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[ES] A partir de Datos LIDAR y cotas tomadas manualmente con un GPS, se quiere realizar un modelo digital de elevación (mde), lo más parecido posible a la realidad de una cuenca hidrográfica propensa a inundaciones. Para ello, con la ayuda del ArcGIS, limpiaremos y vectorizaremos el lecho marino de un río para crear un modelo que se ajusta a la realidad, para posteriormente someterlo a simulacros, observar las zonas donde el agua avance con peligro, y proponer soluciones para mejorar las condiciones del entorno y prevenir futuras inundaciones. A nuestro mde se le añadirá; azuds, embalses y puentes que cruzan el trayecto del río, con cotas que nosotros mismos recogeremos en salidas a campo. La zona a estudiar comprende un afluente del Júcar situado en la Vall de Albaida, el río Albaida, desde su paso por el embalse de Bellús, hasta su desembocadura en el propio río Júcar.

[EN] Today, robotics manipulator is a crucial discipline in modern production industrial facilities and in a near future; it will also be decisive in the human quotidian society. Consequently, currently there is a growing demand of applications with arm-based robots with requirements such as: reutilization, flexibility and adaptability. Unfortunately, there is a lack of standardization of hardware and software platforms, so the satisfaction of these requirements is too difficult. In this sense, there is a necessity of a methodology that guides along application design, implementation as well as the execution of the software systems. This work, explores the advantages of Model Driven Engineering (MDE) for the design and development of applications performed by manipulator robots. In fact, an UML based approach is proposed that supports the design of robotic tasks and an automatic code generation for the most spread robotic communication Middlewares has been also developed. More specifically, the target code generation for OROCOS and ROS communication Middlewares has been detailed. Finally, two case studies have been presented one for industrial field and the other for service sector. The former runs on OROCOS and the latter on ROS., [ES] Hoy en día, los robots manipuladores están presentes en todas las instalaciones de producción moderna industriales. Por ello, a la robótica manipuladora se la considera una disciplina decisiva en el sector industrial. Además, en un futuro no muy lejano los robots manipuladores pasarán a ser también esenciales en la vida cotidiana de la sociedad. Así, existe una demanda creciente de aplicaciones con robots manipuladores con requisitos software como son la reutilización, flexibilidad y adaptabilidad. Lamentablemente, en la actualidad hay una falta de estandarización de plataformas hardware y software, por lo que es extremadamente complicado satisfacer estos requisitos. Así, se contempla, por lo tanto, una necesidad de definir una metodología que proporcione unas pautas y guíe en el diseño, implementación y en la ejecución de sistemas software para este tipo de aplicaciones. Este trabajo explora las ventajas proporcionadas por la Ingeniería Dirigida por Modelos (MDE- Model Driven Engineering) en el diseño y desarrollo de tareas realizadas por robots manipuladores. En concreto se propone una aproximación basada en un sub-conjunto de diagramas UML (diagrama de componentes y diagrama de despliegue) para el diseño de este tipo de aplicaciones. Además, se identifican y definen los pasos a realizar para la generación automática de código que se ejecutará sobre los middlewares (MW) de comunicación más utilizados en esta disciplina. Para ello, se hará uso de las técnicas Model-To-Model y Model-To-Text nuevamente de MDE. Este trabajo, detalla la generación del código para OROCOS (el MW basado en componentes más extendido) y ROS. Finalmente, se presentan dos casos de estudio, el primero de ellos consiste en una aplicación industrial para el ensamblado de faro de vehículos que se ejecuta sobre OROCOS. El segundo caso de estudio es una aplicación de robótica de servicios en la que un robot manipulador antropomórfico realiza la tarea de seguimiento de un objeto en movimiento. Este segundo caso de estudio se ejecuta sobre ROS., Los autores quieren agradecer la subvención parcial de este trabajo a través de los proyectos DPI2011-27284, TEP2009-5363 y AGR-6429.

UML (Unified Modelling Language) is the standard for software models andOCL (Object Constraint Language) is used to specify UML models constraints. Several UML/OCL toolsprovide MDE (Model Driven Engineering) transformation into general object oriented programming languages. But the latter did not provide mechanisms for the specification and the verification of OCL constraints. In this context, formal methods are largely used for the specification of UML/OCL models and the verification of their OCLconstraints. However, the divergence between UML (object oriented modelling) and formal methods (mathematical andlogical based tools) leads in general to ignore most UML/OCL architectural and conceptual features such as OCLconstraints simple and multiple inheritance, late binding, template binding, dependencies, etc. This thesis addresses the formalization of these features using FoCaLiZe, an object-oriented development environment using a proof-based formal approach., UML et OCL sont des standards pour la modélisation des systèmes informatiques et la spécication de leurs propriétés. Ils sont largement exploités dans les ateliers de génie logiciel parallèlement avec des techniques MDE (Model Driven Engineering) pour la génération systématique du code exécutable. Cependant, le reproche qui peut être fait à UML réside dans l'absence de bases permettant l'application des techniques de vérications formelles. De même,le langage OCL, bien que permettant une description formelle des propriétés d'un modèle UML,ne dispose pas d'outils pour la vérication et la preuve de ses propriétés. C'est pourquoi des méthodes formelles ont largement été utilisées pour la formalisation, l'analyse et la vérication des modèles UML/OCL, mais en raison de l'écart important entre UML et les méthodes formelles utilisées, plusieurs fonctionnalités UML/OCL sont ignorées, notamment l'héritage multiple, la dérivation des classes liées à partir des classes paramétrées et la propagation des contraintes OCL à travers ces fonctionnalités. Dans ce travail de thèse, nous proposons une formalisation des modèles UML/OCL supportant la plupart des fonctionnalités architecturales et conceptuelles d'UML/OCL, en utilisant le langage FoCaLiZe, un environnement de développement orienté objet et de programmation certiée, utilisant une approche basée preuve. Plus précisément, nous proposons une transformation formelle des modèles UML/OCL composés de diagrammes de classes, de diagrammes d'états-transitions et de contraintes OCL en spécication FoCaLiZe. Comme application directenous avons pu proposer un framework MDE, intégrant UML/OCL, FoCaLiZe et les règles de transformations proposées, et assistant l'utilisateur en cas d'erreur.

UML (Unified Modelling Language) is the standard for software models andOCL (Object Constraint Language) is used to specify UML models constraints. Several UML/OCL toolsprovide MDE (Model Driven Engineering) transformation into general object oriented programming languages. But the latter did not provide mechanisms for the specification and the verification of OCL constraints. In this context, formal methods are largely used for the specification of UML/OCL models and the verification of their OCLconstraints. However, the divergence between UML (object oriented modelling) and formal methods (mathematical andlogical based tools) leads in general to ignore most UML/OCL architectural and conceptual features such as OCLconstraints simple and multiple inheritance, late binding, template binding, dependencies, etc. This thesis addresses the formalization of these features using FoCaLiZe, an object-oriented development environment using a proof-based formal approach., UML et OCL sont des standards pour la modélisation des systèmes informatiques et la spécication de leurs propriétés. Ils sont largement exploités dans les ateliers de génie logiciel parallèlement avec des techniques MDE (Model Driven Engineering) pour la génération systématique du code exécutable. Cependant, le reproche qui peut être fait à UML réside dans l'absence de bases permettant l'application des techniques de vérications formelles. De même,le langage OCL, bien que permettant une description formelle des propriétés d'un modèle UML,ne dispose pas d'outils pour la vérication et la preuve de ses propriétés. C'est pourquoi des méthodes formelles ont largement été utilisées pour la formalisation, l'analyse et la vérication des modèles UML/OCL, mais en raison de l'écart important entre UML et les méthodes formelles utilisées, plusieurs fonctionnalités UML/OCL sont ignorées, notamment l'héritage multiple, la dérivation des classes liées à partir des classes paramétrées et la propagation des contraintes OCL à travers ces fonctionnalités. Dans ce travail de thèse, nous proposons une formalisation des modèles UML/OCL supportant la plupart des fonctionnalités architecturales et conceptuelles d'UML/OCL, en utilisant le langage FoCaLiZe, un environnement de développement orienté objet et de programmation certiée, utilisant une approche basée preuve. Plus précisément, nous proposons une transformation formelle des modèles UML/OCL composés de diagrammes de classes, de diagrammes d'états-transitions et de contraintes OCL en spécication FoCaLiZe. Comme application directenous avons pu proposer un framework MDE, intégrant UML/OCL, FoCaLiZe et les règles de transformations proposées, et assistant l'utilisateur en cas d'erreur.

International audience; This paper reports on a four-year project that aims to raise the abstraction level through the use of model-driven engineering (MDE) techniques in the development of scientific applications relying on high-performance computing. The development and maintenance of high-performance scientific computing software is reputedly a complex task. This complexity results from the frequent evolutions of supercomputers and the tight coupling between software and hardware aspects. Moreover, current parallel programming approaches result in a mixing of concerns within the source code. Our approach relies on the use of MDE and consists in defining domain-specific modeling languages targeting various domain experts involved in the development of HPC applications, allowing each of them to handle their dedicated model in a both user-friendly and hardware-independent way. The different concerns are separated thanks to the use of several models as well as several modeling viewpoints on these models. Depending on the targeted execution platforms, these abstract models are translated into executable implementations by means of model transformations. To make all of these effective, we have developed a tool chain that is also presented in this paper. The approach is assessed through a multi-dimensional validation that focuses on its applicability, its expressiveness and its efficiency. To capitalize on the gained experience, we analyze some lessons learned during this project.

International audience; Written by foremost experts in the field, Engineering Modeling Languages provides end-to-end coverage of the engineering of modeling languages to turn domain knowledge into tools.The book provides a definition of different kinds of modeling languages, their instrumentation with tools such as editors, interpreters and generators, the integration of multiple modeling languages to achieve a system view, and the validation of both models and tools. Industrial case studies, across a range of application domains, are included to attest to the benefits offered by the different techniques. The book also includes a variety of simple worked examples that introduce the techniques to the novice user.The book is structured in two main parts. The first part is organized around a flow that introduces readers to Model Driven Engineering (MDE) concepts and technologies in a pragmatic manner. It starts with definitions of modeling and MDE, and then moves into a deeper discussion of how to express the knowledge of particular domains using modeling languages to ease the development of systems in the domains.The second part of the book presents examples of applications of the model-driven approach to different types of software systems. In addition to illustrating the unification power of models in different software domains, this part demonstrates applicability from different starting points (language, business knowledge, standard, etc.) and focuses on different software engineering activities such as Requirement Engineering, Analysis, Design, Implementation, and V&V.Each chapter concludes with a small set of exercises to help the reader reflect on what was learned or to dig further into the examples. Many examples of models and code snippets are presented throughout the book, and a supplemental website features all of the models and programs (and their associated tooling) discussed in the book.

National audience; L’ingénierie dirigée par les modèles (IDM), appelée en anglais MDE (Model-Driven Engineering) ou aussi MDD (Model-Driven Development) place le modèle au centre du processus de conception et permet à cette notion de modèle de passer d’un rôle contemplatif à un rôle unificateur vis-à-vis des autres activités du cycle de développement du logiciel. L’IDM doit alors être vu non pas comme une révolution, mais comme un moyen d’intégrationde différents espaces techniques pour aller vers une production automatisée des logiciels.L’ingénierie dirigée par les modèles apporte alors des solutions à la construction de ces nouveaux logiciels en proposant des approches de modélisation, de métamodélisation, de détermination du domaine, de transformation et de prise en compte des plates-formes. Ces approches sont accompagnées de démarches de conception et de moyens de génération de code, mais également de validation et de vérification de la conformité des modèles produits vis-à-vis des métamodèles. Elles sont proches des idées actuelles comme la programmation générative, les langages spécifiques de domaine (DSL), le MIC (Model Integrating Computing) ou encore les usines à logiciels (Software factories). Après le succès des journées IDM à Paris en 2005, la seconde édition de ces journées se déroule à Lille et a pour objectif de rassembler les chercheurs francophones intéressés par ce domaine et souhaitant participer à la structuration de cette communauté scientifique émergente.

Model Driven Engineering (MDE) considers models as first class artifacts. Each model conforms to another model, called its metamodel which defines its abstract syntax and its semantics.Various kinds of models are handled successively in an MDE development cycle. They are manipulated using, among others, programs called model transformations. A transformation takes as input a model in a source language and produces a model in a target language. The developers of a transformation must have a strong knowledge about the source and target metamodels which are involved and about the model transformation language. This makes the writing of the model transformation difficult.In this thesis, we address the problem of assisting the writing of a model transformation and more generally of understanding how a transformation operates.We adhere to the Model Transformation By example (MTBE) approach, which proposes to create a model transformation using examples of transformation. MTBE allows us to use the concrete syntaxes defined for the metamodels. Hence, the developers do not need in-depth knowledge about the metamodels. In this context, our thesis proposes two contributions.As a first contribution, we define a method to generate operational transformation rules from transformation examples. We extend a previous approach which uses Relational Concept Analysis as a learning technique for obtaining transformation patterns from 1-1 mapping between models. We develop a technique for extracting relevant transformation rules from these transformation patterns and we use JESS language and engine to make the rules executable. We also study how we better learn transformation rules from examples, using transformation examples separately or by gathering all the examples.The second contribution consists in recovering transformation traces from transformation examples. This trace recovery is useful for several purposes as locating bugs during the execution of transformation programs, or checking the coverage of all input models by a transformation. In our context, we expect also that this trace will provide data for a future model transformation learning technique. We first address the trace recovery problem with examples coming from a transformation program. We propose an approach, based on a multi-objective meta-heuristic, to generate the textit{many-to-many} mapping between model constructs which correspond to a trace. The fitness functions rely on the lexical and structure similarity between the constructs. We also refine the approach to apply it to the more general problem of model matching.; L'Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM) est un domaine de recherche en pleine émergence qui considère les modèles comme des éléments de base. Chaque modèle est conforme à un autre modèle, appelé son méta-modèle, qui définit sa syntaxe abstraite et ses concepts. Dans un processus IDM, différents types de modèles sont manipulés par des transformations de modèles. Une transformation génère un modèle dans un langage cible à partir d'un modèle dans un langage source. Pour concevoir une transformation, les développeurs doivent avoir une bonne connaissance des méta-modèles concernés ainsi que des langages de transformation, ce qui rend cette tâche difficile. Dans cette thèse, nous proposons d'assister l'écriture des transformations et plus généralement de comprendre comment une transformation opère. Nous adhérons à l'approche de transformation de modèles par l'exemple qui propose de créer une transformation de modèles à partir d'exemples de transformation. Cela permet d'utiliser la syntaxe concrète définie pour les méta-modèles, et cela évite donc de requérir que les développeurs aient une bonne maîtrise des méta-modèles utilisés. Dans ce contexte, nous proposons deux contributions. La première consiste à définir une méthode pour générer des règles de transformation opérationnelles à partir d'exemples. Nous nous basons sur une approche qui utilise l'Analyse Relationnelle de Concepts (ARC) comme technique d'apprentissage pour obtenir des patrons de transformation à partir d'un appariement de type 1-1 entre les modèles. Nous développons une technique pour extraire des règles de transformation opérationnelles à partir de ces patrons. Ensuite, nous utilisons le langage et le moteur de règles JESS pour exécuter ces règles. Nous étudions aussi comment mieux apprendre des règles de transformations à partir d'exemples, en utilisant séparément chaque exemple ou en réunissant tous les exemples. La deuxième contribution consiste à récupérer les traces de transformation à partir d'exemples de transformation. Ces traces peuvent être utilisées par exemple pour localiser des erreurs durant l'exécution des programmes de transformation ou vérifier la couverture de tous les modèles d'entrée par une transformation. Dans notre contexte, nous supposons que ces traces vont servir pour un futur apprentissage des règles de transformation. Nous traitons tout d'abord le problème de récupération des traces avec des exemples provenant d'un programme de transformation. Nous proposons une approche basée sur une méta-heuristique multi-objectifs pour générer des traces sous forme d'appariement de type n-m entre des éléments de modèles. La fonction objectif s'appuie sur une similarité lexicale et structurelle entre ces éléments. Une extension de cette méthode est proposée pour traiter le problème plus général de l'appariement entre modèles.

Model Driven Engineering (MDE) considers models as first class artifacts. Each model conforms to another model, called its metamodel which defines its abstract syntax and its semantics.Various kinds of models are handled successively in an MDE development cycle. They are manipulated using, among others, programs called model transformations. A transformation takes as input a model in a source language and produces a model in a target language. The developers of a transformation must have a strong knowledge about the source and target metamodels which are involved and about the model transformation language. This makes the writing of the model transformation difficult.In this thesis, we address the problem of assisting the writing of a model transformation and more generally of understanding how a transformation operates.We adhere to the Model Transformation By example (MTBE) approach, which proposes to create a model transformation using examples of transformation. MTBE allows us to use the concrete syntaxes defined for the metamodels. Hence, the developers do not need in-depth knowledge about the metamodels. In this context, our thesis proposes two contributions.As a first contribution, we define a method to generate operational transformation rules from transformation examples. We extend a previous approach which uses Relational Concept Analysis as a learning technique for obtaining transformation patterns from 1-1 mapping between models. We develop a technique for extracting relevant transformation rules from these transformation patterns and we use JESS language and engine to make the rules executable. We also study how we better learn transformation rules from examples, using transformation examples separately or by gathering all the examples.The second contribution consists in recovering transformation traces from transformation examples. This trace recovery is useful for several purposes as locating bugs during the execution of transformation programs, or checking the coverage of all input models by a transformation. In our context, we expect also that this trace will provide data for a future model transformation learning technique. We first address the trace recovery problem with examples coming from a transformation program. We propose an approach, based on a multi-objective meta-heuristic, to generate the textit{many-to-many} mapping between model constructs which correspond to a trace. The fitness functions rely on the lexical and structure similarity between the constructs. We also refine the approach to apply it to the more general problem of model matching., L'Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM) est un domaine de recherche en pleine émergence qui considère les modèles comme des éléments de base. Chaque modèle est conforme à un autre modèle, appelé son méta-modèle, qui définit sa syntaxe abstraite et ses concepts. Dans un processus IDM, différents types de modèles sont manipulés par des transformations de modèles. Une transformation génère un modèle dans un langage cible à partir d'un modèle dans un langage source. Pour concevoir une transformation, les développeurs doivent avoir une bonne connaissance des méta-modèles concernés ainsi que des langages de transformation, ce qui rend cette tâche difficile. Dans cette thèse, nous proposons d'assister l'écriture des transformations et plus généralement de comprendre comment une transformation opère. Nous adhérons à l'approche de transformation de modèles par l'exemple qui propose de créer une transformation de modèles à partir d'exemples de transformation. Cela permet d'utiliser la syntaxe concrète définie pour les méta-modèles, et cela évite donc de requérir que les développeurs aient une bonne maîtrise des méta-modèles utilisés. Dans ce contexte, nous proposons deux contributions. La première consiste à définir une méthode pour générer des règles de transformation opérationnelles à partir d'exemples. Nous nous basons sur une approche qui utilise l'Analyse Relationnelle de Concepts (ARC) comme technique d'apprentissage pour obtenir des patrons de transformation à partir d'un appariement de type 1-1 entre les modèles. Nous développons une technique pour extraire des règles de transformation opérationnelles à partir de ces patrons. Ensuite, nous utilisons le langage et le moteur de règles JESS pour exécuter ces règles. Nous étudions aussi comment mieux apprendre des règles de transformations à partir d'exemples, en utilisant séparément chaque exemple ou en réunissant tous les exemples. La deuxième contribution consiste à récupérer les traces de transformation à partir d'exemples de transformation. Ces traces peuvent être utilisées par exemple pour localiser des erreurs durant l'exécution des programmes de transformation ou vérifier la couverture de tous les modèles d'entrée par une transformation. Dans notre contexte, nous supposons que ces traces vont servir pour un futur apprentissage des règles de transformation. Nous traitons tout d'abord le problème de récupération des traces avec des exemples provenant d'un programme de transformation. Nous proposons une approche basée sur une méta-heuristique multi-objectifs pour générer des traces sous forme d'appariement de type n-m entre des éléments de modèles. La fonction objectif s'appuie sur une similarité lexicale et structurelle entre ces éléments. Une extension de cette méthode est proposée pour traiter le problème plus général de l'appariement entre modèles.

This document presents our works in the Technology Enhanced Learning (TEL) field. These works are structured as a scientific project named REDiM (french acronym for "Model Driven Reengineering of TEL Systems").The main aim of this project is to integrate better teachers and trainers in the design process of a TEL system. We consider the design as an iterative process which alternates usage analysis and reengineering phases of a TEL system, in a model driven approach. We are focused on a specific model of a TEL system: the pedagogical scenario.; Ce document présente nos recherches dans le domaine des EIAH (Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain). Ces travaux se sont structurés en tant que projet scientifique impliquant plusieurs chercheurs. Ce projet, REDiM (Réingénierie des EIAH Dirigée par les Modèles), a pour objectif d'intégrer les enseignants et les formateurs de terrain dans le processus de conception d'un EIAH. La posture scientifique générale est de considérer la conception comme continue, supportée par un processus itératif alternant des phases d'analyse des usages et de réingénierie de l'EIAH, dans une approche dirigée par les modèles. Nous entendons en cela promouvoir une démarche d'ingénierie générative où l'EIAH est généré à partir de modèles prescriptifs (i.e. qui définissent et encadrent l'activité des acteurs de l'EIAH) ou, ad minima, prédictifs (i.e. qui décrivent et préconisent l'activité idéale que les acteurs de l'EIAH devraient avoir). Cette démarche d'ingénierie a également pour objectif de construire des modèles descriptifs qui rendent compte des situations pédagogiques observées, directement manipulables et interprétables par les concepteurs enseignants ou formateurs. Nos travaux se sont centrés sur une famille particulière de modèles d'un EIAH : les scénarios pédagogiques.La première partie de ce document se consacre à définir notre position et notre problématique scientifiques. A partir d'exemples concrets extraits de nos expérimentations, nous listons les situations de conception qu'il convient d'éviter pour impliquer les enseignants et les formateurs dans les processus actifs de l'ingénierie d'un EIAH. Nous proposons alors une première problématisation de notre objet d'étude, l'ingénierie et la réingénierie d'un scénario pédagogique, et positionnons nos travaux par rapport à ceux de la communauté nationale et internationale qui leur sont connexes. Cette première partie se conclut par une présentation de notre problématique scientifique et de notre méthodologie de recherche.La seconde partie de ce document présente nos résultats de recherche. Un premier ensemble de travaux s'est attaché à définir un modèle de l'ingénierie et de la réingénierie d'un scénario pédagogique. Ce modèle identifie les processus actifs participant au développement d'un scénario pédagogique et caractérise les flux de communication entre ces processus par les artefacts échangés. Un deuxième ensemble de travaux se centre sur l'instrumentation des activités de modélisation et d'analyse des observations de l'utilisation d'un EIAH. Nous proposons notamment un langage permettant (1) de définir ce qu'il faut observer pendant une session d'apprentissage, (2) de décrire la méthode d'analyse des observations collectées et (3) de représenter ces observations de manière à construire un ensemble de scénarios descriptifs qui rendent comptent des situations pédagogiques observées. Les caractéristiques de ce langage favorisent la capitalisation et le partage des savoir-faire d'analyse des traces d'utilisation d'un EIAH.La dernière partie de ce document fait une synthèse de nos contributions et dresse un ensemble de perspectives de recherche sur l'instrumentation de l'enseignant dans son rôle de concepteur d'un EIAH, sur la définition et l'exploitation de modèles productifs pour le développement d'un EIAH et sur les moyens et les enjeux de la capitalisation et du partage des savoir-faire en matière d'ingénierie et de réingénierie d'un EIAH.

[ES] Entre los grandes desafíos actuales de las aplicaciones Web podemos citar la portabilidad, adaptabilidad y evolución. Estos desafíos se dan tanto en el ambiente en que operan así como en su desarrollo, ya que a menudo requieren de diferentes lenguajes, frameworks, herramientas, entornos, plataformas, etc. El Desarrollo Dirigido por Modelos (MDD) y en particular, la Arquitectura Dirigida por Modelos (MDA) contemplan estos desafíos proponiendo distintos niveles de abstracción para las diferentes fases de modelado, partiendo de modelos más orientados al problema, que no deberían contemplar aspectos de implementación (CIM, PIM), hasta llegar a los modelos más orientados a la solución planteada (PSM, ISM). Sin embargo, encarar adecuadamente este tema puede depender del grado de independencia que adquieren los modelos. Este trabajo de Tesis presenta un método que considera el problema de la evolución y portabilidad hacia diferentes entornos o arquitecturas en el diseño y desarrollo de aplicaciones Web. La propuesta se denomina MoWebA (del inglés, Model Oriented Web Approach). Durante el desarrollo de la tesis, hemos identificado una serie de aspectos que podrían tener un impacto positivo sobre los problemas de portabilidad y adaptabilidad que son: i) incorporación de un modelo específico de la arquitectura ASM (del inglés, Architecture Specific Model), que permita la portabilidad de los PIMs con respecto a la arquitectura (por ejemplo, RIA, SOA, Mobile); ii) clara separación de la capa de presentación con respecto a las capas navegacionales y de comportamiento; iii) definición de la estructura navegacional de acuerdo a un mecanismo orientado al comportamiento, que prevenga la modificación del diseño navegacional causada por cambios en la implementación; iv) uso de estándares para facilitar la independencia de las herramientas. Se ha llevado a cabo una revisión del estado de la literatura teniendo en cuenta los fundamentos de la Ingeniería Dirigida por Modelos MDE (Model Driven Engineering), las propuestas metodológicas para el desarrollo de Aplicaciones Web, las tendencias actuales, analizando en forma especial de qué manera las propuestas Web las contemplan, y las evidencias empíricas tanto en la academia como en la Industria. Presentamos así la propuesta MoWebA a partir de una serie de consideraciones sobre las aplicaciones Web que han sido identificadas durante el proceso de revisión del estado del arte. Posteriormente, detallamos cada una de las etapas del proceso de modelado, incluyendo los diagramas y notaciones propuestos, sus definiciones a través de sus metamodelos y ejemplos de uso. Seguidamente, presentamos el proceso de transformación adoptado por MoWebA, con los mecanismos de transformación Modelo-A-Modelo y Modelo-A-Código. Hemos dedicado un importante esfuerzo en la validación de la propuesta. Se realizó una primera validación, adoptando los modelos de MoWebA y en algunos casos generando aplicaciones para diferentes dominios. Con estas primeras experiencias de validación hemos podido identificar fortalezas y debilidades de la propuesta PIM de MoWebA, además de determinar en qué grado la misma cubre las necesidades de diferentes dominios. Como segunda experiencia, hemos realizado una validación preliminar con un grupo de estudiantes de último año de la carrera de Ingeniería Informática de la Universidad Católica "Nuestra Señora de la Asunción" (Paraguay), que consistió en la definición de ASM para tres arquitecturas diferentes. Finalmente, como tercera experiencia de validación, hemos llevado a cabo un Caso de Estudio que consistió en la definición de tres extensiones para MoWebA. Dicha validación fue desarrollada como parte de un proyecto de investigación liderado por la Universidad Católica "Nuestra Señora de la Asunción". La experiencia ha permitido analizar el grado de adaptabilidad de MoWebA y automatización en las transformacinoes PIM-ASM, así como el grado de independiencia del PIM., [CA] Entre els grans desafiaments actuals de les aplicacions Web podem citar la portabilitat, adaptabilitat i evolució. El Desenvolupament Dirigit per Models (MDD) contemple aquests desafiaments proposant diferents nivells d'abstracció per a les diferents fases de modelatge. No obstant això, encarar adequadament aquest tema pot dependre del grau d'independència que adquireixen els models. Aquest treball de Tesi presenta un mètode que considera el problema de l'evolució i la portabilitat, en diferents entorns o arquitectures, per al disseny i desenvolupament d'aplicacions Web. La proposta s'anomena MoWebA (Model Oriented Web Approach). Durant el desenvolupament de la tesi hem identificat una sèrie d'aspectes que podrien tenir un impacte positiu sobre els problemes de portabilitat i adaptabilitat. Aquestos són: i) la incorporació d'un model específic d'arquitectura ASM (Architecture Specific Model), que permet la portabilitat dels models PIM respecte a l'arquitectura (per exemple, RIA, SOA, Mobile); ii) la clara separació de la capa de presentació respecte a les capes navegacionals i de comportament; iii) la definició de l'estructura navegacional d'acord amb un mecanisme orientat al comportament, que restringisca la modificació del disseny navegacional causada per canvis en la implementació; i per últim, iv) l'ús d'estàndards per tal de facilitar la independència de les eines. S'ha realitzat una revisió de l'estat de la literatura considerant els fonaments de l'Enginyeria Dirigida per Models MDE (Model Driven Engineering), les propostes metodològiques per al desenvolupament d'Aplicacions Web, les tendències actuals (analitzant de forma especial la manera en que les propostes Web les consideren), i les evidències empíriques tant en l'acadèmia com en la Indústria. Presentem així la proposta MoWebA a partir d'una sèrie de consideracions sobre les aplicacions Web que són identificades durant el procés de revisió de l'estat de l'art. Posteriorment, detallem cadascuna de les etapes del procés de modelatge, incloent els diagrames i les notacions proposades, les seues definicions (a través dels seus metamodels), i alguns exemples d'ús. Seguidament, presentem el procés de transformació adoptat per MoWebA, emprant mecanismes de transformació Model-a-Model i Model-a-Codi. Hem dedicat un esforç considerable en la validació de la proposta. Es realitzà una primera validació adoptant els models de MoWebA, i en alguns casos es generaren aplicacions per a diferents dominis. Aquestes experiències van ser realitzades per modeladors amb poca experiència, així com també per modeladors i desenvolupadors experimentats. Les experiències van ser desenvolupades en ambients tant acadèmics com industrials. Amb aquestes primeres experiències de validació s'identificaren fortaleses i febleses de la proposta PIM de MoWebA. També permeteren determinar fins quin grau la proposta respon a les necessitats dels diferents dominis. Com a segona experiència es realitzà una validació preliminar amb un grup d'estudiants d'últim curs de la carrera d'Enginyeria Informàtica de la Universitat Catòlica "Nuestra Señora de la Asunción" (Paraguai), que va consistir en la definició del model d'arquitectura ASM per a tres arquitectures diferents. Amb aquesta segona experiència de validació s'aconseguí valorar com de factible és d'adaptar la proposta a altres arquitectures. Finalment, com a tercera experiència de validació, es dugué a terme un Cas d'Estudi que va consistir en la definició de tres extensions per a MoWebA. L'experiència permeté analitzar el grau d'adaptabilitat i d'automatització en les transformacions PIM-ASM que s'obté amb MoWebA, així com el grau de independència del PIM amb respecte als altres models. Durant aquesta validació, s'han realitzat a més experiències de satisfacció d'usuaris amb un grup de modeladors i desenvolupadors., [EN] Some of the major challenges facing Web applications today are those of portability, adaptability and evolution, not only in the environment in which they run, but also in the way in which they must be developed, often requiring different languages, frameworks, tools, environments, platforms, etc. MDD and MDA take into account these issues. However, to achieve portability, adaptability and evolution depends to some extent on the degree of independence that the models adopt. This Thesis presents a method that take into account the problem of evolution and portability towards different environments. The approach is called MoWebA (Model Oriented Web Approach). Some key aspects of MoWebA that could have a positive impact in the portability and adaptability are:i) incorporation of an Architecture Specific Model (ASM) as a new modeling layer, in order to keep the portability of the Platform Independent Model (PIM) regarding the different architectures (e.g., RIA, SOA, Mobile); ii) clear separation of the presentation layer with regard to the navigation and behavior layers; iii) definition of the navigational structure according to a function-oriented approach, which prevents the modification of the navigation design caused by implementation changes; iv) and use of standards in order to facilitate the independence from the tools. We justify MoWebA by highlighting a series of concerns for Web applications development. We present an overview of the method including the dimensions and the diagrams that we propose. Subsequently, we present each step in the modeling process, including the diagrams and notation, its definition (metamodels) and examples of use. Afterwards, we present the transformation process adopted by MoWebA, which includes model-to-model and model-to-code transformations. We have devoted special attention to the validation of the approach. As a first validation, MoWebA has been used for modelling and generating different types of applications by both novice and experienced modellers and developers. These experiences were done in academic and industrial contexts. The experiences have allowed to identify strengths and weaknesses of the PIM proposal, and to verify that the proposed notation covers the needs of different domains. Next, we present a preliminary validation of the ASM proposal, considering an experience of different ASM definitions made by a group of computer science students at the Catholic University "Nuestra Señora de la Asunción" (Paraguay). This preliminary validation has allowed us to determine how feasible is to adapt the proposal to other architectures. The analysis of the validation sought to answer the following questions: Can the same PIM model be used for different architectures?; Is it possible to specify clear limits between platform independent models (PIM) and architectural specific models (ASM)?; How does an architectural specific model facilitate the transformation rules definition?. Finally, we present a Case Study to validate the extensions of MoWebA to three different architectures. The experience was structured taking into account the framework of Runeson et al. This experience have allowed to carry out three complete extensions. In such extensions we could analysed the grade of adaptability of MoWebA and of automation PIM-ASM, as well as the grade of independence of the PIM metamodel. We have also conducted some user's satisfaction experiences with modelers and developers.

O cenário emergente do uso de ambientes computacionais para apoiar o processo de ensino e aprendizagem tem apresentado desafios aos profissionais desenvolvedores de aplicações e produtores de conteúdo educacional. Nesse contexto, a evolução da computação móvel contribuiu para o surgimento da modalidade de ensino e aprendizagem denominada de aprendizagem móvel (m-learning). A aprendizagem móvel faz uso da tecnologia móvel e de dispositivos móveis como meio de disseminação de conteúdo ao aprendiz. No entanto, a geração de conteúdo educacional para dispositivos móveis requer atenção especial a questões como: (i) restrições inerentes dos dispositivos móveis, como por exemplo a tela reduzida; (ii) e a complexidade de desenvolver aplicações móveis para a variedade de plataformas existentes. O presente trabalho de pesquisa propõe uma abordagem de modelagem para conteúdo educacional móvel, denominada EDUCOM.ML, que é apoiada pela MDE (Model-Driven Engineering) e a IMA-CID (Integrated Modeling Approach - Conceptual, Instructional, Didactic). EDUCOM.ML propõe uma abordagem de modelagem que envolve a criação de modelos responsáveis pela estruturação do conteúdo educacional, bem como por um conjunto de metamodelos que estruturam e modelam uma plataforma móvel. Além disso, dois protótipos foram desenvolvidos, o primeiro é a ferramenta web EDUCOM TOOL, que permite a elaboração de conteúdo educacional de um domínio do conhecimento, enquanto que o segundo é a aplicação educacional móvel EDUCOMAPP, que disponibiliza ao aprendiz o conteúdo educacional projetado na EDUCOM TOOL. Para verificar a percepção de utilidade da EDUCOM.ML por professores, foi elaborada uma avaliação e os resultados obtidos juntos aos participantes sugerem que a EDUCOM.ML pode contribuir no processo de elaboração de conteúdo educacional para aplicações educacionais móveis. The emerging scenario of the use of computational environments to support the teaching and learning process has presented challenges to application developers and educational content producers. In this context, the evolution of mobile computing contributed to the emergence of the teaching and learning modality called mobile learning (m-learning). Mobile learning makes use of mobile technology and mobile devices as a means of disseminating content to the learner. However, the generation of educational content for mobile devices requires special attention to issues such as: (i) inherent restrictions of mobile devices, such as the reduced screen; (ii) and the complexity of developing mobile applications for the variety of existing platforms. This research work proposes a modelling approach for mobile educational content, called EDUCOM.ML, which is supported by MDE (Model-Driven Engineering) and IMA-CID (Integrated Modeling Approach - Conceptual, Instructional, Didactic). EDUCOM.ML proposes a modelling approach that involves the creation of models responsible for structuring educational content, as well as a set of metamodels that structure and model a mobile platform. In addition, two prototypes were developed, the first is the web tool Educom Tool that allows the development of educational content from a knowledge domain, while the second is the mobile educational application EducomApp, which provides the learner with the educational content designed in Educom Tool To verify the perception of the usefulness of EDUCOM.ML by teachers, an evaluation was elaborated and the results obtained together with the participants suggest that EDUCOM.ML can contribute to the process of elaboration of educational content for mobile educational applications.