FRSF - INVESTIGACIÓN Y PRODUCCIÓN CIENTÍFICA
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Item Metamodel-based formalization of DEVS atomic models(Simulation, 2021-09-14) Blas, María Julia; Gonnet, SilvioThe Discrete-Event System Specification (DEVS) formalism is a modeling formalism based on systems theory that provides a general methodology for hierarchical construction of reusable models in a modular way. When concrete DEVS models are developed using programming languages, it is difficult to ensure they conform to their formal model. Hence, building an implementation of formal models in a way that ensures DEVS formalism correctness is not easy. In this paper, we improve the interplay of abstraction (i.e., formal specification) and concreteness (i.e., programming code implementation) in advancing the theory and practice of DEVS using a specific-designed metamodel. The main contribution is a novel conceptualization of classic DEVS with ports founded on existing approaches but, that also includes new improved elements related to the definition of atomic models. That is, our metamodel includes all the concepts and relationships needed to define the formal specification of DEVS atomic models. This allows us to define instances of our conceptualization that comply with the DEVS formal specification. To instantiate our metamodel, we propose a computer-aided environment that has been developed using the Eclipse Modeling Project. As an example, we show how our metamodel can be used to define the classic “switch” model. As a conclusion, we discuss how the final metamodel can be used to support interoperability with DEVS simulation tools.Item Tracking events as an add-on functionality of the routed DEVS formalism(V Workshop em Modelagem e Simulação de Sistemas Intensivos em Software, 2023-09-25) Blas, María Julia; Toniolo, Mateo; Gonnet, SilvioThe Routed DEVS (RDEVS) models improve traditional discreteevent models by enhancing the development of routing processes over predefined behaviors. This paper provides a novel solution for tracking events flowing in such routing processes as a new functionality of the RDEVS formalism. Such functionality is given by redesigning the original formalism following the “Decorator” pattern. An implementation of the redesign is developed as part of the RDEVS Java Library. As a result, we provide a solution that allows getting structured data from RDEVS models at execution time without changing their expected behavior or the simulator engine.Item Ontología para la representación de entidades con comportamientos basados en eventos(SADIO Electronic Journal of Informatics and Operations Research (EJS), 2022) Blas, María Julia; Gonnet, Silvio; Becker, Pablo; Olsina, LuisEl modelado de comportamientos dinámicos usando eventos como disparadores del cambio de estado de entidades es un área de interés en Modelado y Simulación (M&S). En este trabajo se presentan los términos, propiedades, relaciones y axiomas de ParticularEventCO (PEventCO) como un modelo semántico basado en la noción de eventos causados por el comportamiento de entidades. Esta ontología se encuentra situada en el nivel “Core” de la arquitectura FCDOntoArch, donde la ontología ThingFO define el nivel fundacional. El principal objetivo es lograr una representación del comportamiento de entidades dinámicas siguiendo un enfoque basado en eventos como complemento de las ontologías ya existentes en FCD-OntoArch. Luego, se detalla la forma en la cual los principales elementos del nivel fundacional han sido redefinidos en PEventCO. Además, se incluye la especificación formal del modelo haciendo uso de ConceptBase, junto con la instanciación de una prueba de concepto tomada del área de M&S.Item A modeling framework for complex systems(Winter Simulation Conference, 2024) Blas, María Julia; Gonnet, SilvioThis paper presents a modeling framework for defining abstractions of real-world complex systems promoting the development of discrete-event simulation models based on DEVS. An ontology, a metamodel, and a reasoner are combined in one single structure to allow an upgrade of an abstraction model to an implementation model. Our motivation is to reduce the effort related to the modeling part when specifying DEVS models for complex systems described from an abstraction of reality built over a research question. Applications include an easier introduction to M&S for students of any scientific field that can define an abstraction model with an easier introduction to DEVS models (from formalization to implementation).Item Modeling and simulation through the metamodeling perspective : the case of the discrete event system specification(Springer Cham, 2023-01-24) Blas, María Julia; Gonnet, SilvioThe Discrete Event System Specification (DEVS) is a modeling formalism that supports a general methodology for describing discrete event systems with the capability to represent both continuous and discrete systems due to its system theoretic basis. This chapter addresses the use of metamodeling and the role of related technologies in the Modeling and Simulation (M&S) field, mainly devoted to implementing DEVS models. The main aim is to answer the following questions: What is the significance of model-based engineering in the M&S field? Can a computational representation of DEVS defined following the principles of metamodeling improve the modeling task? How can DEVS models obtained through metamodeling integrate with simulators? This chapter discusses using metamodels as the foundation to define formal DEVS models from a computational point of view. A metamodel-based computational representation of DEVS formalism is described. From such a computational representation, how current technologies can be used to support DEVS metamodel in existing M&S software tools is discussed. The chapter shows how concrete DEVS models are used in existing M&S software tools to get executable simulation models through metamodel instantiation. Illustrative examples show how the DEVS metamodel improves the simulation model specification. The chapter concludes with a discussion of the current state of the metamodeling approach used in the M&S field and the remaining problems that need to be addressed in the future.Item Una propuesta de extensión de un framework para el desarrollo de modelos conceptuales para simulación(XI CoNaIISI, 2023) Álvarez, Gonzalo; Sarli, Juan Leonardo; Blas, María JuliaEn Ingeniería en Sistemas de Información (ISI), el modelado conceptual es una de las prácticas más importantes para comprender y resolver problemas en sistemas complejos. Sin embargo, a menudo se considera una habilidad que requiere intuición y experiencia en lugar de un enfoque metodológico ya que, según muchos autores, “es más un arte que una ciencia”. Este trabajo se enfoca en la extensión de un framework conceptual propuesto en la bibliografía clásica de Modelado y Simulación (M&S) para la construcción de modelos conceptuales vinculados a modelos de simulación. Dicha extensión se diseña, específicamente, con una orientación aplicada a los estudiantes de ISI, los cuales corresponden a un grupo con habilidades adquiridas respecto al uso de lenguajes de modelado. El framework propuesto tiene como objetivo proporcionar a los estudiantes una guía estructurada para abordar el proceso de modelado conceptual en proyectos de simulación, adaptando los principios generales a las necesidades particulares de ISI. La propuesta consta de cinco etapas que guían a los estudiantes a lo largo del proceso de modelado, haciendo hincapié en la relevancia de la iteración y la flexibilidad en el desarrollo del modelo. En este sentido, la propuesta busca dar el paso inicial que permita a los estudiantes comprender como se diseña un modelo conceptual asociado a un modelo de simulación.Item Un método de evaluación de ontologías basado en el análisis de categorías de términos(CoNaIISI, 2023) Schwab, Christian Germán; Blas, María Julia; Gonnet, SilvioEn los proyectos de implementación de ontologías es habitual la consideración de ontologías externas para su incorporación en el mismo. La forma en que la importación de ontologías ocurre en un proyecto es por medio de su inclusión, modificación, o extensión a efecto que responda lo mejor posible al objetivo y requerimientos que la ontología en desarrollo tiene propuestos. En este trabajo se expone un método para evaluar una ontología respecto de un conjunto de categorías de términos con tal de poder responder si una ontología es factible de ser incorporada al proyecto. El método basa sus conclusiones en la cantidad de términos que se puedan reconocer en las categorías derivadas de los términos incluidos en las taxonomías definidas en una ontología. Se propone un algoritmo para definir el método y la aplicación en una ontología concreta para ejemplificar un caso de estudio.Item Mapping RDEVSNL-based Definitions of Constrained Network Models to Routed DEVS Simulation Models(2024-03-27) Espertino, Clarisa; Blas, María Julia; Gonnet, SilvioThe Routed DEVS (RDEVS) formalism has been introduced recently to provide a reasonable formalization for the simulation of routing processes over Discrete Event System Specification (DEVS) models. Due to its novelty, new software tools are required to improve the Modeling and Simulation (MS) tasks related to the RDEVS formalism. This paper presents the mapping between constrained network models obtained from textual specifications of routing processes and RDEVS simulation models implemented in Java. RDEVSNL contextfree grammar (previously defined) is used to support the textual specification of a routing process as a constrained network model. Such grammar is based on a metamodel that defines the syntactical elements. This metamodel is used in this paper as a middleware that allows mapping constrained network model concepts with RDEVS simulation models. From such a constrained network model template, RDEVS Java implementations are obtained. The proposal is part of a workinprogress intended to develop MS software tools for the RDEVS formalism using wellknown abstractions to get the computational models through conceptual mapping. Using these tools, modelers can specify simulation models without needing to codify any routing implementation. The main benefits are i) reduction of implementation times and ii) satisfactory simulation model correctness regarding the RDEVS formalism.Item Building DEVS models from the functional design of software architecture components to estimate quality(2nd. Workshop on Software-Intensive Systems Modeling and Simulation (MSSiS), 2020) Blas, María Julia; Leone, Horacio; Gonnet, SilvioSoftware architectures can be used as a vehicle to improve the study of quality properties in the early stages of development. This paper proposes an automatic mapping between the design of architectural components and the specification of DEVS atomic models with aims to evaluate all-purpose quality metrics. Then, we use the functional description of architectural components (that address functional requirements) to estimate the architecture adjustment to non-functional requirements. The guidelines for structuring the simulation models are defined starting from the design of high-level components. To illustrate the proposal, web-based architecture is used as proof of concepts.Item Laboratorio virtual remoto para educación en control : emulación de una planta real de control de niveles(Congreso Nacional de Ingeniería Informática y Sistemas de Información (CoNaIISI), 2013) Loyarte, Ariel Sebastián; Vega, Jorge Rubén; Blas, María JuliaEste trabajo describe el desarrollo de un Laboratorio Virtual Remoto (LVR), concebido como un sistema Cliente / Servidor apto para emular la operación controlada de una planta de tanques interconectados, disponible en el Laboratorio de Sistemas de Control de la FRSF-UTN. El LVR le permite a un alumno proponer y evaluar estrategias de control (a lazo abierto y cerrado), y sintonizar un controlador, previo a su implementación en la planta real. El desarrollo del LVR involucró 2 etapas independientes: 1) el modelado matemático de la planta, y 2) el desarrollo de la plataforma de soporte a los LV. Esta plataforma se implementó con tecnología Java. Su arquitectura posibilita el acceso concurrente de múltiples usuarios. El Servidor posee un conjunto de módulos destinados a interactuar con el simulador de la planta, implementado en Matlab/Simulink; y es lo suficientemente versátil como para admitir en un futuro la inclusión de otras plantas. El Cliente consiste en una interfaz gráfica de manejo sencillo para el usuario, la cual facilita la configuración de los modelos de simulación. En todas las etapas de diseño e implementación del LVR participaron alumnos de las carreras de Ingeniería Eléctrica e Ingeniería en Sistemas de Información de la FRSF-UTN, ámbito natural de la explotación futura del producto desarrollado.