[Back]


Doctor's Theses (authored and supervised):

P. Fenkam:
"A Systematic Approach to the Development of Event-Based Applications";
Supervisor, Reviewer: M. Jazayeri, C. Jones; Institut für Informationssysteme, 2003.



English abstract:
Today's software technology was created for applications that used a
relatively small number of homogeneous devices. Current applications
need to deal with thousands, and in the future perhaps millions, of
highly heterogeneous devices. As a result, an active area of research
in distributed systems is currently trying to invent software
methodologies consisting of communication paradigms, tools,
mechanisms, and techniques that overcome the limitations of current
languages and techniques. One of the promising techniques for this
purpose is the event-based communication paradigm (also called
implicit invocation or publish/subscribe)

The primary benefit of the event-based paradigm is that it supports
the loose coupling of components that compose an application and
therefore scales to large numbers of heterogeneous components. The use
of the event-based architectural style has been successfully
demonstrated in the development of large-scale and complex systems. It
has therefore been rapidly incorporated in not only research
prototypes but also commercial products and toolkits and even in
software communication standards. The practice of application
development based on this paradigm is, however, ad hoc and
informal. As a result, it is often difficult to reason about the
correctness of the resulting applications. The lack of a systematic
and rigorous basis for the development of event-based systems has
become a serious problem as the event-based paradigm is being used
increasingly in important domains such as flight-control, e-commerce,
automotive, and home applications. The existing theory of specifying
and verifying such applications cannot be applied for the development
of large-scale and complex systems.

This thesis proposes
a novel approach (LECAP) for the construction of correct
event-based applications. The LECAP framework includes a methodology
for the specification, stepwise development, and verification of
event-based applications. The approach is compositional, hence,
intrisically oriented towards the construction of complex software
systems. The methodology will have practical application in all
emerging application domains that exploit the event-based
paradigm. Such domains include pervasive computing,
telecommunications, electronic commerce, and Internet-based
applications.


German abstract:
Software bestimmt heute wesentliche Dienste der Informationsgesellschaft: Banken,
Ge-sch{\"a}ftswelt oder Transportwesen
sind Beispiele von Applikationen, die auf Software ange-wiesen sind. Solche Software wird immer mehr auf geographisch
getrennte Rechner verteilt und von Benutzern mit einer wachsenden Anzahl von differenzierten Endger{\"a}ten verwendet
(von leistungsstarken Desktop-Rechnern bis hin zu Mobiltelefonen). Software Technologie wird damit herausgefordert,
die komplexen Anforderungen an solche Applikationen zu erf{\"u}llen.

Aber die heutige Software Technologie wurde f{\"u}r Applikationen entworfen, um von relativ wenigen homogenen Endger{\"a}ten
verwendet zu werden. Derzeitige Applikationen behandeln damit keine Tausenden, in der Zukunft vielleicht Millionen von
heterogenen Endger{\"a}ten. Daher befasst sich ein Teil der Forschung im Bereich verteilter Systeme aktiv mit dem Entwurf
von Software Methodologien f{\"u}r Kommunikationstechnologie, Werkzeuge, Mechanismen und Techniken, um die Einschr{\"a}nkungen
heutiger Sprachen und Techniken zu {\"u}berwinden und somit die Anforderungen neu entstehender Rechnerumgebungen und
Applikationen zu erf{\"u}llen.

Eine der viel versprechenden Techniken daf{\"u}r ist das Ereignisgesteuerte Paradigma.
Wesent-licher Vorteil dieses
Paradigmas ist die Unterst{\"u}tzung von lose gekoppelten Komponenten, die gemeinsam eine Applikation definieren und daher
f{\"u}r eine gro{\ss}e Anzahl von heterogenen Komponenten skaliert. Die Anwendung des Ereignisgesteuerten, architekturellen Stils
wurde bereits erfolgreich zur Entwicklung von komplexen Systemen in gro{\ss}em Umfang gezeigt. Es wurde rasch in
Forschungsprototypen und auch kommerziellen Produkten und Werkzeugen eingebaut. Die Praxis der Applikationsentwicklung
ist jedoch noch immer ad-hoc und informell. Es ist daher schwierig, {\"u}ber die Korrektheit solcher Applikationen zu
schlussfolgern. Der Mangel an Systematik und rigoroser Basis f{\"u}r die Entwicklung Ereignisgesteuerter Systeme ist zu einem
ernsten Problem geworden, speziell da das Ereignisgesteuerte Paradigma in bedeutenden Anwendungsbereichen wie
Flugsicherung, E-Commerce, Fahrzeugtechnik oder Haushaltselektronik Einzug gehalten hat. Existierende Theorien k{\"o}nnen
derzeit aber noch nicht f{\"u}r die Entwicklung solcher komplexen und korrekten Systeme eingesetzt werden.

Diese Dissertation entwickelt einen neuen Ansatz (LECAP) f{\"u}r die Erstellung korrekter, komplexer
Ereignisgesteuerter Applikationen. Das LECAP Framework schafft daf{\"u}r eine Methodologie f{\"u}r
die Spezifikation,
die schrittweise Entwicklung und die Verifikation von Ereignisgesteuerten Systemen. Diese Methodologie soll dann
eine praktische Anwendbarkeit in allen neu
entstehenden Anwendungsbereichen haben.


Electronic version of the publication:
http://www.infosys.tuwien.ac.at/Staff/mj/theses/PascalFenkam.pdf


Created from the Publication Database of the Vienna University of Technology.