Revista Cubana de Ciencias Informáticas

Human-Computer Interaction as a basis for assessing Geographic Information Retrieval Systems.

In recent years, researches related to Geographic Information Retrieval Systems as a specific field of Information Retrieval has continued to attract the attention of the research community by holding several assessing forums. However, these forums provide sets of tests comprised of text documents and queries that are ready to evaluate non‐interactive systems. This framework reduces the possibilities of carrying out a more thorough evaluation of these systems because it is not considering several important features such as the diversity provided by different information sources or the human‐computer interaction. The aim of this paper is to describe a new approach to evaluate interactive Geographic Information Retrieval Systems, which main novelty is to consider the users knowledge generated by the human‐computer interaction as well as the spatial information provided by different data sources. The proposed method will require generating a set of tests from three main data sources (Geonames, Wikipedia, and OpenStreetMap), as well as a set of queries that will consist of a tuple of three components: the object type, the spatial relationship and the geographic object. As a result, the proposed evaluation approach integrates the two most commonly used strategies to evaluate IR systems, which are focused on the system and the end user, by applying several user satisfaction techniques and usability tests. As a main conclusion, we pointed out that the evaluation process of Geographic Information Retrieval systems should consider the users knowledge generated by the human-computer interaction as well as the spatial information provided by different and heterogeneous data sources.

En los últimos años, dentro del área de Recuperación de Información, el área de investigación relacionada con los Sistemas de Recuperación de Información Geográfica ha seguido atrayendo la atención de la comunidad investigadora mediante la celebración de varios foros de evaluación. Sin embargo, estos foros proporcionan colecciones de prueba compuestas de documentos de texto y consultas que están listas para evaluar sistemas no interactivos. Este marco de evaluación reduce las posibilidades de llevar a cabo una evaluación más completa de estos sistemas debido a que no se están considerando varias características como la diversidad proporcionada por diferentes fuentes de información o la interacción hombre-computadora. El objetivo de este trabajo es describir un nuevo enfoque para evaluar sistemas interactivos de Recuperación de Información Geográfica, cuya principal novedad es considerar el conocimiento del usuario generado por la interacción hombre-computadora así como la información espacial proporcionada por diferentes fuentes de datos. El método propuesto requerirá la generación de una colección de pruebas a partir de tres fuentes de datos principales (Geonames, Wikipedia y OpenStreetMap), así como un conjunto de consultas que constarán de una tupla de tres componentes: el tipo de objeto, la relación espacial y Objeto geográfico. Como resultado, el enfoque de evaluación propuesto integra las dos estrategias más utilizadas para evaluar los sistemas de IR, que se centran en el sistema y en el usuario final, aplicando varias técnicas de satisfacción de usuario y pruebas de usabilidad. Como conclusión principal, señalamos que el proceso de evaluación de los sistemas de Recuperación de Información Geográfica debe considerar el conocimiento del usuario generado por la interacción hombre-computadora, así como la información espacial proporcionada por fuentes de datos diferentes y heterogéneos.

Compatible Repair in Inconsistent Data Warehouses

Una dimensión, en un almacén de datos, es un concepto abstracto que agrupa datos que comparten un significado semántico común. Las dimensiones se modelan mediante un esquema jerárquico de categorías. Una dimensión es llamada estricta si cada elemento de cada categoría tiene exactamente un ancestro en cada categoría superior, y homogénea si cada elemento de una categoría tiene por lo menos un ancestro en cada categoría superior. Si una dimensión es estricta y homogénea se pueden utilizar consultas pre-computadas en los niveles inferiores para obtener respuestas en los niveles superiores. Sin embargo, cuando las dimensiones no son estrictas/homogéneas debemos conocer sus restricciones para obtener un resultado correcto. En el mundo real, las dimensiones pueden no satisfacer estas restricciones, y en estos casos, es importante corregir estas dimensiones o encontrar formas de obtener respuestas correctas a las preguntas planteadas en las dimensiones inconsistentes. Una reparación minimal es una nueva dimensión que satisface las restricciones estrictas y homogéneas, y que se obtiene a partir de la dimensión original a través de un número mínimo de cambios, la cual tiene un costo computacional NP-duro. Para mejorar esto, se define la dimensión extendida y se propone la reparación compatible que obtiene una nueva dimensión consistente, manteniendo la esencia de la dimensión original. En este último punto se centra la experimentación, elaborando y evaluando un programa que genere esta reparación compatible y obtenga resultados en tiempo polinomial.

A dimension in a data warehouse is an abstract concept that groups data that shares a common semantic meaning. Dimensions are modeled by a hierarchical scheme of categories. A dimension is called strict if each element of each category has a unique ancestor in each higher category, and homogenous if each element of a category has at least one ancestor in each higher category. If a dimension is strict and homogenous, precomputed queries can be used at the lower levels to obtain answers at higher levels. However, when the dimensions are not strict/homogenous their constraints should be known in order to obtain a correct result. In the real world, dimensions may not meet these constraints, and in these cases, it is important to correct these dimensions or find ways to get correct answers to questions posed in inconsistent dimensions. A minimal repair is a new dimension that satisfies the strict and homogenous constraints, and is obtained from the original dimension through a minimum number of changes, which has an NP-hard computational cost. To improve this, the extended dimension is defined and the compatible repair is proposed, which obtains a new consistent dimension, maintaining the essence of the original dimension. The experimentation is focused in this last point, to elaborate and evaluate a program that generates this compatible repair and obtains results in polynomial time.

DWT-DCT based watermarking for handwritten document images: optimization against JPEG compression attacks.

En el presente trabajo se realiza una optimización mediante un Algoritmo Genético de una técnica basada en la combinación de dos exitosas transformadas, la Transformada de Coseno Discreta (DCT) y la Transformada Wavelet Discreta (DWT), específicamente para imágenes correspondientes a documentos manuscritos. La técnica consiste en aplicar la Transformada Wavelet Discreta, dividir una de sus bandas en bloques de 8x8 y aplicarle la Transformada de Coseno Discreta a los bloques seleccionados para insertar información correspondiente a la marca de agua. Luego se modifican algunas de sus componentes según la marca de agua a insertar. La marca de agua consistirá en un código de respuesta rápida (QR Code). Se presentan además los resultados obtenidos en cuanto a la calidad perceptual (PSNR) y de robustez (BER).

This paper presents an optimization using a Genetic Algorithm of a technique based on the combination of two successful transforms, the Discrete Cosine Transform (DCT) and Discrete Wavelet Transform (DWT), specifically for handwritten documents images. The technique consists in applying the Wavelet Discrete Transform, dividing one of its bands into 8x8 blocks and applying the Discrete Cosine Transform to the selected blocks to insert information corresponding to the watermark. Then some of its components are modified according to the watermark to be inserted. The watermark will consist of a QR code. In addition, the results obtained in terms of perceptual quality (PSNR) and robustness (BER) are presented.

Proposals for geospatial analysis in health studies.

El uso de los Sistemas de Información Geográfica ha aumentado considerablemente, fundamentado en las potencialidades que tienen para gestionar información geográfica. A pesar de esto, en la rama de la salud su uso aún es limitado pues presentan insuficiencias para realizar estudios de máximo interés para el sector. Se ha identificado que el empleo de los SIG en estudios sobre la distribución espacial de problemas de salud es limitado, sobre todo por las insuficiencias y dispersión de las herramientas existentes para la incorporación de la componente espacial. También se evidencia poca utilización para la regionalización de servicios que permitan incluir variables para lograr calidad de estos desde su diseño. En este trabajo se presentan cuatro técnicas y su realización en una solución informática para realizar análisis geoespacial en estudios salubristas. Las propuestas incluyen: la georreferenciación y análisis de tumores malignos, la estratificación de territorios, la regionalización de servicios y para la geosimulación. Finalmente se realiza un estudio estratificado de las provincias de Cuba según las diez principales causas de muerte para el año 2016 que evidencia la aplicabilidad de la solución.

The use of Geographic Information Systems has increased considerably based on the potential they have to manage geographic information. In spite of this, their use is still limited in the health sector because they have insufficiencies to carry out high-interest studies for this sector. It has been identified that the use of GIS in studies on spatial distribution of health problems is limited, especially due to the inadequacies and dispersion of existing tools for the incorporation of the spatial component. Little use is also shown for the regionalization of services that allow the inclusion of variables to achieve quality from their design. This paper presents a computer solution based on free software to perform geospatial analysis in health studies. The proposal includes modules for georeferencing and analysis of malignant tumors, stratification of territories, regionalization of services and geosimulation. Finally, a stratified study of the provinces of Cuba is carried out according to the ten leading causes of death for year 2016, which shows the applicability of the solution.

FAIL DETECTION AND ISOLATION SYSTEM

Actualmente existen una gran cantidad de soluciones encaminadas a detectar y corregir fallas, de manera temprana, en el equipamiento activo de las redes. Estas funcionan solo a partir del monitoreo de la red y no están exentas de generar falsos positivos o múltiples alarmas que desorientan a los administradores sobre el origen y la localización de las fallas. La detección tardía implica la degradación de los servicios que se ofrecen provocando el incumplimiento de los acuerdos de nivel de operación y de servicio. Las herramientas existentes, resultan insuficientes para correlacionar el impacto asociado a la ocurrencia de fallas para automatizar las tareas relacionadas a la solución de las mismas. El presente trabajo propone un sistema para la disminuir la degradación de los servicios a partir de la detección temprana de los síntomas relacionados con la ocurrencia de las fallas en el equipamiento activo, minimizando el impacto en los usuarios. El sistema incorpora una arquitectura de Gestión Basada en Políticas que permite la corrección automatizada de las fallas disminuyendo la afectación en los servicios. Además, agiliza la localización de las fallas a través de la aplicación de un algoritmo de detección de cambios al análisis de parámetros en variables de las MIB del equipamiento activo de redes. El mismo permite el análisis panorámico de la red empleando un modelo de detección de anomalía basado en grafos, que además considera, el control de los activos y la estructura de la red almacenados en una Base de Datos de Gestión de Configuración.

Nowadays we can find several solutions for early faults detection and correction in active network equipment. These are network monitoring based mechanisms, but they could provoke false positives or generate multiple alarms that would disorient managers about the failure´s origin. Delayed detection implies the degradation of the services offered, causing non-compliance of service level agreements and operations. The existing tools are insufficient to correlate the impact associated with the occurrence of failures for automating tasks related to their solution. This paper presents a system to reduce the degradation of services; from the early detection of the symptoms related to the occurrence of failures in the active equipment, minimizing the impact in users. The system incorporates a Policy Based Management architecture that allows automatic correction of failures, reducing the interruption of the services. In addition, it speeds up the location of faults through the application of an algorithm of changes detection in the analysis of parameters in IBM variables of the active equipment of networks. It allows the panoramic analysis of the network using a graph based anomaly detection model, which also considers the control of the assets and the network structure stored in a Configuration Management Database.

Framework to manage software quality activities

La presente investigación presenta un marco de trabajo para gestionar actividades de calidad en los proyectos de desarrollo de software, que permite la detección de defectos y no conformidades durante el ciclo de vida de un proyecto y más cercano al momento donde se introducen, teniendo en cuenta la experiencia de las organizaciones y las tendencias nacionales e internacionales en el área del conocimiento de la calidad de software. En el marco de trabajo se proponen: actividades de calidad, técnicas y métodos para llevarlas a cabo, niveles en los que deben realizarse, roles y responsabilidades, herramientas, productos de trabajo e indicadores. La propuesta es independiente a la metodología de desarrollo utilizada y al tipo de proyecto de desarrollo de software. Se proponen guías de adaptación para pequeñas y medianas organizaciones. Para corroborar la validez del marco de trabajo se realizó una triangulación metodológica empleando métodos y técnicas de alta referencia internacional.

This research presents a framework to manage quality activities in software development projects, which allows the detection of defects and nonconformities during the life cycle of a project, closer to the moment when they are released, taking into account the experience of organizations as well as national and international trends in the area of knowledge of software quality. The framework proposes quality activities, techniques and methods to carry them out, levels at which they should be carried out, roles and responsibilities, tools, work products and indicators. The proposal works regardless the development methodology used and the type of software development project. Adaptive guides are proposed for small and medium-sized organizations. In order to corroborate the validity of the framework, a methodological triangulation was made using methods and techniques of prestigious international reference.

Association between Good Practices and Critical Factors for success in SPI

La Mejora de Procesos de Software contribuye a incrementar el rendimiento y utilidad de los procesos. Diversas investigaciones proponen evaluar integralmente las organizaciones considerando los factores críticos que influyen en el éxito, previo a la inversión en la mejora de procesos. Además, consideran necesario la aplicación de Buenas Prácticas para mejorar sistemáticamente los procesos de las organizaciones. Algunos autores hacen referencia a relaciones de dependencia entre Buenas Prácticas y el comportamiento de los Factores Críticos de Éxito; sin embargo, existe una gran dispersión en las Buenas Prácticas abordadas en la literatura y no se establecen con claridad cuáles son los criterios de dependencias entre Buenas Prácticas y factores. La presente investigación realiza un diagnóstico del estado actual del uso de la información de Buenas Prácticas y Factores Críticos de Éxito. El objetivo consiste en conceptualizar las Buenas Prácticas que inciden en el comportamiento de los Factores Críticos de Éxito y contextualizarlas al entorno de la industria cubana del software. Además, se identifican recomendaciones para la ejecución de las Buenas Prácticas y se implementan reglas de asociación para la identificación de dependencias entre Buenas Prácticas y factores. Para el desarrollo de la investigación se aplicaron métodos y técnicas como grupo focal, análisis de campo de fuerzas, entrevistas a profundidad, encuestas, revisión sistemática a la bibliografía y Delphi. Los resultados fueron validados mediante la aplicación de Delphi, Iadov y un cuasiexperimento con series cronológicas múltiples.

The Improvement of Software Processes contributes to increase their level of performance and efficiency. Several researches propose the integral evaluation of organizations, considering the critical factors that influence success, prior to any investment in process improvement. It is also considered necessary to apply Good Practices to systematically improve organization processes. Some authors refer to dependency relationships between Good Practices and the behavior of the Critical Success Factors; however, there is a great dispersion in the Good Practices mentioned in literature and the dependency criteria between Good Practices and factors are not clearly established. The present research performs a diagnosis about the current state of the use of the information of Good Practices and Critical Success Factors. The objective is to conceptualize the Good Practices that affect the behavior of Critical Success Factors and contextualize them to the environment of Cuban software industry. In addition, recommendations for the execution of Good Practices are identified and rules of association are implemented to identify dependencies between Good Practices and factors. For the development of this research methods and techniques such as focal group, force-field analysis, interviews, surveys, literature review and Delphi were applied. The results were validated through the application of Delphi, Iadov and a quasi-experiment with multiple chronological series.

Critical review of process mining, targeting hospital process flows.

La minería de procesos se encarga de generar conocimiento y descubrir procesos a partir de los registros de eventos extraídos que se encuentran en los sistemas de información, en función de diagnosticar, evaluar y mejorar su rendimiento y comportamiento. El presente trabajo se centra en realizar una revisión de las investigaciones publicadas sobre esta alternativa para el análisis de procesos de negocio, acotando el estudio hacia el sector hospitalario, área poco explorada por los investigadores de la disciplina. Se aplicaron varios métodos científicos como análisis documental, histórico-lógico y análisis-síntesis. La búsqueda de información se centró en tres bases de datos generales: "Web of Science", "PubMed" y "Google Scholar". Fueron identificadas 32 investigaciones de interés, en el caso de "PubMed" 17 y en "Google Scholar" más de 60. Se consultaron además, 59 casos de estudio en el repositorio de la Universidad de Eindhoven en Holanda. La recopilación de elementos que se mostrarán en esta investigación constituye un punto de partida para futuras investigaciones y proyectos de desarrollo de minería de procesos aplicados al entorno hospitalario. Tributa al análisis de casos de estudio que pueden ser aplicados en entornos reales de aplicación sobre Sistemas de Información Hospitalaria.

Process mining is responsible for generating knowledge and discovering processes based on the extracted records of events found in information systems, for diagnosing, evaluating and improving their performance and behavior. This paper focuses on carrying out a review of the published research on this alternative for the analysis of business processes, targeting the hospital sector, an area that has been little explored by the researchers of the discipline. Several scientific methods were applied such as documentary, historical-logical analysis and analysis-synthesis. The search for information was focused on three general databases: "Web of Science", "PubMed" and "Google Scholar". 32 relevant researches were identified, in the case of "PubMed" 17 were found, and in "Google Scholar" more than 60. 59 cases of study were also consulted in the repository of the University of Eindhoven in the Netherlands. The collection of elements shown in this research constitutes a starting point for future research and development projects of process mining applied to the hospital environment. It is a contribution to the analysis of case studies that can be applied in real application environments on Hospital Information Systems.

Analysis of trends in the customization of results in web search engines.

La web ha crecido exponencialmente en los últimos años. Una característica de los buscadores es que para una misma consulta hecha por dos usuarios diferentes devuelve los mismos resultados, por lo que la necesidad de personalizar los resultados de búsqueda se ha hecho cada vez más necesario. En este artículo se presenta una revisión de Modelos de Personalización para Buscadores Web (MPBW), con un enfoque en la búsqueda personalizada. La investigación proporciona una revisión de las etapas involucradas en la construcción y evaluación de los MPBW como son: modelación de las características de los usuarios y las relaciones entre estos, recopilación de la información sobre los usuarios del sistema, representación de la información, trabajo multi-idioma, confiabilidad de los datos, creación de perfiles y uso de agentes. Con base al análisis realizado, el documento concluye poniendo en evidencia los desafíos y las futuras direcciones de investigación en el campo del MPBW.

Web search engines help users find specific information within the large amount of information resources available on the Web. A feature of web search engines is that for the same query made by two different users, they show the same results, so the need to customize search results has become increasingly necessary. This article presents a review of Personalization Models for Web Search Engines (PMWS), with a focus on personalized search. The research provides a vision of the stages involved in the construction and evaluation of the MPWB, such as: modeling of users characteristics and the relationships among them, compilation of the information about the users of the system, representation of the information, multi- language performance, reliability of data, creation of profiles and use of agents. Based on the analysis carried out, this paper concludes by highlighting the challenges and future directions of research in the field of PMWS.

Método basado en ontología para representar decisiones de diseño.: Ontology-Based Method to Represent Design Decisions.

Para lograr el desarrollo de un sistema es necesario transitar por diversas etapas según la metodología de desarrollo que se adopte. Dentro de ellas se encuentra la etapa de diseño, en la cual se toman un conjunto de decisiones encaminadas a incrementar la productividad, reducir los costos de replanificación y retrabajo y obtener sistemas con la calidad suficiente para evitar catástrofes sobre todo en aquellas aplicaciones cuyo entorno de explotación se considere crítico. El objetivo de la presente investigación es realizar un método basado en ontologías para representar las decisiones de diseño tomadas durante la etapa de diseño. Como parte de la investigación se realizó una revisión sistémica a la bibliografía con el objetivo de identificar cómo se aborda el tema en cuestión por diferentes autores y se identificaron diversas decisiones de diseño. Como resultado de la investigación se elaboró un método, basado en ontología que permite representar las decisiones durante la etapa de diseño de un sistema.

To achieve the development of a system it is necessary to go through different stages according to the development methodology adopted. Among them there is the design stage, in which a set of decisions is made to increase productivity, reduce re-planning and rework costs and obtain systems with enough quality to avoid catastrophes, especially in those environments considered as critical. As the objective of this research, the authors propose an ontology-based method so that software designers and architects can use it to represent the design decisions made during this stage of software development. As part of the research, a systematic review of the literature was made to identify how the subject is approached by different authors and different design decisions were identified. As a result of this research, an ontology-based method was developed that allows to represent the decisions made during the design stage of a system.