito específico de e-government. Los marcos, metodologías y estándares preexistentes en la industria no aportan aplicaciones particulares a este campo, pero sí pueden ser extendidos o configurados para este medio regido por dinámicas diversas y cambiantes que no siempre pueden asimilarse a experiencias de otros dominios. La gestión de la calidad va lentamente cobrando importancia, y se resalta el rol del usuario que a través de su percepción y opiniones, nos brinda información para realizar direccionamientos hacia un mejor producto, un producto más elegido. Es por ello que se ha llevado a cabo una exhaustiva revisión del estado del arte sobre el concepto general de calidad, y su visión particular desde la Ingeniería de Software. Posteriormente se han analizado los marcos metodológicos y estrategias de M&E preexistentes de los cuales se seleccionó GOCAME para llevar adelante un caso de prueba, basándose en su solidez y numerosos casos de aplicación. Debido a la ausencia de experiencias de medición de calidad en organismos de gobierno, se planteó la necesidad de proponer un modelo de requerimientos de calidad como prototipo para M&E. Como consecuencia se presentó un marco metodológico consistente en el cual desarrollar todas las tareas involucradas en el proceso de evaluación de la calidad, en este caso calidad externa a través de la visión de expertos del dominio, y calidad en uso desde la perspectiva de usuarios reales. El modelo diseñado fue validado conceptualmente a través de la instanciación de la metodología abordada utilizando como caso de estudio una aplicación Web del organismo. Conjuntamente con las mediciones técnicas se planteó la necesidad de caracterizar a los usuarios a través de sus rasgos de preferencias fuertes que fue cruzado con sus opiniones en busca de correlaciones que fundamenten algún patrón o tendencia. Los resultados de la ejecución del plan de evaluación mostraron el estado de situación de la gestión de la calidad desarrollada por el área de IT del organismo, el cual prevé un plan de mejoras, actuación y refinamiento del modelo propuesto para continuar las mediciones extendiéndolo incluso a otras áreas de IT de organismos gubernamentales, reutilizando de esta manera la experiencia adquirida e institucionalizando un proceso de aprendizaje continuo.

El objetivo de esta tesis es definir una metodología general y abarcativa para desarrollar proyectos con enfoque SOA y BPM. Además, esta tesis provee un modelo para la integración de aplicaciones, realizando un estudio evolutivo de las distintas estrategias destinadas a tal fin, buscando puntos de contacto entre ellas y eligiendo los elementos a componer para lograr una integración completa, segura y confiable de los sistemas de software existentes, optimizando su reusabilidad y minimizando los costos de mantenimiento, tanto técnicos como económicos.

En esta tesis se presenta la especificación de un proceso de desarrollo de software definido a partir de lo establecido en un modelo de RT. Se ha tomando como referencia el esquema de traceability para los usuarios High End definido por Ramesh y Pohl. El proceso de desarrollo consta de cuatro actividades principales Modelizar la Organización, Especificar los Requerimientos de Software, Validar la Especificación de Requerimientos de Software y Desarrollar la Arquitectura del Sistema. Además se especificó la actividad de soporte Fundamentar. Es importante recalcar que quedan excluidas de la especificación del proceso de desarrollo de software tanto las actividades involucradas en la confección del diseño detallado, como así también las concernientes a la codificación del sistema.

El problema generalizado de asignación cuadrática pertenece a una clase de problemas de optimización combinatoria de muy difícil resolución desde un punto de vista computacional. Dentro de esta clase de problemas se encuentran los problemas de planificación de usos de suelo o zonificación. Consisten fundamentalmente en una distribución ´optima de usos de suelo teniendo en cuenta ciertas restricciones, relacionadas fundamentalmente con procesos ecológicos a los efectos de minimizar impactos ambientales negativos. Las principales contribuciones de esta tesis son por un lado la formulación de un modelo matemático para el caso particular de zonificación de áreas protegidas, que contempla criterios ecológicos prioritarios no considerados en los escasos modelos existentes. Por otro lado se propone, para su resolución, un método heurístico basado en una técnica simulated annealing. A los efectos de analizar tanto la validación del modelo como el comportamiento del algoritmo de resolución propuestos, se han considerado como casos de estudio distintos problemas académicos y un problema real de gran escala. Las soluciones obtenidas por esta nueva propuesta se las compara con las alcanzadas por los más destacados métodos heurísticos aplicados a esta clase de problemas. Asimismo se las compara con las soluciones obtenidas a partir de un método de resolución exacto. La alta calidad de las soluciones obtenidas a un bajo costo computacional permiten concluir que se ha conseguido mejorar, hasta donde se conoce, cualquier resultado publicado hasta la fecha en la resolución de problemas de zonificación de áreas protegidas.

La necesidad de técnicas de planeación como método de gestión de proyectos en general, y de proyectos de software en particular, es ampliamente conocida y estudiada. Así existen organizaciones como el “Project Management Institute”[PMI] que se dedican enteramente a la disciplina de Administración de proyecto proveyendo guías de las prácticas generalmente aceptadas en lo que dan por llamar: la profesión de administración de proyectos [PMI:2004]. Con el avance en la gestión de proyectos de software comenzaron a aparecer algunos campos en donde las prácticas de Ingeniería de Software demostraron ciertas falencias, entre ellas la gestión de las etapas iniciales de los proyectos. Tal como menciona Steve McConnell [McConnell:1998] “El primer paso para sobrevivir a un proyecto de software es asegurarse de comenzarlo de una manera civilizada”. Por su lado Gerald Weinberg [Weinberg:1997] luego de estudiar una gran cantidad de proyectos fallidos en busca del momento más temprano en su ciclo de vida en el cual los problemas podrían haber sido detectados y prevenidos, llegó a la conclusión de que los proyectos fallaban en general en etapas muy tempranas principalmente debido a la falta de definición de procesos que ayudaran en estas actividades. En este contexto y con el objetivo permanente de incorporar las mejores prácticas de la industria, el Software Engineering Institute (SEI) publicó en Marzo de 2002 su más reciente modelo de madurez, el “Capability Maturity Model Integration” [CMMI:2002] el cuál incorpora una gran cantidad de nuevas prácticas a las ya publicadas en sus modelos predecesores: SW-CMM v2.0 [CMM2:1999], SE-CMM [SE-CMM:1995] y IPD-CMM [IPD-CMM:1997]. En este modelo y acorde a lo reflejado por los expertos en la temática y distintos estudios empíricos realizados en la industria del software, el Software Engineering Institute incluyó prácticas relacionadas a la planificación temprana de los proyectos y en específico a la planificación de las etapas predecesoras a la existencia de un plan formal de administración del proyecto.

La propuesta de innovación que se presenta tiene como objetivo contribuir a crear un ambiente educativo con mejores condiciones de accesibilidad para personas con discapacidad visual en la asignatura Capacitación en informática de la Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación de la UNLP (FaHCE), a partir de la experiencia de contar con una estudiante ciega en la clase. Para la concreción de la innovación se recuperaron aportes teóricos y conceptuales de la bibliografía abordada en los distintos Seminarios de la Especialización en Docencia Universitaria y de autores y organismos referentes en cuestiones de discapacidad y accesibilidad. La innovación se desarrolló en el ambiente del Campus virtual, entorno virtual de enseñanza y aprendizaje de la FaHCE. Se enfoca en el análisis del nivel de accesibilidad de los contenidos y materiales de estudio para dar respuesta a los requerimientos de las personas con discapacidad visual, tomando en consideración los protocolos y pautas vinculadas con la temática.

En esta tesis se presenta una estrategia para la definición de un modelo conceptual de objetos a partir de modelos de requisitos basados en Lenguaje Natural. Más precisamente, se utilizan modelos pertenecientes a la Requirements Baseline, en particular, el Léxico extendido del Lenguaje(LEL), para modelar el lenguaje del Universo del Discurso (UofD), el Modelo de Escenarios para representar el comportamiento y un Modelo de Reglas de Negocio para definir las reglas de la organización. Se define un conjunto de heurísticas que permite manipular la gran cantidad de información generada por estos modelos, con el objetivo de definir un modelo de objetos. La modelización consta principalmente de dos modelos: el modelo de CRCs que define al UofD en términos de clases, responsabilidades y colaboraciones y un modelo lógico que representa los aspectos estructurales, más concretamente los métodos, atributos y asociaciones de las clases. Las heurísticas guían la construcción de ambos modelos a partir de los modelos de la Requirements Baseline. La aplicación de estas heurísticas permiten definir relaciones de trace entre los modelos generadores y los generados, mejorando la pre-traceability. Este modelo de objetos es independiente del sistema de software que se va a construir y de la metodología de desarrollo de software orientada a objetos que se elija para las etapas posteriores.