Presentación

Aunque algunas estimaciones realizadas en los años 80, pronosticaban que el 60% de cualquier aplicación informática se desarrollaría ensamblando componentes reutilizables, el nivel de reutilización alcanzado hoy día es bastante inferior. Muchos autores consideran que este fracaso se debe a que la mayoría de los procesos de desarrollo de software, ya sean formales o ágiles, persiguen la construcción de productos aislados. Al no disponerse de contextos suficientemente amplios como para detectar con precisión qué elementos son reutilizables y cuáles son las situaciones donde puede sacarse más partido a la reutilización, se desemboca en una reutilización oportunista del software. Para que la reutilización del software fuera sistemática, los procesos de desarrollo deberían abordar la construcción colectiva de familias de productos relacionados por un dominio.

Otros autores han llegado a conclusiones similares al tratar de aplicar en la fabricación de software los principios de economía de escala y de alcance, comúnmente utilizados en la industria para reducir los costes y tiempos de fabricación y mejorar la calidad de los productos. La economía de escala se refiere a la fabricación de múltiples unidades de un mismo producto. Cuanto más se produce, menores son los costes. Se logra por diversas causas: reparto de los costes fijos entre más unidades producidas (disminución del coste medio), rappel sobre compras, mejora tecnológica, incremento de la racionalidad en el trabajo (especialización y división del trabajo)… La economía de alcance se da en la fabricación colectiva de productos similares. Se consigue principalmente porque los problemas comunes en la fabricación de los diversos productos se resuelven una sola vez. La fabricación industrial de un producto consta fundamentalmente de dos etapas: (i) la fase de desarrollo, donde se crean el diseño del producto y unos pocos prototipos para la validación del diseño; y (ii) la fase de producción, donde se crean de forma masiva instancias del producto. La economía de escala ocurre sobre todo durante la fase de producción. La naturaleza esencialmente lógica del software hace que los costes se concentren en la etapa de desarrollo (el coste de producir las copias de un sistema informático es despreciable comparado con el coste de desarrollo del sistema) y, por tanto, sea la economía de alcance el principio más aplicable en la fabricación de software.

En resumen, el desarrollo de familias de productos, frente a la construcción individual de productos aislados, es un paso decisivo hacia la reutilización sistemática de software y la obtención de economía de alcance. Esta asignatura cubre las distintas fases de desarrollo de una familia de productos software.

Contextuatlización

La asignatura “Desarrollo de Líneas de Producto Software Mediante un Enfoque Generativo” es anual, de 9 ECTS (dedicación estimada de 225 horas), de carácter optativo y perteneciente al Bloque de Ingeniería de Software. Concretamente, esta asignatura es una de las seis que forman la materia de Ingeniería del Desarrollo de Software, y tiene una gran relación con cuatro de las otras cinco asignatura de la materia:

• La asignatura “Especificación de los Sistemas Software” trata la especificación formal de sistemas software.  Los contenidos de esta asignatura se aplicarán en (i) el tema 2 de “desarrollo de familias de productos de software desde un enfoque generativo”, donde estudiaremos cómo especificar formalmente la variabilidad de una familia de productos, y (ii) el tema 3, donde se explicará como metamodelar un lenguaje específico de dominio.
• La asignatura “Arquitecturas para Sistemas Software” está íntimamente relacionada con “desarrollo de familias de productos de software desde un enfoque generativo”. De hecho, la arquitectura de una línea de productos software es la generalización de las distintas arquitecturas de cada producto particular.
• La asignatura “Generación Automática de Código” trata en profundidad la producción generativa de software. Dicha asignatura puede considerarse una ampliación de parte del contenido de los temas 4 y 5 del presente curso.
• La asignatura “Arquitecturas Orientadas a Servicios” presenta la reutilización de componentes software distribuidos en Internet. El principal objetivo de una línea de productos software es la reutilización sistemática de software.  Por lo tanto, la relación entre ambas asignaturas es evidente.

La formación previa que deberían tener los alumnos para el adecuado seguimiento de esta asignatura son los propios de ingreso al posgrado, haciendo especial recomendación en conocimientos de ingeniería de software, lenguajes de programación y compiladores.  Usando como referencia el GRADO EN INGENIERÍA INFORMÁTICA impartido por la UNED, el conocimiento requerido o necesario es el correspondiente a las asignaturas:

• Fundamentos de Programación

• Programación Orientada a Objetos

• Introducción a la Ingeniería de Software

• Diseño del Software

El conocimiento recomendado es el correspondiente a las asignaturas:

• Autómatas, Gramáticas y Lenguajes

• Teoría de los Lenguajes de Programación

En la metodología a distancia de la UNED, los foros del curso virtual son el principal recurso de atención colectiva los estudiantes. La comunicación a través de los foros tiene una doble vertiente en el aprendizaje: el enriquecimiento en el ejercicio de la dialéctica y del diálogo entre los estudiantes, por un lado, y la exposición del profesor a todos los alumnos (atención colectiva), junto con el debate que ello pueda suscitar.

En la atención colectiva de los foros del curso virtual, ante cualquier cuestión concreta, planteada sobre los contenidos o el funcionamiento de la asignatura, la respuesta será inferior a 5 días del calendario lectivo.

En cuanto a la atención individual, el equipo docente dará respuesta a través del teléfono (en el horario lectivo indicado) y, en horario laboral peninsular, por correo electrónico:

Horario de atención presencial y telefónica (guardia):
Jueves lectivos de 10:00 a 14:00 horas.

Profesorado:
Rubén Heradio Gil.
Telf.: +34 91398 8242
Correo electrónico: rheradio@issi.uned.es

Dirección postal:
ETS de Ingeniería Informática de la UNED
Dpto. de Ingeniería de Software y Sistemas Informáticos. Despacho 2.21.
C/ Juan del Rosal, 16
28040 Madrid

Competencias Básicas:

CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación

CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios

CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades

CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales:

CG01 - Saber aplicar los conocimientos adquiridos y la capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios y multidisciplinares relacionados con la Ingeniería de Sistemas y la Ingeniería de Software.

CG02 - Demostrar una comprensión sistemática del campo de estudio de la Ingeniería de Software o de la Ingeniería de Sistemas, y el dominio de las habilidades y métodos de investigación relacionados con dicho campo.

CG03 - Demostrar la capacidad de concebir, diseñar, poner en práctica y adoptar un proceso sustancial de investigación con seriedad académica.

CG04 - Ser capaz de realizar un análisis crítico, evaluación y síntesis de ideas nuevas y complejas.

CG05 - Saber comunicar sus conclusiones -y los conocimientos y razones últimas que las sustentan- a públicos especializados y no especializados, a sus colegas, a la comunidad académica en su conjunto y a la sociedad, de un modo claro y sin ambigüedades.

CG06 - Ser capaz de fomentar, en contextos académicos y profesionales, el avance tecnológico dentro de una sociedad basada en el conocimiento.

CG07 - Ser capaz de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.

CG08 - Realizar una contribución a través de una investigación original que amplíe las fronteras del conocimiento desarrollando un corpus sustancial, del que parte merezca la publicación referenciada a nivel nacional o internacional.

CG09 - Poseer las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Específicas:

CE01 - Incorporar mejoras cualitativas sustanciales, bien sea en la elaboración de software o bien en el desarrollo e implantación de sistemas robóticos.

CE02 - Concebir, implementar implantar y supervisar nuevas soluciones a los problemas específicos que se le planteen en el ámbito de la investigación, innovación y desarrollo de software o de la robótica.

Los resultados de aprendizaje que se espera alcanzar con esta asignatura por parte del estudiante son:

• Comprender el impacto que tienen los conceptos de reutilización y abstracción en la producción de software (competencias CG1, CED1, CED5)

• Aprender los principios metodológicos que guían el desarrollo de una línea de productos software, es decir, los fundamentos de la ingeniería de dominio e ingeniería de aplicación (competencias CG7, CED2)

• Ser capaz de modelar mediante un diagrama de características el dominio de una línea de productos software (competencias CED3, CEP1)

• Conocer distintos enfoques para de desarrollar una familia de productos, distinguiendo (i) sus puntos fuertes y débiles, y (ii) las herramientas informáticas que los soportan (competencias CG2, CG3, CED6, CEP2, CEP3)

• Ser capaz de implementar una línea de productos software mediante el lenguaje de programación Ruby (competencias CG5, CG6, CED4, CED7, CEP4)

• Ser capaz de sintetizar el trabajo realizado en un documento que siga el formato de un artículo científico (competencias CG4, CED8)

La docencia de esta asignatura se impartirá a distancia, siguiendo el modelo educativo propio de la UNED adaptado al EEES. El principal instrumento docente será un curso virtual dentro de las plataformas educativas para la enseñanza a distancia, gestionado por el equipo docente, y la supervisión personalizada del estudiante, tanto presencial como telemática.

Dentro del curso virtual, el alumnado dispondrá de:

1. Información detallada de cada uno de los temas, incluyendo:

• Uno o varios videos introductorios para cada tema

• Las diapositivas empleadas en los videos introductorios

• Ejemplos resueltos y su respectivo código

• Todas las referencias bibliográficas de cada tema

• Gran parte de la bibliografía básica y complementaria de cada tema (que, al ser de uso libre, se pone a disposición del alumnado)

2. El enunciado de un trabajo que los alumnos deberán realizar de manera progresiva a lo largo del curso. La siguiente tabla resume las actividades intermedias que componen el trabajo, junto sus respectivos resultados de aprendizaje.

3. Un cronograma, donde se propone una secuencia temporal para estudiar la asignatura y realizar el trabajo

4. Foros de debate, organizados por cada tema del curso

5. Preguntas más frecuentes

Tema 1:

·         Heradio Gil, R. “Metodología de desarrollo de software basada en el paradigma generativo. Realización mediante la transformación de ejemplares”. Ph. D. Thesis, Departamento de Ingeniería de Software y Sistemas Informáticos de la UNED, España, April 2007.

Tema 2:

·         Capítulos 3 y 5 de Czarnecki, K. “Generative Programming Principles and Techniques of Software Engineering Based on Automated Configuration and Fragment-Based Component Models”. Ph. D. Thesis, Department of Computer Science and Automation, Technical University of Ilmenau, October 1998.

Tema 3:

·         Sección 3.2.2.2 de Heradio Gil, R. “Metodología de desarrollo de software basada en el paradigma generativo. Realización mediante la transformación de ejemplares”. Ph. D. Thesis, Departamento de Ingeniería de Software y Sistemas Informáticos de la UNED, España, April 2007.

·         Capítulo 8 de Greenfield, J.; Short, K. “Software Factories: Assembling Applications with Patterns, Models, Frameworks, and Tools”. Wiley, 2004.

·         Fowler, M. “Language Workbenches: The Killer-App for Domain Specific Languages?” 12 Jun 2005. URL: https://www.martinfowler.com/articles/languageWorkbench.html

Tema 4:

·         Capítulos 1, 2 y 3 de Pohl C. et al. “Survey of existing implementation techniques with respect to their support for the requirements identified in M3.2”. AMPLE Consortium, Version 1.2, 7/30/2007. URL:https://ample.holos.pt.

Tema 5:

·         Herrington, J. “Code Generation in Action”. Manning, 2003.

Tema 6:

·         R. Day. “How to Write and Publish a Scientific Paper”. Cambridge University Press, 1989.

Resultados de aprendizaje: (a) Comprender el impacto que tienen los conceptos de reutilización y abstracción en la producción de software, (b) Aprender los principios metodológicos que guían el desarrollo de una línea de productos software, es decir, los fundamentos de la ingeniería de dominio e ingeniería de aplicación, y (c) Ser capaz de modelar mediante un diagrama de características el dominio de una línea de productos software

·         Czarnecki, K.; Eisenecker, U. “Generative Programming: Methods, Tools, and Applications”. Addison-Wesley, 2000.

·         Návrat, P. A closer look at programming expertise: critical survey of some methodological issues. In Information and Software Technology, no. 38, 1996, Elsevier, pp. 37-46.

·         Greenfield, J.; Short, K. “Software Factories: Assembling Applications with Patterns, Models, Framworks, and Tools”. Wiley, 2004.

·         Stahl, T.; Voelter, M. “Model-Driven Software Development: Technology, Engineering, Management”. Wiley, 2006.

·         Mellor, S. J.; Scott, K.; Uhl, A.; Weise, D. “MDA Distilled. Principles of Model-Driven Architecture”. Addison-Wesley, 2004.

·         Linden, F. J.; Schmid, K. Rommes, E. “Software Product Lines in Action: The Best Industrial Practice in Product Line Engineering”. Springer, 2007.

Resultado de aprendizaje: Conocer distintos enfoques para de desarrollar una familia de productos, distinguiendo (i) sus puntos fuertes y débiles, y (ii) las herramientas informáticas que los soportan

·         Aho A. V., Lam M. S., Sethi R.; Ullman J.D. “Compilers: Principles, Techniques, and Tools”. Addison Wesley; 2nd edition (August 31, 2006).

·         Parr, T. “The Definitive ANTLR Reference: Building Domain-Specific Languages”. Pragmatic Bookshelf , May 17, 2007.

·         Cook, S., Jones, G.; Kent, S. Wills, A. C. “Domain-Specific Development with Visual Studio DSL Tools”. Addison-Wesley Professional (June 3, 2007).

·         E. Visser. “Stratego: A language for program transformation based on rewriting strategies. System description of Stratego 0.5”. In A. Middeldorp, editor, Rewriting Techniques and Applications (RTA'01), volume 2051 of Lecture Notes in Computer Science, pages 357-361. Springer-Verlag, May 2001. URL: https://www.program-transformation.org/Stratego

·         Capítulos 2 y 5 de Heradio Gil, R. “Metodología de desarrollo de software basada en el paradigma generativo. Realización mediante la transformación de ejemplares”. Ph. D. Thesis, Departamento de Ingeniería de Software y Sistemas Informáticos de la UNED, España, April 2007.

·         Heradio, R.; Cerrada, J. A. “Software Product Line Development by Analogy”. Internacional Summer School, GTTSE (Generative and Transformational Techniques in Software Engineering). Braga, Portugal, July 2-7, 2007.

·         Coplien J. O. “Multi-Paradigm Design for C++”. Addison-Wesley, 1999

·         Gamma, E.; Helm, R.; Johnson, R.; Vlissides, J. “Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software”. Addison Wesley, 1994.

·         Alexandrescu, A. Modern C++ Design. Generic Programming and Design Patterns Applied. Addison-Wesley 2001.

·         Batory, D. “A Tutorial on Feature Oriented Programming and the AHEAD Tool Suite (ATS)”. September 8, 2004.

Resultado de aprendizaje: Ser capaz de implementar una línea de productos software mediante el lenguaje de programación Ruby

Thomas, D.; Hunt, A. “Programming Ruby. The Pragmatic Programmers' Guide”. Addison Wesley, 2nd edition (October 1, 2004).

En el curso virtual el equipo docente mantiene el acceso y gran parte de los contenidos del material de apoyo para el estudio de la asignatura.

Además, también se mantiene una página Web con la asignatura en la que se mantienen contenidos, información y materiales en https://www.issi.uned.es/doctorado/generative/index.htm

Con el fin de introducir cada tema del curso, el equipo docente ha desarrollado 7 videos disponibles en UNED INTECCA y en CANAL UNED:

Tema 1:

httpss://www.intecca.uned.es/portalavip/grabacion.php?ID_Sala=3&ID_Grabacion=67055&hashData=305370828e3762e881049ac224ed2e04¶msToCheck=SURfR3JhYmFjaW9uLElEX1NhbGEs

· Tema 2:

httpss://www.intecca.uned.es/portalavip/grabacion.php?ID_Sala=3&ID_Grabacion=67056&hashData=9525149f8e58b06f11f41224a98a61a6¶msToCheck=SURfR3JhYmFjaW9uLElEX1NhbGEs

· Tema 3:

httpss://www.intecca.uned.es/portalavip/grabacion.php?ID_Sala=3&ID_Grabacion=67057&hashData=235321567338647954e8a05af13a623c¶msToCheck=SURfR3JhYmFjaW9uLElEX1NhbGEs

· Tema 4:

httpss://www.intecca.uned.es/portalavip/grabacion.php?ID_Sala=3&ID_Grabacion=67059&hashData=ed492119b8a774a114963f8213fae096¶msToCheck=SURfR3JhYmFjaW9uLElEX1NhbGEs

· Tema 5:

o httpss://www.intecca.uned.es/portalavip/grabacion.php?ID_Sala=3&ID_Grabacion=67060&hashData=5b0aba80eeb0c0718f6d5a145f21bb45¶msToCheck=SURfR3JhYmFjaW9uLElEX1NhbGEs

o httpss://canal.uned.es/iframe/5aa63462b1111f026e8b4573

o httpss://canal.uned.es/iframe/5aa63466b1111f026e8b4579

o httpss://canal.uned.es/iframe/5aa63460b1111f026e8b456d

· Tema 6:

httpss://www.intecca.uned.es/portalavip/grabacion.php?ID_Sala=3&ID_Grabacion=67061&hashData=02ead9f49b7cb4a266acf8be954d67fc¶msToCheck=SURfR3JhYmFjaW9uLElEX1NhbGEs

· Tema de carácter voluntario donde se comentan distintas posibilidades para realizar un futuro Trabajo Fin de Máster en el área de las líneas de producto software:

httpss://www.intecca.uned.es/portalavip/grabacion.php?ID_Sala=3&ID_Grabacion=67062&hashData=14b903edc70e65ae1595c41c031165a6¶msToCheck=SURfR3JhYmFjaW9uLElEX1NhbGEs