Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos E.T.S. Ingeniería Informática. Universidad de Sevilla
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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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- 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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- 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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- 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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- 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)
Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos E.T.S. Ingeniería Informática. Universidad de Sevilla
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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
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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- Bioinformática: Métodos para la Extracción de Información Biomédica
- Introducción a la Investigación
Profesores involucrados
- José C. Riquelme Santos (2 alumnos)
Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos E.T.S. Ingeniería Informática. Universidad de Sevilla
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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)
Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos E.T.S. Ingeniería Informática. Universidad de Sevilla
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informática
Asignaturas recomendadas a cursar
- Bioinformática: Métodos para la Extracción de Información Biomédica
- Introducción a la Investigación
Profesores involucrados
- José C. Riquelme Santos (1 alumno)
Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos E.T.S. Ingeniería Informática. Universidad de Sevilla
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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
Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos E.T.S. Ingeniería Informática. Universidad de Sevilla
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- Amador Durán Toro (1 alumno)
- Antonio Ruiz-Cortés (1 alumno)
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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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informática
Profesores involucrados
- Antonio Ruiz Cortés (1 alumno)
- Amador Durán Toro (1 alumno)
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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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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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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informática
- 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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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
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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- Manuel Mejías Risoto. (1 alumno)
- Isabel Ramos Román. (1 alumno)
Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos E.T.S. Ingeniería Informática. Universidad de Sevilla
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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
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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- Manuel Mejías Risoto (2 alumnos)
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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)
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)
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 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)
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 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)
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
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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)
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 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)
Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos E.T.S. Ingeniería Informática. Universidad de Sevilla
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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
Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos E.T.S. Ingeniería Informática. Universidad de Sevilla
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Profesores involucrados
José Antonio Troyano (2 alumnos)
Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos E.T.S. Ingeniería Informática. Universidad de Sevilla
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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)
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 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)
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
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informática
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)
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
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informática
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)
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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informática
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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informática
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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informática
- 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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Avda Reina Mercedes s/n. 41012 Sevilla
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informática
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)
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 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)
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 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)
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 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)
Departamento de Lenguajes y Sistemas Informáticos E.T.S. Ingeniería Informática. Universidad de Sevilla
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informática
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)
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 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)
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