PDF de programación - Arquitectura de distribución adaptable para sistemas colaborativos implantados en la Web

Centro de Investigación y de Estudios Avanzados

del Instituto Politécnico Nacional

Unidad Zacatenco

Departamento de Computación

Arquitectura de distribución adaptable para
sistemas colaborativos implantados en la Web

Tesis que presenta

Javier Solís Angulo

para obtener el Grado de

Maestro en Ciencias

en Computación

Director de la Tesis

Dra. Sonia Guadalupe Mendoza Chapa

México, D.F.

Enero 2009


 

Resumen

limitaciones de adaptación que dificultan

Las aplicaciones cooperativas distribuidas Web necesitan funciones dedicadas de
compartición y de replicación de la información adaptadas a sus requisitos específicos.
En el presente trabajo de tesis se diseñó e implementó una arquitectura de distribución
de entidades compartidas adaptable a diversos factores, e.g. capacidades de los dispositivos
de almacenamiento y de procesamiento, derechos de acceso de los colaboradores sobre las
entidades y decisiones de los colaboradores de disponer localmente de una copia (completa
ó parcial) de una entidad. Para poder realizar dicho trabajo se estudiaron varios temas:
En primer lugar se estudian y se analizan las arquitecturas de distribución que permiten
implantar sistemas colaborativos en la Web. Una arquitectura de distribución define la
repartición de las entidades y de los componentes de un sistema colaborativo entre los sitios
implicados en un proceso de colaboración. Principalmente, las arquitecturas de distribución
difieren en tres aspectos: 1) la representación de cada entidad compartida en los sitios
cooperantes; 2) el número de ejemplares de esta entidad presentes en el sistema y 3) la
posible movilidad de una entidad entre los sitios participantes. Estos aspectos de la
distribución pueden influenciar la forma de trabajo adoptada por los colaboradores, e.g.
cada sitio participante que administra una replica de una entidad compartida permite a los
colaboradores de trabajar de una manera autónoma. Sin embargo, dichos aspectos presentan
diversas
implantación de sistemas
colaborativos en la Web, a causa de sus características como pueden ser, fallas potenciales
de redes/servidores y retardos de comunicación.
En segundo lugar, se utiliza y se extiende el protocolo HTTP de la Web como soporte a
la distribución de las entidades compartidas adaptadas. Por tal motivo se estudian sus
aspectos y características más relevantes.
Desde el punto de la evaluación de las capacidades de los sitios cooperantes, el
concepto de adaptabilidad de las entidades compartidas se realiza mediante técnicas de
lógica difusa, tomando como referencia el esquema de los sistemas como Sugeno [Berzal,
2002]. Se utiliza el concepto de árbol de decisión para generar las reglas de inferencia.
Dichas reglas sirven para determinar las entidades compartidas más adecuadas a ser
enviadas al sitio participante.
Finalmente, otro aspecto relevante que se analiza en este trabajo es el principio de autor
multi-sitios. Dicho principio es una guía de diseño de la plataforma PIÑAS que permite y
facilita la cooperación entre personas físicamente distribuidas y potencialmente móviles.
Más específicamente el principio distingue a los sitios participantes en una sesión de
colaboración como un lugar de almacenamiento y otro de tratamiento de las entidades
compartidas.

Palabras clave: Trabajo cooperativo asistido por computadora, sistemas colaborativos,
arquitecturas de distribución, entidades compartidas, adaptación a dispositivos, lógica
difusa.

la


 



Abstract



The Web distributed cooperative applications need suited functions for sharing and
replicating information that fit their special requirements.
In this thesis work, it has been designed and implemented a distribution architecture of
shared entities that is adaptable to different factors, e.g., capabilities of the storage and
processing devices collaborator's access rights over the entities and collaborator's decision
to get a (complete or partial) copy of an entity in order to access it locally. To perform this
work several topics were studied.
First, the distribution architectures that allow the implementation of collaborative
systems on the Web were studied and analyzed. A distribution architecture defines the
replication policy of the entities and collaboration system components among the sites
involved in a collaboration process. The distributions architectures mainly differ according
to three aspects: 1) the representation of each shared entity in the cooperative sites, 2) the
number of entity copies that exist in the system and, 3) the possibility for an entity to move
among the involved sites. These distribution aspects can influence the way by which the
collaborators work, e.g., each participating site that manages a copy of a given shared entity
allows collaborators to work in an autonomous way. However, these aspects have different
limitations of adaptation that make difficult the implantation of collaborative systems on
the Web. These limitations directly come from characteristics such as network/server
potential failures and/or communication delays.
Second, the Web HTTP protocol is used and extended in order to support the
distribution of shared adaptable entities. For that reason the most relevant characteristics
and aspects of this technology were studied.
From the evaluation of the cooperative site capabilities, the adaptability concept of the
shared entities is realized using fuzzy logic techniques, taking as reference the schema of
systems like Sugeno [Berzal, 2002]. The concept of decision tree is used for generating the
inference rules that are used to determine the most suitable shared entities to be sent to the
participating site.
Finally, another relevant aspect analyzed in this work is the multisite author concept.
This main concept is a PIÑAS platform design guide that allows and eases the cooperation
among physically distributed and potentially mobile people. Specifically this concept
distinguishes the participating sites of each user collaboration session as a) a storage site
and b) a site to apply treatments on the shared entities.

Keywords: computer supported cooperative work, collaborative systems, distribution
architectures, shared entities, device based adaptation, fuzzy logic.







A la Dra. Sonia:
Gracias por darme la oportunidad de trabajar
con usted y de ir adquiriendo los conocimientos
necesarios que serán muy útiles en mi vida
profesional. Principalmente le agradezco por su
apoyo incondicional en los momentos difíciles
que se presentaron durante el desarrollo de la
tesis. Muchas gracias.



por

su

apoyo

constante

A mis padres y hermanos:
Gracias
e
incondicional, ya que sin ustedes no hubiera
logrado alcanzar esta meta. Esta tesis va
dedicada a ustedes.



 

Agradezco al Centro de Investigación y de
Estudios Avanzados del Instituto Politécnico
Nacional y al Consejo Nacional de Ciencia y
Tecnología por el apoyo recibido en el
transcurso de esta etapa de mi vida y gracias al
cual pude alcanzar una meta más.



Al Dr. Dominique:
Le agradezco el tiempo que dedico para
ayudarme a seguir avanzando en mi proyecto
de tesis.



A mis amigos y compañeros:
Gracias a todos mis compañeros y amigos que
siempre me apoyaron.



 
 
 
 
 
 

˝ndice general

1. Introduccin

1.1. Contexto de investigacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2. Planteamiento del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.1. Representacin de una entidad compartida . . . . . . . . . . .
1.2.2. Nœmero de ejemplares en el sistema . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.3. Movilidad de la entidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3. Objetivos del proyecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.1. Objetivo general
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.2. Objetivos especcos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.4. Organizacin de la tesis

2. Arquitecturas de distribucin

2.1. Clasicacin de arquitecturas de distribucin . . . . . . . . . . . . . .
2.1.1. Esquema de aplicacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2. Esquema de distribucin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Infraestructuras de trabajo colaborativo . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.1.
Infraestructuras exibles de distribucin . . . . . . . . . . . .
2.2.2. Otras infraestructuras exibles . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3. Movilidad de datos y cdigo en la Web . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.2.

3. Lgica difusa y Ærboles de decisiones

3.1. Lgica difusa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.1. Teora de conjuntos clÆsicos (crisp sets) . . . . . . . . . . . . .
3.1.2. Teora de los conjuntos difusos . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.3. Descripcin formal de un sistema difuso . . . . . . . . . . . .
3.1.4. Tipos de sistemas lgicos difusos
. . . . . . . . . . . . . . . .
3.2. `rboles de decisin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1. Procedimiento para construir Ærboles de decisin . . . . . . . .
3.2.2. Transformacin de Ærboles en reglas de inferencia . . . . . . .

4. Arquitecturas y mecanismos de comunicacin

4.1. Catego