Tecnologías Específicas

Computación

Descripcion y Objetivos

La tecnología de Procesamiento de Eventos Complejos (CEP, de sus siglas en inglés, Complex Event Processing) se utiliza en muchos campos para analizar grandes volúmenes de información en forma de flujos de eventos, utilizándolos para tomar decisiones. Los patrones de eventos se definen entonces para detectar las situaciones de interés, como los valores leídos de un conjunto de sensores que superan un determinado umbral, entradas inusuales, etc. Los patrones de eventos suelen ser descritos en los llamados lenguajes de procesamiento de eventos (EPL, Event Processing Language), pero las personas expertas en el dominio no suelen conocer estas tecnologías y lenguajes, lo que supone un obstáculo para su aceptación de EPL como herramienta de definición de patrones. Por ello, se desarrolló MEdit4CEP que es una herramienta gráfica que permite al usuario definir fácilmente patrones de eventos utilizando un editor de modelado gráfico. Los patrones definidos de este modo pueden transformarse automáticamente en el correspondiente código EPL. Esta herramienta proporcionaba una verificación sintáctica, pero no semántica, y con este fin últimamente se ha extendido a MEdit4CEP-BPCPN, que permite definir en el entorno gráfico los patrones y transformarlos en redes de Petri coloreadas, que pueden ser ejecutables en la herramienta CPN Tools. Además, la transformación es composicional, y también tiene la ventaja de utilizar la potencia de CPN Tools para el estudio, no solo cualitativo, si no también cuantitativo, pudiendo simular diferentes escenarios. El objetivo de este TFG es estudiar diferentes patrones para analizar la calidad del aire utilizando MEdit4CEP-BPCPN, así como su validación semántica, propuesta de mejoras y simular diferentes escenarios, obteniendo resultados estadísticos con CPN Tools. Un caso típico a estudiar podría ser un escape de gas tóxico en un entorno indoor/outdoor.

 

Metodología y Competencias

Atendiendo a las competencias de la especialidad de Computación, aquí se resaltan las más esperadas que se trabajen en este TFG:

Tecnología específica. Computación.

[CM1] Capacidad para tener un conocimiento profundo de los principios fundamentales y modelos de la computación y saberlos aplicar para interpretar, seleccionar, valorar, modelar, y crear nuevos conceptos, teorías, usos y desarrollos tecnológicos relacionados con la informática.

[CM2] Capacidad para conocer los fundamentos teóricos de los lenguajes de programación y las técnicas de procesamiento léxico, sintáctico y semántico asociadas, y saber aplicarlas para la creación, diseño y procesamiento de lenguajes.

[CM3] Capacidad para evaluar la complejidad computacional de un problema, conocer estrategias algorítmicas que puedan conducir a su resolución y recomendar, desarrollar e implementar aquella que garantice el mejor rendimiento de acuerdo con los requisitos establecidos.

[CM4] Capacidad para conocer los fundamentos, paradigmas y técnicas propias de los sistemas inteligentes y analizar, diseñar y construir sistemas, servicios y aplicaciones informáticas que utilicen dichas técnicas en cualquier ámbito de aplicación. [CM5] Capacidad para adquirir, obtener, formalizar y representar el conocimiento humano en una forma computable para la resolución de problemas mediante un sistema informático en cualquier ámbito de aplicación, particularmente los relacionados con aspectos de computación, percepción y actuación en ambientes o entornos inteligentes.

[CM6] Capacidad para desarrollar y evaluar sistemas interactivos y de presentación de información compleja y su aplicación a la resolución de problemas de diseño de interacción persona computadora.

[CM7] Capacidad para conocer y desarrollar técnicas de aprendizaje computacional y diseñar e implementar aplicaciones y sistemas que las utilicen, incluyendo las dedicadas a extracción automática de información y conocimiento a partir de grandes volúmenes de datos.

 

Se seguirá la metodología SCRUM, aunque habrá una primera fase de formación en CEP y redes de Petri

 

Medios a utilizar

Herramientas a utilizar:

· CEP

· CPN Tools

· MEdit4CEP-BPCPN

· Overleaf

 

Bibliografía

• D. C. Luckham, The Power of Events: An Introduction to Complex Event Processing in Distributed Enterprise. Boston, MA, USA: Addison-Wesley Longman. Publishing Co., Inc., 2001.
• J. Boubeta-Puig, G. Ortiz, and I. Medina-Bulo, “MEdit4CEP: A model-driven solution for real-time decision making in SOA 2.0,” Knowledge-Based Systems, vol. 89, pp. 97–112, Nov. 2015. https://doi.org/10.1016/j.knosys.2015.06.021
• ·J. Boubeta-Puig, G. Díaz, H. Macià, V. Valero, and G. Ortiz, “MEdit4CEP-CPN: An approach for complex event processing modeling by prioritized colored Petri nets,” Inf. Syst., vol. 81, pp. 267–289, 2019.
• Valentín Valero, Gregorio Díaz, Juan Boubeta-Puig, Hermenegilda Macià, Enrique Brazález. “A Compositional Approach for Complex Event Pattern Modeling and Transformation to Colored Petri Nets with Black Sequencing Transitions”. IEEE Transactions on Software Engineering. In press. · CPN-Group, “CPN Tools Homepage,” http://www.cpntools.org/
•  K. Jensen, L. M. Kristensen, and L. Wells, “Coloured Petri Nets and CPN Tools for modelling and validation of concurrent systems,” Int. J. Softw. Tools Technol. Transf., vol. 9, no. 3-4, pp. 213–254, 2007. https://doi.org/10.1007/s10009-007-0038