Desarrollo de software auto-adaptativo. Una aplicación industrial práctica

Abstract

[ES] Los sistemas informáticos actuales son entidades cada vez más complejas debido a las tecnologías y arquitecturas modernas. Ya es habitual que se articulen en forma de ecosistemas de soluciones, creando dependencias entre este gran número de diferentes sistemas que constituyen las soluciones. Esta complejidad se agrava cuando se involucran procesos físicos que hay que integrar junto a estos sistemas informáticos, debido a la naturaleza dinámica y heterogénea de estos sistemas, entre otros. Por ejemplo, en el ámbito de la industria, se desarrollan sistemas informáticos que son capaces de dar soporte y estar sincronizados con los propios procesos de producción. Se requiere que estos sistemas funcionen ininterrumpidamente, y que sean capaces de ser conscientes de las diferentes situaciones que ocurran en su contexto (por ejemplo, en el ámbito productivo), para operar de manera resiliente y lo más óptimo posible bajo parámetros operativos cambiantes. Sin embargo, en la actualidad no es habitual diseñar y desarrollar software con capacidades de computación autónoma, que pueda adaptarse a estos entornos dinámicos. La adaptatividad es la capacidad de un sistema de cambiar, mutar o reconfigurarse para funcionar de manera óptima en función de su contexto operativo. En este proyecto se pretenden integrar, desde un punto de vista práctico, técnicas que provienen de la teoría de control, utilizando bucles de control para incorporar capacidades de adaptación a los sistemas. En concreto, se usará la aproximación FADA (desarrollada por el grupo TaTami del Centro de investigación PROS) que propone enfoque práctico para desarrollar software auto-adaptativo aplicando los conceptos de la computación autónoma a través de bucles de control MAPE-K. Se analizará un problema proveniente de un ámbito industrial, y se diseñará una solución auto-adaptativa para este problema. Como resultado, el proyecto propondrá tanto un diseño software que incorpore estas capacidades de adaptación, y desarrollará un prototipo funcional (usando el framework de implementación FADA) que siga la propuesta realizada.

[EN] Contemporary information systems are increasingly complex entities due to modern technologies and architectures. Often, they are articulated as ecosystems of solutions, where a number of dependencies appear between this many different systems that constitute the solutions. This complexity is being aggravated when physical processes are involved in integrating this systems, on account of dynamic, heterogeneous nature of these systems, among others. For example, at the industry field, systems capable of providing support and syncronize with production processes are being developed. It is required that these systems run continuously, and they must be aware of different situations that may occur around them (for example, at a production scope) in order to operate in a flexible way, and stay optimized under changing operative parameters. Nevertheless, we usually do not design and develop software with autonomic computing capabilities, which can adapt to this dynamic environments. Adaptativity is the ability of a system for changing, mutating or reconfigurating in order to work at peak performance in correlation to its operating context. This proyect aims at integrating, from a practical perspective, techniques that come from control theory, using control loops for incorporating adaptation capabilities to systems. Specifically, we will use FADA approach (developed by group TaTami form PROS investigation centre), that provides a practical standpoint for developing self-adaptative software applying autonomous computing concepts through MAPE-K control loops. We will analyse a problem from a industry field, and we will design an auto-adaptative solution for this problem. Como resultado, el proyecto propondrá tanto un diseño software que incorpore estas capacidades de adaptación, y desarrollará un prototipo funcional (usando el framework de implementación FADA) que siga la propuesta realizada. As result, this proyect will propose a software design that incorporates this adaptation capabilities, and will develop a functional prototype (making use of FADA framework) that follows the conducted proposal.