Preconceptual Modeling in Software Engineering: Metaphysics of Diagrammatic Representations
针对概念模型开发难、需求收集易引发沟通误解的问题，本文聚焦前概念建模阶段，采用thinging machine（TM）建模方法构建现实部分的形而上学基础，提出区域可感知性与存在独特性两大主张，深化了对TM建模的理解并补充了形而上学见解。
2024-05-15 cs.SE
Conceptual Modeling and Classification of Events
本文扩展了事物机（TM）建模方法，通过引入缺席事件等概念丰富事件的存在结构，并提出一种基于TM模型图而非语义分类的事件分类新方法。
2024-12-31 cs.SE
Dissipating with Relations: Implication for the Entity-Relationship Model
当概念建模缺乏本体的清晰性和严格的定义时，就会出现困难，在关系构造中尤其如此。有证据表明，在传达应用程序域的意义形式时，关系的使用通常是有问题的。关于这一主题的研究很重要，因为关系是许多方法的核心，也是从业人员常用的方法。在本文中，我们研究了概念建模的背景下的关系或关系的概念。具体来说，我们专注于实体关系（ER）模型中使用的关系的概念。ER模型是通过一种新的形式的概念建模称为事物机（TM），追求进一步理解的关系概念的语义进行审查。ER模型由三个基本类别组成（即，实体，关系和属性），而TM是从一个称为事物/机器（thimac）的本体论类别构建的。几个ER图被重新转换为TM图，创造了一个关于概念模型中关系概念状态的有趣含义的分类冲突。重新建模表明，关系结构被消散到TM的事情流和事件年表。
2020-08-01 cs.SE
Modeling in Systems Engineering: Conceptual Time Representation
随着嵌入式系统、普适计算和混合系统控制等领域的重要性日益增加，人们越来越关注系统建模的时变方面。在本文中，我们专注于建模概念时间。概念时间是在概念建模中表示的时间，其中时间的概念并不总是起主要作用。计算中的时间建模远没有展现出一个统一和全面的框架，并且通常以一种特别的方式处理。本文有助于建立一个更广泛的理解时间概念建模的基础上的软件和系统工程模型表示思维机（TM）。TM建模建立在一个称为thimac（事物/机器）的单类别本体论上，该本体论用于阐述本体论假设的设计和分析。所研究的问题是一个抽象的建模域的样本，以时间为例。我们的目标是提供更好的理解TM模型的补充与时间方面的概念化。研究结果揭示了时间和相关概念（如空间、事件和系统行为）的新特征。
2021-04-01 cs.SE
Conceptual Modeling of Aggregation: an Exploration
本文是关于软件工程中聚合概念建模的研究。聚合是可以被视为单个单元的域对象的集群。在UML中，聚合是一种关联类型，其中对象被配置在一起以形成更复杂的对象。它被描述为模特界最大的禁忌之一。尽管聚合被广泛使用，但它似乎是一个麻烦的概念。它有时被视为part-of;然而，part-of关系只是许多可能的聚合机制之一，本身也是有问题的，部分原因是它的语义不同。本文的目的是开发一个语义组装模型，这是有用的表示领域中的关系，并实现不同层次的软件之间的互操作性。本文有助于本体论概念清晰的聚合，基于一个模型称为一个思考机（TM）。TM模型使用所谓的thimacs（事物/机器）作为描述域的构建块。因此，聚合的概念被扩展到行为聚合，其中各个实体共同作为一个单元。结果指出，一个有前途的贡献的概念聚合的理解相比，本体论的立场是基于物质或关系。
2022-08-23 cs.SE
Technical Report: Rapid Reviews on Engineering of Internet of Things Software Systems
我们进行了一系列快速审查，以表征物联网的各个方面。我们格式化了一个通用元协议，该协议针对所呈现的六个方面（连接性，事物，行为，智能，交互性和环境）中的每一个进行了实例化，并考虑了安全问题，这是物联网环境中最重要和最常见的挑战之一。元协议的详细内容和每次审查的结果。
2021-01-14 cs.SE
Thinging vs Objectfying in Software Engineering
在本文中，我们提出了使用的建模方法的概念的基础上的东西，重点是当前阶段的研究是在软件系统建模的分析阶段。面向对象的方法，它把对象作为一个中心概念，提供了机会，探索应用thinging对象的重新概念化。几个面向对象的例子是重铸在面向事物的建模方面。结果表明，一个积极的发展，导致几种可能的选择：（1）补充面向对象（OO）的范式与额外的符号，（2）促进进一步理解的OO范式的某些方面。开发一种新的基于思维的建模方法的可能性也存在。
2018-10-25 cs.SE
First things first: If software engineering is the solution, then what is the problem?
软件工程经历了本体论危机，缺乏理论。为什么？为什么？除其他原因外，因为它总是屈服于商业和政治利益所要求的实用主义，放弃了成为科学而不是专业学科的任何意图。要开始讨论软件理论的定义，首先需要知道什么是软件。
2019-04-11 cs.SE
Existential Ontology and Thinging Modeling in Software Engineering
这项研究是以前的一项研究的续集，题为软件工程师的思考，这表明，与对象化相比，事物的概念在建模中有一些有益的方向。要解释海德格尔的物的概念的根源，就必须把物纳入概念建模。这就需要理解海德格尔的存在本体论，以确定任何与物的关系。本文是对存在本体论的一种探索，旨在进一步澄清物的概念。我们首先回顾Thinging Machine（TM）在Thinging for Software Engineers中介绍的，并提供了一个完整的例子，说明它在建模订购系统中的应用。接下来，我们将讨论世界中事物的存在（存在），以及海德格尔对时间的解释，时间是任何对存在的理解的一个可能的视界。我们强调，TM与海德格尔的存在概念及其对此在的详尽分析没有直接关系。然而，研究非此在的事物可能会有一些好处，可以为思维提供一个哲学基础，就像TM建模中所使用的那样。有趣的是，TM可以用来建模存在本体，从而提高对它们的理解水平。
2019-03-26 cs.SE
IoT Roadmap: Support for Internet of Things Software Systems Engineering
路线图是在博士学位的背景下进行的。在里约热内卢联邦大学系统工程和计算项目实验软件工程小组（COPPE/UFRJ）和法国高等理工大学工业和人类自动化控制、机械工程和计算机科学实验室（LAMIH UMR CNRS 8201）的合作下，该研究项目已于2011年12月12日在巴黎大学完成。路线图是对物联网应用特殊性的调查结果。它是从不同实验研究中收集的概念和证据的具体组织。它支持物联网软件系统的定义，并为项目团队提供特定项目来讨论和定义与指定、设计和实施物联网应用程序相关的基本方面。
2021-07-12 cs.SE
Conceptual Data Modeling: Entity-Relationship Models as Thinging Machines
数据建模是开发模型的过程，用于设计和开发支持组织各种业务流程的数据系统。概念数据模型表示要存储在数据库中的数据的结构的技术独立规范。该模型旨在提供更丰富的表现力，并纳入一组语义（a）支持存储在数据管理结构中的数据的设计，控制和完整性部分和（b）协调查看数据库上的连接和想法。描述的数据结构通常以实体关系（ER）模型表示，这是最早的数据建模技术之一，并且可能继续成为表征实体类，属性和关系的流行方式。本文试图研究ER建模的基本概念，分析它们所指的概念以及表示它们的方法。在这样的任务中，我们在ER的基本构建结构、表示实体、关系和属性方面应用了一种新的建模方法（思维机器; TM）。这个项目的目标是进一步理解数据模型并丰富它们的语义。在此上下文中纳入了对建模的三个具体贡献：（a）使用TM模型的五个通用动作来在ER结构中注入处理;（b）将TM建模的单个本体元素（即，事物/机器或thimac）到ER实体和关系;以及（c）提出包括结构和面向时间的概念（例如，事件或行为）。
2021-09-29 cs.DB cs.SE
Software Engineering for Internet of Things: The Practitioner's Perspective
基于物联网的系统（简称IoT系统）在不同的工业领域越来越受欢迎，并且它们的发展正在迅速增加，以向最终用户和公民提供增值服务。到目前为止，很少有研究揭示物联网系统所需的核心开发过程生命周期，因此软件工程师发现自己对这种新的系统开发类型没有准备，也不熟悉。为了弥补这一差距，我们进行了一项定量和定性相结合的研究，从现有的物联网文献中得出了一个概念性的过程框架，确定了27项关键任务，可纳入物联网系统的开发过程。该框架随后通过对来自6大洲35个国家的127名物联网系统从业者开发人员的调查进行了验证，他们具有15种不同的行业背景。我们的研究提供了对最重要的开发过程任务的理解，并告知软件工程从业者和研究人员与下一代物联网系统开发相关的挑战和建议。
2021-05-05 cs.SE
Thinging as a Way of Modeling in Poiesis: Applications in Software Engineering
从软件设计的角度来看，清晰的设计定义可以提高项目的成功率和开发效率。即使重点是软件工程，在本文中，我们认为设计的概念，从更广泛的观点，创造和生产的文物现象的研究领域。在poiesis中，设计通过建模的媒介进行操作。根据几个来源，目前还没有系统的综合知识体系，从业者可以在设计基于计算机的建模语言时参考。建模语言（如UML）是基于实践的，很少有坚实的理论支撑-无论是数学的，本体论的还是伴随语言使用的。在本文中，我们建议采用最近增加的图形语言，思维机（简称TM），作为一种设计语言，在一般领域的Poiesis和我们将其应用于软件工程设计的思维机。我们展示了设计的中间步骤，导致产生一个TM模型的案例研究。案例研究是从一个源，其中一个完整的基于UML的设计。对比这两种方法产生的模型，指出TM作为设计领域的集成和统一建模语言的可行性。
2019-12-12 cs.SE
Thinging for Software Engineers
本文的目的是促进术语thing和thinging（指的是在现实的某个部分周围定义一个边界并给它贴上名称的行为）作为有价值的概念，在软件工程建模中发挥重要作用。此外，我们试图为术语事物、对象、过程和事物提供操作定义。实质性的讨论是基于一个（抽象的）机器的概念，命名为思维机（TM），在几个研究工作中使用。TM创造、处理、接收、释放和转移事物。因此，TM的图形表示用于模拟现实。在讨论部分，本文阐明了软件工程中与概念建模相关的有趣问题。本文的内容和结论表明，思考应该更有意义地强调作为一个有价值的研究和教学课题，至少在软件开发周期的需求分析阶段。
2018-07-27 cs.SE
Towards a General Software Engineering Methodology for the Internet of Things
随着物联网领域研究的进展，以及存在大量解决各种问题的建议，需要一种通用的原则性软件工程方法来系统地开发物联网系统和应用。在本文中，通过综合该领域的最新技术，我们试图围绕物联网系统和应用程序的设计和开发的关键概念和抽象框架，并起草了一个以这些抽象为中心的软件工程方法。
2016-01-21 cs.MA cs.SE
Thinging Machines for Requirements Engineering: Superseding Flowchart-Based Modeling
本文指出基于流程图的需求工程建模方法已过时，提出采用thinging machines（TMs）这一替代性图表建模方法论，通过案例研究对比证明TM能更好整合需求获取并提升建模质量。
2025-01-28 cs.SE
Toward Maximum Grip Process Modeling in Software Engineering
软件工程中的过程建模（PM）涉及到理解世界的特定方式。在这种情况下，哲学工作不仅在本质上是重要的;它也可以经得起一些更成熟的软件工程研究指标。面向对象的方法论将对象作为建模的中心概念。这篇文章来自于一系列的文章，这些文章集中在软件系统建模的分析阶段的背景下的思维概念。我们使用一个抽象的机器命名为Thinging Machine（TM）的机制，通过它的东西揭示自己。我们介绍了一个更深入的调查，一个大TM，标志着整体的实体建模系统。我们还提出了新的概念，如最大抓地力，这是指的重要性的粒度水平，其中最佳的可见性模型的意义是给定的。这项研究的结果表明，在PM领域的积极改善，可能会导致加强对面向对象的方法的理解。TM还提出了开发PM新方法的可能性。
2019-06-26 cs.SE
Some things never change: how far generative AI can really change software engineering practice
本文通过调查软件工程从业者对生成式人工智能的期望，识别出人类专业知识、创造力和项目管理等难以被 GenAI 深刻改变的领域，为未来研究指明了方向。
2024-06-14 cs.SE
ThingML+ Augmenting Model-Driven Software Engineering for the Internet of Things with Machine Learning
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Software AG（Software AG公司）
在本文中，我们提出了目前的研究项目ML-Quadrat，其目的是扩展的方法，建模语言和工具支持的ThingML -物联网/CPS的开源建模工具-以解决物联网应用程序的机器学习的需求。目前，ThingML提供了一种建模语言和工具支持，用于对系统的组件、通信接口以及行为进行建模。后者是通过状态机完成的。然而，我们认为，在许多情况下，物联网/CPS服务涉及系统组件和物理过程，其行为没有得到很好的理解，以便使用状态机进行建模。因此，通常是数据驱动的方法，它可以根据观察到的数据进行推断，例如，使用机器学习是优选的。为此，ML-Quadrat在建模级别（建模语言的语法和语义）和代码生成器级别上将必要的机器学习概念集成到ThingML中。我们计划支持两个目标平台，用于有关流处理和复杂事件处理的代码生成，即Apache SAMOA和Apama。
2020-09-22 cs.LG cs.SE
Low-code Engineering for Internet of things: A state of research
开发物联网（IoT）系统必须应对几个挑战，主要是因为所涉及的子系统和组件的异构性。为了构思支持物联网系统开发的语言和工具，本文介绍了这项研究的结果，这项研究旨在了解现有平台的最新发展状况，特别是开发物联网系统的低代码平台。通过分析16个平台，已经确定了一组相应的功能来表示每个分析平台可以支持的功能和服务。我们还确定了现有方法的局限性，并讨论了未来改进和解决这些问题的可能方法。
2020-09-08 cs.PL cs.SE
Evaluating a Development Framework for Engineering Internet of Things Applications
一个关键的挑战是使物联网应用程序开发与开发过程中所涉及的各种利益相关者的努力最小。在无线传感器网络和普适计算领域，已经提出了应对这一挑战的几种方法，这些方法被认为是现代物联网的先驱。然而，虽然现有的方法提供了广泛的功能，利益相关者有具体的应用程序开发要求，选择一个适当的方法需要在不同的方面进行全面的评估。到目前为止，这方面的研究已经在有限的范围内。有鉴于此，本文基于我们以前对物联网应用程序开发框架的工作提供了一套广泛的评估。具体来说，我们从以下方面评估我们的方法：（1）开发工作量：创建新应用程序所需的工作量，（2）可重用性：在应用程序开发期间软件工件可以重用的程度，（3）表现力：可以使用我们的方法建模的物联网应用程序的特征，（4）内存指标：设备为了在我们的框架下运行应用程序而需要消耗的内存和存储量，以及（5）我们的方法与物联网应用程序开发中的各种维度上的最新技术的比较，这不仅提供了对最新技术的全面了解，而且还指导开发者在给定应用需求的情况下选择方法。我们相信，上述不同方面为研究界提供了评估、选择和开发有用的物联网框架和应用程序的洞察力。
2016-06-07 cs.SE
The Study and Approach of Software Re-Engineering
软件再工程的本质是改进或改造现有软件，使其能够被理解，控制和重用为新软件。需求，软件再工程的必要性大大增加。这些系统软件已经过时，不再用于架构，它们运行的平台稳定一致，它们支持开发和支持需求的变化。软件再工程是恢复和重用现有软件中固有的东西，将软件维护成本控制在最低限度，为未来软件开发奠定基础的重要手段。
2011-12-17 cs.SE
Software Engineering Timeline: major areas of interest and multidisciplinary trends
今天的社会不能没有软件，也就是说，不能没有软件工程。自1968年这门学科出现以来，从业者已经学到了宝贵的经验教训，这些经验教训对当前的实践做出了贡献。有些已经过时，但许多仍然是相关的和广泛使用的。从作者个人和不完整的角度来看，本文不仅回顾了软件工程时间轴中的主要里程碑和感兴趣的领域，帮助软件工程师欣赏事物的状态，而且还试图给出一些见解，这个复杂的工程将在不久的将来看到的趋势。
2020-02-24 cs.SE
Envisioning Tool Support for Designing Privacy-Aware Internet of Thing Applications
物联网（IoT）应用的设计和开发过程比桌面、移动或Web应用更复杂。物联网应用需要软件和硬件两者跨多个不同类型的节点（例如，微控制器、片上系统、移动电话、嵌入式单板计算机和云平台）在不同条件下具有不同的能力。物联网应用程序通常收集和分析可用于获取有关个人的敏感信息的个人数据。如果没有适当的隐私保护，物联网应用程序可能会导致严重的隐私侵犯。到目前为止，在设计和开发物联网应用程序时，软件工程过程中尚未明确考虑隐私问题，部分原因是缺乏工具，技术和指导。本文提出了一个研究愿景，认为开发一个隐私感知的物联网应用程序设计工具，以解决上述挑战的重要性。该工具不仅可以将物联网应用程序设计转换为隐私感知应用程序设计，还可以验证和验证它们。首先，我们概述了这个拟议的工具应该如何在实践中工作及其核心功能。然后，我们确定了研究的挑战和潜在的发展方向提出的工具。我们预计，这一拟议的工具将节省许多工程时间，否则工程师将需要花费在开发隐私专业知识和应用它。我们还强调这一工具对隐私教育和隐私合规的实用性。
2020-11-28 cs.SE
Modeling System Events and Negative Events Using Thinging Machines Based on Lupascian Logic
本文是一个探索的本体论基础的概念建模，解决了事件的概念和相关的概念。在系统和软件工程中，传达事物如何随时间和空间变化的开发模型需要持续关注。在这种情况下，建模系统中的基本问题包括事件的定义、事件的类型以及事件之间可以识别的关系的种类。尽管在各种研究领域中存在对这些问题的广泛研究，但事件在计算中具有广泛的适用性（例如，事件驱动编程、架构、数据建模、自动化和监控）。虽然这些计算概念是多种多样的，但它们基于事件的本质使我们可以将许多相同的软件工程技术应用于所有这些概念。在本文中，重点是解决系统事件和负面事件的动态概念。具体来说，我们专注于计算机科学家所说的事件语法和事件演算。对事件概念的分析有助于加深对事件概念的理解，为进一步完善概念建模的理论和实践奠定基础。计算机科学中的事件具有许多定义（例如，发生的任何事情，对象属性的变化，以及状态的发生和状态之间的转换）。本文是基于一个不同的概念化使用思维机器和卢帕斯卡逻辑来定义负面事件。事件被定义为一个时间穿透域的区域，它是用事物和五动作机器来描述的。相应地，从事件语法和事件演算的样本进行改造和分析，在这个定义。结果指向一个丰富的建模技术与增强的概念化的事件，可以有利于系统中的行为建模。
2022-11-22 cs.SE
Self-Organizing Software Models for the Internet of Things
物联网（IoT）设想将物理对象集成到软件系统中，以自动化我们生活的关键方面，例如医疗保健，安全，农业和城市管理。虽然愿景很有希望，但随着硬件和通信技术的快速发展，物联网系统变得越来越动态，大型和复杂，以至于手动管理变得不可行。因此，为构建自主物联网系统提供软件工程基础至关重要。在本文中，我们介绍了一种称为自组织软件模型的新范式，其中物联网软件系统没有显式编程，而是在系统运行期间以分散的方式出现，只有最少或没有人为干预。我们特别介绍了这些模型的概述，包括它们的定义，动机，研究挑战和潜在的方向。
2021-02-25 cs.SE
Data Analytics and Machine Learning Methods, Techniques and Tool for Model-Driven Engineering of Smart IoT Services
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
本博士论文提出了一种新的方法来加强物联网（IoT）和智能网络物理系统（CPS）的智能服务的发展。所提出的方法提供了抽象和自动化的软件工程过程，以及数据分析（DA）和机器学习（ML）的做法。这是以集成和无缝的方式实现的。我们通过扩展一个名为ThingML的开源建模工具来实现和验证所提出的方法。ThingML是一种特定于领域的语言和建模工具，可为IoT/CPS领域生成代码生成。ThingML和任何其他IoT/CPS建模工具都不支持建模级别的DA/ML。因此，作为博士论文的主要贡献，我们将有关DA/ML方法和技术的必要语法和语义添加到ThingML的建模语言中。此外，我们支持多个ML库和框架的API，用于自动生成Python和Java中目标软件的源代码。我们的方法支持独立于平台的模型以及特定于平台的模型。此外，我们通过在后台（专家模式）提供自动化ML（AutoML），并通过在设计时进行模型检查约束和提示，来帮助执行半自动化DA/ML任务。最后，我们考虑了来自网络安全、智能能源系统和能源交易市场领域的三个用例场景。
2021-02-12 cs.LG cs.SE
Ontology for Conceptual Modeling: Reality of What Thinging Machines Talk About, e.g., Information
本文面向概念建模提出以 TM 图示语言为中心、哲学本体为辅的描述性本体，并以信息为案例阐明其本质与建模意义。
2023-08-16 cs.SE
A Requirements Engineering Technology for the IoT Software Systems
Federal University of Rio de Janeiro（里约热内卢联邦大学）
本文提出RETIoT技术，旨在为物联网软件系统需求文档提供方法论、技术及工具支持，包含场景描述技术、检查清单、构建流程及模板，通过可行性研究验证其有效性，但需进一步实验研究以增强其可信度。
2021-03-26 cs.SE
Self-Assemble-Featured Internet of Things
物联网支持各种工业应用。智能事物的合作和协调是一种很有前途的策略，可以满足超出单个智能事物能力的需求。当今软件工程的主要挑战之一是管理以高度物理分布为特征的大型复杂计算系统。这种系统的示例出现在许多应用领域中。连接设备的数量从数十亿增长到数千亿，因此必须在物联网架构中集成最大限度的自动化，以便控制和管理它们。软件架构师迁移到面向服务的体系结构，应用程序现在被构建为服务组合。由于每个物联网设备都包含一个或多个微服务，用户周围越来越多的设备使得它们难以组装以实现共同的目标。在本文中，我们提出了一个自我组装的解决方案，自我控制的服务组件的基础上，考虑到非功能性的要求，有关提供的服务质量和结构的组装。其目的是建立和维护一个服务集合（考虑到新对等点的到来或现有对等点的故障），除了功能需求外，还满足全球服务质量和结构需求。
2021-03-08 cs.SE
Advancing Behavior Engineering: Toward Integrated Events Modeling
术语行为工程（BE）包括对大规模系统建模所需的行为和组合需求的广泛集成。BE形成了系统工程过程和软件工程过程之间的联系。在软件工程中，解释需求可以被认为是指定行为，这是根据建模系统中事件的时序来看待的。在本文中，我们采用BE在其一般和集成的意义上寻找一个统一的概念的事件作为一个基本的行为建模的概念。我们检查了几个研究机构与事件及其基本单位和结构的各种定义。我们使用思维机（TM）模型来分析与事件相关的概念，包括Dromey的行为树，fluents（随时间变化），复发事件和Davidson的事件。结果指出了一个潜在的意义，可以导致一个统一的事件概念。
2021-01-05 cs.SE
Software Engineering Meets Systems Engineering: Conceptual Modeling Applied to Engineering Operations
模型对于许多科学领域都是至关重要的，包括软件工程、系统工程、企业建模和业务建模。本文着重于图解概念模型，而不是数学或计算模型，其中的概念模型是一个翻译的现实过程到一个抽象的机制，具有类似的结构和并行事件的外部过程。虽然存在各种建模方法，包括软件工程中的UML（统一建模语言）及其方言，系统工程中的SysML（系统建模语言），但在这些模型中出现了一些困难，包括与缺乏结构和行为的集成视图相关的模型多样性问题。本文概括了概念建模在组织中的应用。根据权威人士的说法，所谓的组织理论将组织描绘成类似机器的系统。作为一台机器，一个组织协调其各部分将输入转换为输出。因此，我们综合的概念，一个组织作为一台机器，并应用一种新的建模方法，称为思维机（TM）的实际工程操作。结果表明，TM方法作为高层次的系统建模的基础的可行性。
2021-10-26 cs.SE
Designing Privacy-aware Internet of Things Applications
物联网（IoT）应用程序通常收集和分析可用于获取有关个人的敏感信息的个人数据。然而，到目前为止，在设计物联网应用程序时，软件工程过程中尚未明确考虑隐私问题。行为驱动的安全机制的出现，未能解决物联网应用程序设计中的隐私问题，可能会产生安全影响。在本文中，我们将探讨作为一组指导方针制定的隐私设计（PbD）框架如何帮助软件工程师将数据隐私考虑因素集成到物联网应用程序的设计中。我们通过研究软件工程师如何使用它来设计物联网应用程序来研究这个PbD框架的实用性。我们还探讨了使用这套指导方针来影响物联网应用程序设计过程的挑战。除了强调PbD框架在物联网应用程序设计过程中明确隐私功能的好处外，我们的研究还提出了与该方法相关的一些挑战。我们研究的一个关键发现是，PbD框架显著提高了新手和专家软件工程师将隐私设计到物联网应用程序中的能力。
2019-04-11 cs.SE
An Evidence-based Roadmap for IoT Software Systems Engineering
背景：物联网（IoT）带来了对日常物品中包含软件的期望。然而，它具有挑战性，需要涉及不同领域的多学科技术知识，这些知识应该结合起来，以实现物联网软件系统工程。目标：为物联网开发提供基于证据的路线图，以支持开发人员指定，设计和实施物联网系统。方法：基于实验研究的迭代方法，以获取定义物联网路线图的证据。接下来，系统工程知识体系生存周期用于组织路线图并为物联网软件系统工程设置时间维度。结果：研究揭示了影响物联网发展的七个物联网方面。物联网路线图包括117个项目，分为29个类别，代表每个方面的不同关注点。此外，进行了一项实验研究，观察一个医疗物联网项目的真实案例，表明路线图的适用性。结论：物联网路线图可以成为帮助物联网软件系统工程的可行工具，因为它可以（a）支持研究人员和从业人员理解和描述物联网，以及（b）提供一个清单，以确定工程物联网软件系统的适用建议。
2023-03-14 cs.SE
Domain Specific Modeling (DSM) as a Service for the Internet of Things & Services
在本文中，我们提出了一种新的方法来开发感知计算控制（SCC）的物联网和服务（IOTS）的应用程序模型驱动的软件工程（MDSE）的方法。我们回顾了最近的MDSE方法，并认为特定领域的建模（DSM）套房我们的需求非常好。然而，根据最近云计算的趋势和物联网的出现，我们认为DSM创建工具和通过这些工具创建的DSM解决方案也应该通过物联网中的云以面向服务的方式提供给各自的用户。在这项工作中，我们专注于后者，即，通过DSM创建工具创建的DSM解决方案。我们认为，这是有意义的DSM解决方案的所有者在一个域中提供他们的DSM解决方案作为一种服务，以下众所周知的软件即服务（SaaS）模型，通过物联网感兴趣的客户。我们提出的方法集中在这样的DSM解决方案，用于在物联网中开发SCC应用程序。然而，这个想法也可以应用于其他领域的DSM解决方案。
2020-09-22 cs.SE
Beyond SDLC: Process Modeling and Documentation Using Thinging Machines
软件开发生存周期（SDLC）是用于开发满足客户需求和实际需求的软件系统的过程。SDLC的第一个阶段涉及创建一个概念模型，该模型表示实际中涉及的领域。在需求工程中，构建这样的模型被认为是设计和构造阶段的桥梁。但是，这种类型的模型也可以作为基本模型，用于识别业务流程以及这些流程如何相互连接以实现最终结果。本文的重点是组织中的过程建模，本质上，超越了它在SDLC中的应用，当一个组织需要进一步的文档，以满足其增长的需求，并解决随着时间的推移定期变化。生成的流程文档与业务流程的日常操作一起创建。该模型提供了流程可视化和文档，以帮助定义工作模式，避免冗余，甚至设计新流程。在本文中，建议的图形表示模型每个过程中使用一个图，包括五个动作和两种类型的关系，建立三个层次的描述。这些级别由静态描述、事件和建模流程的行为组成。通过重新建模一些文献中的例子，证明了一个thinging机的可行性。
2021-07-28 cs.SE
Just Enough, Just in Time, Just for "Me": Fundamental Principles for Engineering IoT-native Software Systems
通过无缝集成日常物品并改变我们与周围环境互动的方式，物联网（IoT）正在大幅改善家庭的生活质量并提高企业的生产力。鉴于物联网独特的特性，物联网应用已经从主流应用类型中脱颖而出。受可编程世界前景的启发，我们进一步预见了设计，开发，部署和维护软件系统的物联网原生趋势。然而，尽管物联网软件项目的挑战经常被讨论，但解决这些挑战仍处于“跨越鸿沟”时期。通过参与几个不同的物联网项目，我们逐渐提炼出了设计物联网原生软件系统的三个基本原则，例如刚刚好、及时和只为“我”。这些原则针对的是与物联网环境最典型特征相关的挑战，从资源限制到物联网设备的技术异构性。我们希望这项研究能够为物联网原生软件工程这一主题引发专门的努力、技术和理论。
2022-01-24 cs.SE
Empirical Software Engineering in Practice: Insights from Google
University of Florence（佛罗伦萨大学）；Vrije Universiteit Amsterdam（阿姆斯特丹自由大学）
本文通过采访谷歌开发者智能团队的从业者，探究工业界经验性软件工程（ESE）的实践情况，为该领域提供了来自产业界的见解。
2026-09-02 cs.SE
The Human Need for Storytelling: Reflections on Qualitative Software Engineering Research With a Focus Group of Experts
本文通过专家小组讨论，探讨定性软件工程研究的重要性、发展历程及未来前景。
2025-12-08 cs.SE
Modeling Events and Events of Events in Software Engineering
模型是隐藏系统非本质特征的部分现实的简化表示。它提供了一种降低复杂性的方法，以及可视化和通信，并为构建它提供了基础。一个新的模型，称为思维机（TM），最近被开发作为输入-过程-输出框架的扩展。本文的重点是事件的TM，提供了一个新的视角，捕捉系统的动态行为和一种手段，图形化建模事件。事件概念是一个重要的因素，它为规范提供了语义，并提供了一种自然的方式来指定系统组件的接口和可观察的行为。具体而言，五个通用TM事件过程进行了分析：创建，处理，接收，发布和传输。所有事件都可以映射（或简化）到这五个事件流程的事件
2020-01-31 cs.SE
Stoic Conceptual Modeling Applied to Business Process Modeling Notation (BPMN)
基本的抽象原则是通过本体论来实现的，而本体论传统上被认为是对世界本身的描述。本体也描述了使用概念建模（CM），定义了现实的基本概念。CM是计算机科学中的核心活动之一，尤其是因为它主要用于软件工程中，作为系统构建的中间工件。为了实现这样一个目标，我们提出斯多葛CM（SCM）作为一个系统必须做的功能与最小的模糊性的描述。作为一个案例研究，我们应用供应链研究本体的业务流程建模符号（BPMN）。这样的工作将展示SCM的概念，同时可能为BPMN提供一个可行的本体论基础。SCM基于斯多葛的存在和生存概念定义了现实中的事物和行为。它有两个层次的规格说明：（1）一个生存静态模型，其中的东西和行动的存在和（2）存在的动态模型，其中的东西和行动存在的时间。从斯多葛本体论的观点来看，虽然存在的事物有明确的外延，但生存表示事物在那里，但它是不活动的（不参与事件）。我们将SCM应用到BPMN流程中，这些流程涉及到购买一辆新车，其中包含许多概念，如活动、任务、事件和消息。结果表明，SCM产生了一个更紧密的现实表示，从而提供了必要的描述的一部分，在应用程序的世界中被用作开发软件系统的需求。
2023-01-05 cs.SE
Towards a Strategy for Supporting the Engineering of Contemporary Software Systems
物联网、工业4.0和智能城市等当代软件系统对它们的工程提出了挑战，因为它们质疑我们传统的软件开发形式。它们代表了通信设备和技术集成的一个有前途的范例。它正在导致从传统的整体开发观（利益相关者最终获得软件产品）转变为通过网络互连的物理对象和嵌入式智能来支持活动的实体化软件系统。因此，有必要重新审视我们开发软件系统的方式，并开始考虑这些新型应用程序所需的特殊性。本论文旨在研究这些新类型的应用程序的特殊性，以支持在这种应用程序和系统的工程决策框架的定义。为此，我们使用物联网系统作为CSS的替代品，因为它们呈现了我们旨在研究的当代性和多学科性。
2019-04-26 cs.SE
Software Engineering for IoT-Driven Data Analytics Applications
物联网驱动的数据分析（IoT-DA）有潜力超越智能环境的数据驱动运营。然而，关于如何在软件和系统工程生命周期的背景下设计，实施，运营和发展IoT-DA应用程序的研究有限。本文根据经验推导出一个框架，可用于系统地研究软件工程（SE）流程及其底层实践在设计IoT-DA应用程序中的作用。首先，使用现有的框架和分类法，我们开发了一个评估框架来评估软件过程，方法和其他人工制品的SE为物联网-DA。其次，我们进行了系统的映射研究，定性地选择16个过程（从学术研究和工业解决方案）的SE为物联网-DA。过程活动），对16个SE过程中的每一个进行细粒度的调查。第四，我们将我们提出的框架应用于案例研究，以展示IoT-DA医疗保健应用程序的开发。最后，我们强调了关键的挑战，建议的做法，并吸取了经验教训的基础上框架的支持，以过程为中心的软件工程的物联网-DA。这项研究的结果可以促进研究人员和从业人员工程新兴的和下一代的物联网-DA软件应用程序。
2021-03-20 cs.SE
Exploration in Algorithm Engineering: Modeling Algorithms
根据一些算法学家的说法，算法科学传统上使用源于数学的算法理论。对创新算法的需求日益增长，导致理论与实践之间的差距越来越大。最初，这激发了算法工程的发展，算法工程被视为与软件工程相关的实验技术。目前，算法工程是一种算法研究方法，将理论与实现和实验相结合，以产生具有高实际影响的更好算法。尽管如此，研究人员仍然质疑算法的概念是否可以以完全可生成的方式定义，并讨论了算法实际上是什么类型的实体。他们也一直在努力维护一种以数学方式制定算法的观点（例如，图灵机和有限状态机[FSM]），同时采用更实用的观点。特别是在软件规格说明中，什么算法有实际应用的问题，本文提出了一个基于一个新的建模机器称为thinging机（TM）的算法的数学定义。机器有五个动作（例如，创建、处理、发布、传输和接收），这些操作可以形成机器网络。本文探讨了该定义在图灵机和有限状态机中的应用。结果表明，所提出的定义可以作为算法的中间立场表示，一个介于正式规范和常用的非正式定义（例如，指令集）。
2020-12-03 cs.SE
When Students Choose to Use Event-B in their Software Engineering Projects
学生经常学习正式的方法作为软件工程学位课程的一部分，而不应用这些正式的方法以外的特定模块（S）专用于这一主题。特别是，软件工程的学生往往必须在他们的程序结束时在一个实质性的项目中构建一个重要的应用程序/程序/系统（为了展示他们在以前的教学模块中学到的东西的应用）。我们的经验表明，大多数学生在这个项目工作中不使用正式的方法。我们报告的反馈，从少数学生谁选择使用正式的方法在他们的项目，并给出例子，这是一个帮助，它是一个障碍。
2016-11-29 cs.CY cs.SE
Antithesis of Object Orientation: Occurrence-Only Modeling Applied in Engineering and Medicine
本文具有双重性质，将哲学本体论探索与系统和软件工程中的概念建模方法相结合。这种二元性已经在软件工程中得到了实践，在软件工程中，当前占主导地位的建模理论是面向对象的。这部作品包含了一个反命题，它只关注过程，而不是强调对象。这种方法被称为仅发生建模，其中发生意味着事件或过程，其中过程被定义为形成语义整体的事件的编排网络。与面向对象相反，在这种仅出现建模中，对象只不过是长事件。我们将此范例应用于（1）模拟工程中的UML/BPMN库存系统和（2）表示在时间轴上发生的医疗事件的基于事件的系统。这样一个项目的目的是通过添加新的替代方法并澄清方法之间的差异来增强概念建模领域。概念建模的重要性在许多研究领域已经得到了认可。一个活跃的仿真工程研究社区表明了对概念建模的兴趣日益增长。在临床领域中，时间信息阐明了医疗事件的发生（例如，检查、实验室检查）。这些应用提供了一个机会，可以提出一种新的方法，其中包括：（a）斯多葛本体论，它有两种类型的存在，即存在和生存;（b）思维机器，它将活动限制在五种一般行动;（c）卢帕斯卡逻辑，它处理消极事件。通过这样的研究，我们的目标是证实这样的断言，即只发生的方法是一个真正的哲学基础的概念建模。本文的结果似乎支持了这种说法。
2023-02-14 cs.SE
The Divine Software Engineering Comedy -- Inferno: The Okinawa Files
本文基于2024年冲绳FUSE软件工程未来研讨会的讨论，以讽刺视角提炼出软件工程行业面临的三大发展噩梦，对行业未来走向作出了略带暗黑风格的解读。
2025-10-28 cs.SE
Five Generic Processes for Behavior Description in Software Engineering
行为建模和软件体系结构规范在软件工程中受到越来越多的关注。在集成模型中描述这两个模型对于处理复杂性产生了许多优势，因为模型是平台独立的。它们可以被分解为由各自领域的专家独立开发，并且它们是高度可重用的，并且可以进行形式化分析。通常，行为被定义为一个动作的发生，一段时间内的模式，或者对象的任何变化或移动。在系统研究中，有许多不同的方法来建模行为，例如同时将行为建立在状态转换、自然语言和流程图上。这些不同的描述使得很难比较对象之间的一致性。本文试图对软件工程中的行为定义提出一些概念性的解释。主要目的是澄清与系统行为方面有关的研究领域，并为未来的研究创建一个共同的平台。五个通用的基本过程（创建，处理，释放，接收和传输）被用来形成一个统一的高阶过程，称为thinging机（TM），它被用作系统行为建模的模板。此外，TM包括存储器和过程（机器）的阶段之间的触发关系。TM是适用于许多例子，从文献中检查他们的行为方面。结果表明，TM是一个有价值的工具，分析和建模行为的系统。
2019-07-27 cs.SE
From Traceability to Justifiability: Accountability Structures in Agentic Software Engineering
本研究通过对47个平台的文档调查和30个仓库的工具分析，发现智能体软件工程领域的记录缺乏可辩护性，存在可验证性漏洞，仅少数采用证明工具的仓库实现了端到端绑定。
2026-08-26 cs.SE
Conceptual Modeling Founded on the Stoic Ontology: Reality with Dynamic Existence and Static Subsistence
根据软件工程社区的说法，越来越多的人认识到，需要一种软件开发理论来整合当前无数流行的方法，其中一些方法是基于对立的观点。概念建模（CM）可以为这种理论做出贡献。CM定义了基本的概念来创建现实的表示，以实现本体上合理的软件行为，其特征是真实的现实和概念清晰。在这种情况下，CM是建立在关于世界的理论上的，这些理论用于表示给定的域。本体已经作为需求分析、实现规范和软件体系结构的工具进入CM。本文通过建立现实和建模思维机器（TM）之间的映射，建立现实和CM之间的直接联系。具体来说，斯多葛本体论用于定义现实中TM事物和行为的存在。这样的发展将有利于CM，除了证明哲学中的经典概念可以应用于现代研究领域。TM模型包括静态和动态规格。动态级别涉及可以映射到现实的基于时间的事件。这个问题涉及无时间静态描述的性质，它提供了事件中的动作发生的区域;没有它们，动态描述就会崩溃。斯多葛学派想出了一个绝妙的办法：把假定的现实作为一个比存在更广泛的范畴。现实是由存在的事物和存在的事物组成的。在这种情况下，动态TM描述是存在的，而动态描述的静态映射部分是存在的。我们应用这样的本体的合同工作流的例子。这一结果似乎为CM开辟了一条新的途径，可以增强软件和系统开发的理论基础。
2022-12-10 cs.SE
Engineering Digital Systems for Humanity: Challenges and Opportunities
本文从人类与数字系统共存的主动、积极、被动角色及信任、合规两个横向维度，识别了为人本数字系统工程化所需应对的挑战与机遇。
2024-06-13 cs.SE
Software Engineering Modeling Applied to English Verb Classification (and Poetry)
在需求规格说明中，软件工程师创建所设想系统的文本描述，并使用通用建模语言（UML）和系统建模语言（SysML）等工具开发概念模型。一个这样的工具，称为FM，最近已开发作为输入-过程-输出（IPO）模型的扩展。IPO已被广泛用于许多跨学科的应用，并被描述为所有描述工具中最基本和最重要的一个。本文是对IPO过程的一次尝试。描述过程的基本方法是用动词。这种语言的使用对系统建模有着重要的意义，因为动词表达了所有事物的各种动作和运动。很明显，建模需要检查动词。因此，本文将英语动词作为了解过程的桥梁，而不是作为语言学分析，而是为了揭示过程的语义，特别是形成FM状态基础的五个动词：创建，处理，接收，释放和转移。本文主要讨论动词的分类，特别是如何对动词的动作进行图形化建模。从语言学的角度来看，根据一些研究人员的说法，需要进一步探索动词类的概念，以用于现实世界的任务，如机器翻译，语言生成和文档分类。因此，这种非语言学的研究可能会对语言学有所裨益。
2017-10-26 cs.SE
Harnessing customized built-in elements -- Empowering Component-Based Software Engineering and Design Systems with HTML5 Web Components
本研究探讨了HTML5定制化内置元素在基于组件的软件工程与设计系统中的作用，分析了其在提升代码模块化、可重用性方面的优势及面临的兼容性等挑战，并指出其是推动Web应用创新的核心驱动力。
2023-11-28 cs.SE
Causality in Static Models as an Initial Constraint on the Chronology of Events in System Behavior
本文分析了概念模型中因果关系的概念，主要应用于软件工程。概念系统建模可以被认为是一个三级过程，从建立静态结构描述开始，开发一个动态模型，该模型将识别用于指定事件时序的事件。在这种情况下，该模型涉及现实的一部分，基于不同种类的事物及其相互之间的基本关系的本体论的表示。关系是根据其参与实体来定义的。本文关注事件之间的关系，特别是建模中事件之间的因果关系。我们在许多研究领域中研究因果关系，以了解其在建模中的作用。问题是，根据许多研究人员的说法，因果关系与误导性的联系密不可分，很难定义，笼罩在神秘、争议和谨慎之中。我们研究和澄清因果关系的概念，通过几个例子，利用一个事件的定义作为一个时间的东西/机器在一个新的概念建模方法。总之，我们认为因果关系在系统静态描述中的作用是约束系统的行为，从而排除某些可能的事件年表。
2020-05-06 cs.SE
