Revista Cubana de Ciencias Informáticas

Controlled Natural Language for Integrity Constraints Specification in the ER Model

En la práctica los esquemas Entidad Interrelación generados durante la modelación conceptual no son capaces de especificar restricciones, necesarias para garantizar la integridad de un sistema de información. Aunque han existido intentos, la comunidad de diseñadores de bases de datos no ha adoptado una práctica para el diseño de la integridad de un sistema de información dado un esquema entidad interrelación del universo de discurso. Por tanto es necesario seleccionar un lenguaje con gran nivel de captación semántica para especificar restricciones. Para ello se eligió el lenguaje natural controlado RuleSpeak, unido al Semantic of Business Vocabulary and Rules. Finalmente, se muestra la especificación de aquellas restricciones de integridad definidas por el modelador e impuestas por un agente autorizado del negocio.

ABSTRACT In practice, Entity Relationship schemes generated during conceptual modeling phase are not able to specify many of the constraints, to ensure the integrity of an information system. Although there have been attempts, the community of database designers has not adopted a practice for the design of integrity of an information system, from an ER diagram of the universe of discourse. Therefore, it is necessary to select a semantically rich language, to specify constraints. In response, the controlled natural language RuleSpeak, bound to Semantic of Business Vocabulary and Rules was selected. Finally, the specification of integrity constraints defined by the modeler and imposed by an authorized business agent is shown. This approach helps to cover a lack of ER model in representing integrity, and helps in the understanding between the technical and business personnel.

Online wavelet-based scheme for reduction of noise in industrial signals

En este trabajo se propone un esquema para la reducción de ruido gaussiano online basado en wavelet con ventanas deslizantes para ser utilizado en señales industriales. Este tipo de técnicas se utilizan cuando la señal debe ser tratada a medida que se obtienen las muestras, funcionalidad necesaria en aplicaciones con requerimientos de tiempo real, por ejemplo en sistemas SCADA. El algoritmo introducido en el presente trabajo se diferencia de algoritmos similares en que: en primer término utiliza una selección adaptativa del umbral basada en NeighShrink; adicionalmente reutiliza en lo posible los coeficientes wavelet calculados en pasos anteriores para el procesamiento de cada punto; finalmente utiliza la wavelet Haar en lugar de otros filtros de mayor complejidad computacional. Para la comprobación experimental del nuevo esquema se utilizó un conjunto de señales sintéticas introducido por Donoho y Marron, complementadas por señales adquiridas en procesos reales de plantas industriales. Las pruebas realizadas revelan que el algoritmo propuesto mejora la reducción de ruido online respecto a esquemas similares reportados anteriormente y es computacionalmente menos complejo.

This paper proposes a scheme for online Gaussian noise reduction based on wavelets with sliding windows. The scheme has been specifically designed for real-time systems (e.g. SCADA systems) where signals must be processed on-the-fly. The proposed algorithm differs from previous proposals on: i) the adaptive threshold selection, which is based on NeighShrink; ii) the dynamic use of previously calculated wavelet coefficients and; iii) the use of the Haar wavelet filtering implementation instead of others with higher computational cost. The novel scheme has been tested on a set of pattern signals proposed by Donoho and Marron complemented with other representative measurements obtained from real processes. Our results indicate that, for this kind of data, the proposed algorithm outperforms previous schemes on both: noise reduction and efficiency.

Ingenias Requirements based on social modeling and i*

Las tendencias actuales de la computación permitieron el surgimiento de los agentes inteligentes. Con este nuevo paradigma ha surgido un gran número de metodologías para el desarrollo de sistemas multi-agente, ejemplo de ellas son GAIA, Mase, TROPOS e INGENIAS. Cada una tiene ventajas y desventajas en las distintas fases del desarrollo de software. La metodología INGENIAS es considerada una de las más completas, pero no tiene una fase de captura de requisitos desde el punto de vista social. La metodología TROPOS sin embargo, es una metodología fuerte en la captura de requisitos, ya que utiliza i *. En este trabajo, tras analizar las etapas de los requisitos de ambas metodologías, se hace una propuesta para incorporar los modelos sociales de i * a INGENIAS, basados en el análisis llevado a cabo por la metodología TROPOS.

Intelligent agents are the solution of current computing trends. With this new paradigm has emerged a large number of methodologies to develop multi-agent systems, e.g. are GAIA, Mase, TROPOS and INGENIAS. Each one has some advantages or disadvantages in the different phases of software development. Ingenias methodology is considered one of the most complete, but it does not have a capture requirement phase from a social point of view. The TROPOS methodology however, is a strong methodology in the capture requirements because it uses i*. In this paper, after analyzing the stages of requirements of both methodologies, a proposal is made for the incorporation of social modeling with i* in Ingenias, based on the analysis carried out by the TROPOS methodology.

Formal and artificial intelligence techniques for the management of human resources in IT projects

La competitividad del mundo empresarial demanda de contar con personal competente, sobre todo cuando la producción se organiza en forma de proyectos. La gestión de los recursos humanos constituye un área de gran importancia en estos entornos. Para su realización se han propuesto métodos, modelos y algoritmos que utilizan técnicas de inteligencia artificial, sin embargo muchos casos representan propuestas teóricas o mecanismos invasivos anteponiéndose a la eficiencia del proyecto. En este trabajo se hace una propuesta de utilización de técnicas formales y de inteligencia artificial para la gestión de los recursos humanos en proyectos informáticos. La propuesta está implementada sobre Xedro-GESPRO: una herramienta para la dirección integrada de proyectos desarrollada en el país y utilizada por varias organizaciones desarrolladoras de proyectos de diversa índole.

The competitiveness of the business world demands for suitable staff, especially when production is organized by projects. The management of human resources is an area of great importance. Methods, models and algorithms that use artificial intelligence techniques have been proposed for its implementation, however many cases represent theoretical proposals or invasive mechanisms against project efficiency. This paper proposes the use of formal and artificial intelligence techniques to manage human resources in IT projects. The proposal is implemented on Xedro-GESPRO: a tool for integrated project management developed in the country and used by several organizations developers of different projects.

The use of parallelization strategies in metaheuristic algorithms to solve the problem of software development team conformation

Este trabajo se centra en el uso de estrategias de paralelización en algoritmos metaheurísticos, con el objetivo de disminuir los tiempos de respuesta de los algoritmos y mejorar la calidad de las soluciones obtenidas en la solución del problema de conformación de equipos. En el trabajo se realizan experimentos que permiten comparar el desempeño de diferentes algoritmos metaheurísticos aplicando o no estrategias de paralelización en organizaciones especialmente grandes. Los resultados obtenidos muestran mejoras en los tiempos de respuesta y la calidad de las soluciones con el uso de la estrategia de múltiples trayectorias.

This paper focuses on the use of parallelization strategies in metaheuristic algorithms. These strategies are used in order to reduce the response times of the algorithms and improve the quality of the solution for the software development team formation problem. Experiments were performed to compare the performance of different metaheuristics algorithms with and without parallelization strategies in especially large organizations. The results show improvements in response times and quality of solutions using multiple concurrent exploration.

MatLab implementation of the FDTD method for microstrip structures modelling

En el presente trabajo se analizan los fundamentos del Método de las Diferencias Finitas en el Dominio del Tiempo (FDTD), la implementación de las condiciones de frontera absorbentes, así como los criterios para su estabilidad y convergencia. Para evaluar las ventajas de la utilización del método FDTD se modela una antena de microcinta utilizando el entorno MatLab con el fin de determinar su diagrama de radiación de potencia normalizado tomando como referencia los resultados obtenidos mediante el software profesional de simulación CST Microwave Studio y el Método de Muestreo Biortogonal en el Dominio del Tiempo (SBTD).

In the present work the basics of the Finite Differences in the Time Domain Method (FDTD) are analyzed, absorbent boundary conditions are implemented and conditions for their convergence and stability are introduced. To evaluate the advantages of the use of FDTD method a microstrip antenna is modeled using MatLab environment and the normalized power pattern diagram is determined using as reference the results obtained with the professional software of simulation CST Microwave Studio and the Biortogonal Sampling in the Time Domain Method (SBTD).

Visualization Module for petrophysical analysis of oil wells

El petróleo es un recurso natural no renovable utilizado para producir un alto porcentaje de la energía que se consume en el mundo. Debido a su importancia y utilidad se extrae en casi todos los países de América. En Cuba se utilizan para la exploración de este preciado recurso, sistemas automatizados, que entre sus características permiten analizar, evaluar y modificar la información contenida en los archivos de registros de pozos de petróleo. Estos sistemas automatizados son una gran ayuda en el análisis e interpretación de la información contenida en los registros de pozos, proporcionando una mayor precisión y velocidad en el procesamiento. Pero para Cuba, el uso de estos sistemas no es factible debido al elevado costo requerido para utilizarlos, además, que sólo se pueden ejecutar en el sistema operativo Windows. El presente trabajo tiene el objetivo de permitir el análisis de la información contenida en los archivos de registros de pozo de petróleo a través de la visualización de histogramas, cross-plot y pistas. Para desarrollar este trabajo se emplearon los métodos científicos: analítico-sintético, modelado, observación y entrevista. Además, se utilizó la metodología RUP, lenguaje de modelado UML, la herramienta CASE Visual Paradigm, el lenguaje de programación C++ y el marco de desarrollo Qt, como entorno de desarrollo QT Creator y la biblioteca Qwt5. Como resultado de este trabajo, además del módulo implementado, se obtuvo la ingeniería de requisitos y análisis del modelo de negocio de la información contenida en los registros de pozos de petróleo.

Oil is non-renewable natural resource used to produce a high percentage of energy in the world today. Because of its importance and usefulness is mined in almost all the countries of America. In Cuba for the exploration of this precious resource, automated systems are used, which among its features provide analyze, evaluate and edit the information contained in the files of oil well logs. These automated systems are a great help in the analysis and interpretation of such information, providing greater accuracy and speed in processing. But for Cuba, the use of these systems is not feasible due to the high cost required to obtain and use them, besides it can only be run on Windows operating system. The present work aims to enable the analysis of information contained in the files of oil well logs through the histogram display, plots and cross plots. It was developed using scientific methods such as the Analytic-Synthetic, Modeling, Observation and Interview. In addition, we used the RUP, UML modeling language, the CASE tool Visual Paradigm, the programming language C++ as the development framework Qt framework like QT Creator development environment and a library Qwt5 graphed. The result of this work was the implemented module, besides the requirements engineering and a business model from the analysis of information contained in oil well logs.

Information System for the Analysis of Wind Data

Dentro del esfuerzo mundial que se realiza por encontrar fuentes de energía alternativas a la obtenida a partir de los combustibles fósiles, capaces de cubrir la demanda creciente de la población y que a su vez contribuyan con el desarrollo sostenible de los países, la energía eólica ha despuntado como una de las principales. En Cuba la instalación de aerogeneradores ha permitido la utilización de este tipo de energía, pero además ha potenciado los estudios en el aprovechamiento eficiente de la misma. En este contexto es muy demandado por investigadores, los datos registrados por las estaciones meteorológicas móviles que monitorean los parámetros de viento (velocidad y dirección). Esto plantea la problemática de garantizar la disponibilidad y fiabilidad de estos datos, así como la interpretación de la información que se puede extraer de ellos. Esta investigación describe una aplicación informática, que permite darle solución a la problemática anterior, para el desarrollo de la misma se utilizó la metodología OpenUP y por las características donde se va a desplegar el sistema se utilizó una distribución “The Broker”, esto determinó la utilización de tecnologías y herramientas para la construcción de una aplicación intermedia, ejecutada en un ambiente de escritorio y una aplicación web para la divulgación de los parámetros de viento y gráficos representativos de la información contenida en dichos parámetros para un mejor análisis de los mismos.

Among the global effort made to find alternative sources other than the ones obtained from fossil fuels, able to cover the growing demand of the population, and at the same time contribute to the sustainable development of countries, wind energy has excelled as a top. In Cuba, the installation of wind turbines has allowed the use of this type of energy, but also it has promoted studies on its efficient use. In this context, it is highly demanded by researchers, the data registered by mobile weather stations that monitor wind parameters (speed and direction). This expresses the problem of ensuring the availability and reliability of these data and the interpretation of the information that can be extracted from them. This research describes a software application that gives solution to the previous problem. The OpenUP methodology was used and because of the characteristics where the system is going to be deployed The Broker distribution was used. All of this determined the use of technologies and tools for the construction of an intermediate application, carried out on a desktop environment and a web application for disclosure the wind parameters and representative graphics of the information contained in those parameters for a better analysis of them.

Algorithms and discovering techniques for unstructured processes: state of art

La ejecución de los procesos de negocio genera un gran volumen de datos, de los que se puede extraer información que ayude a comprender fenómenos o a tomar decisiones aplicando técnicas y herramientas. La minería de procesos se encarga de descubrir, monitorear y mejorar los procesos reales que se llevan a cabo en una empresa, extrayendo conocimiento de los registros de eventos que manejan los sistemas informáticos actuales y generando modelos que describen los procesos. Cuando los procesos son poco estructurados se generan modelos poco comprensibles que dificultan su análisis. El objetivo de este trabajo es realizar un estudio de algunos algoritmos y técnicas de descubrimiento de mayor relevancia durante los últimos 10 años, enfocados en la etapa de descubrimiento de la minería de procesos, para identificar las principales dificultades existentes en esta área. La investigación mostró que existen varios aspectos relacionados con la interacción de los usuarios con los modelos durante su generación y análisis, y con la forma en que estos se presentan, que perjudican su comprensión. La identificación de estas dificultades permite direccionar las investigaciones hacia una mayor integración del usuario en la generación de los modelos, así como enfatizar la importancia de estudiar el área de las visualizaciones gráficas como variante para lograr mayor comprensibilidad en los mismos. Estos modelos son de gran ayuda para el análisis y la gestión de procesos, la toma de decisiones e incluso, las auditorías.

The execution of the business processes generates a great volume of data, from where information can be extracted helping to understand phenomena or to make decisions applying techniques and tools. The process mining is in charge of discovering, monitoring and improving the real processes carried out in a company, extracting knowledge from the logs managed by the current computer systems and generating models that describe the processes. When the processes are unstructured, not very comprehensible models that hinder the analysis of the process, are generated. The goal of this research is to perform a study of some of the more relevant algorithms and techniques during the last 10 years, focused in the discovery stage of process mining to identify the main existing difficulties in this area. The research showed that many aspects related to the interaction of the users with the models during its generation and analysis, and the way they are exposed, disturb their understanding. Identifying these difficulties addresses the investigation toward the increase of user interaction during the models generation, and emphasize the importance of studying the graphic visualizations area as a variant to improve their understanding. These models provide a great help for the analysis and process management, decision-making and even audits.

Disambiguation of Names of Authors in Scientific Journals

La ambigüedad en el nombre de los autores en las revistas científicas es un problema que afecta a las publicaciones de este tipo. Dicho problema se refiere a la posibilidad de representar el nombre de los autores de diferentes formas en los metadatos bibliográficos presentes en los repositorios digitales. Este se puede manifestar de dos formas diferentes, (1) pueden aparecer nombres de autores iguales, pero que no se refieren al mismo autor y (2) aparecen nombres diferentes, pero que se refieren al mismo autor. En este artículo se presenta un análisis crítico de las principales aproximaciones existentes en la literatura para solucionar el problema antes mencionado. Se realizó una revisión bibliográfica en las principales Bases de Datos referenciadas a nivel mundial, con el objetivo de identificar los elementos más actuales y rigurosos posibles. Se pudo constatar que la variedad de técnicas utilizadas para resolver el problema de la ambigüedad abarcan desde la utilización de técnicas de minería de datos hasta la utilización de la web como fuente de información. Cada una de las soluciones planteadas posee limitaciones y ventajas que dependen de las características de los datos utilizados. Finalmente, se concluye que no existe una solución definitiva para resolver el problema tratado debido a que los resultados de las aproximaciones no son cien por ciento completos y dependen estrechamente de los datos utilizados.

The ambiguity in the names of authors in scientific journals is a problem that affects such publications. This problem concerns the possibility of representing the name of the authors of different ways in bibliographic metadata inside of digital repositories. This problem can manifest itself in two different ways. At first place, it is possible to find names of authors syntactically identical, but that do not refer to the same author. The second case refers to the appearance of different names that refer to the same author. This paper shows a study of the main approaches found in the literature to solve the above problem, in addition to a critical analysis of these solutions. To carry out research, a literature review was conducted in major databases referenced globally, with the goal of possibly exposing the latest and thorough elements. After having conducted the study, it was found that the variety of techniques used to solve the problem of ambiguity, range from the use of data mining techniques to the use of the web as an information source. Each of the proposed solutions has advantages and drawbacks, depending on the characteristics of the data used. Also it can be concluded that there is an ultimate solution for solving the problem addressed, due to its close dependence on the used data.