Ingeniería del Software en la Década del 2000

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1 Nieves R. Brisaboa (Ed.) Ingeniería del Software en la Década del 2000 RITOS2 Cartagena de indias, Colombia Agosto 2003 CYTED

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3 Nieves R. Brisaboa (Eds.) Ingeniería del Software en la Década del 2000 IX Jornadas Iberoamericanas de Informática Cartagena de Indias, Colombia Agosto, 2003

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5 A todas las personas que con su apoyo y esfuerzo entusiasta, contribuyen a que RITOS2 sea un lugar de encuentro y esperanza Iberoamericana... y a Isidro Ramos por habernos inspirado

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7 PRESENTACIÓN I Es evidente que contar con herramientas informáticas que utilicen tecnología avanzada proporciona una ventaja competitiva a cualquier organización, y especialmente a la pequeña y mediana empresa, independientemente de que su área de actividad sea la industria, el comercio, los servicios públicos o privados. En todo caso, la eficiencia de su gestión depende de lo avanzado de su tecnología informática. Este volumen se presenta en el marco de las IX Jornadas de Informática de la AECI en las que diferentes especialistas de la Red Iberoamericana de Tecnologías del Software para la Década del 2000 (RITOS2) han aportado sus conocimientos y experiencia, como queda reflejado a lo largo de los diferentes capítulos de este libro. Los capítulos han sido seleccionados de modo que ofrezcan una visión global de las diferentes tecnologías que se combinan en la actualidad para atender los requerimientos de software que en esta década del 2000 las organizaciones están demandando. Desde nuestro punto de vista, dichas tecnologías se encuadran en 4 grandes áreas que coinciden con las 4 áreas de trabajo de los especialistas de RITOS2: Ingeniería del Software: La investigación en Ingeniería del Software se caracteriza por la necesidad de proponer, experimentar y validar nuevas teorías y técnicas para el desarrollo y evolución de sistemas software. Gran parte de las aplicaciones software desarrolladas actualmente, y que se perfilan como la tendencia de la década, utilizan Internet como soporte. Esto presenta nuevos desafíos que no son adecuadamente abordados por las técnicas utilizadas en la década anterior. Temas tales como la calidad en el proceso y en el producto de software, técnicas, métodos y medios aplicados a las etapas de la construcción de software, o los nuevos enfoques para modelado y desarrollo de componentes o la orientación a aspectos, resultan de trascendental importancia en este contexto, lo que hace su estudio imprescindible para abordar con garantías de éxito el desarrollo de este tipo de aplicaciones. Bases de Datos: Las aplicaciones actuales y futuras trabajan sobre Internet y utilizan nuevos modelos de bases de datos (desde BD objeto-relacionales, hasta sistemas GIS, BD documentales, multimedia, etc.) puesto que el clásico modelo relacional es insuficiente para dar satisfacción a las nuevas necesidades de la sociedad de la información. De ahí el interés de la investigación en Bases de Datos que sirvan como fuentes de datos a las aplicaciones Web. Las técnicas de Modelado y Diseño de Bases de Datos, Minería y Almacenes de Datos, Federación de Bases de Datos, BD Distribuidas, Espaciales, etc., técnicas de Recuperación de la Información en la Web, y por supuesto tecnologías de Bibliotecas digitales o la utilización de Ontologías para guiar el acceso a Bases de Datos vía Internet, así

8 II como todo lo relacionado con lenguajes de marcado (XML) o con lenguajes de lógica descriptiva para la Web Semántica ( OWL) son, en este contexto, temas cruciales. Sistemas Distribuidos: Internet permite acceder directamente a información geográficamente dispersa, pero sin garantizar el manejo integral y eficiente de recursos distribuidos que trabajen cooperativamente. El desarrollo de tecnologías que proporcionen plataformas cooperativas de bajo costo en Internet, para explotar eficientemente y de forma integrada recursos dispersos, permitirá dar soporte al tipo de aplicaciones Web. Por tanto son temas de trabajo de gran interés en esta área el manejo eficiente de recursos en Internet, accesibilidad y coordinación de componentes de Sistemas Distribuidos, evaluación de rendimiento, fiabilidad y tolerancia a fallos, planificación, seguridad etc. Procesamiento del Lenguaje Natural: La presencia del español y portugués en Internet (actualmente dominada por el inglés) está condicionada al desarrollo de las técnicas y herramientas de procesamiento del lenguaje natural para permitir la recuperación de textos por contenido. Además dicha tecnología es indispensable para explotar el patrimonio cultural de los países del marco CYTED (bases de documentos textuales, bibliotecas digitales y la propia Internet). Por otro lado es cada vez más prioritario el desarrollo de interfaces de usuario amigables para las nuevas aplicaciones y en este sentido las interfaces en Lenguaje Natural son la solución más adecuada. Estas 4 áreas son cruciales hoy en día para el desarrollo de la tecnología necesaria para la implementación de aplicaciones útiles a las organizaciones tanto públicas como privadas, tanto se dediquen a la gestión y explotación de recursos naturales (de la minería al sector agropecuario), o a la industria (desde la textil a la turística) al comercio, o a los servicios (educación, sanidad, patrimonio cultural, etc.). En la década del 2000, de acuerdo a la prospectiva tecnológica, cualquiera de estas organizaciones demanda y seguirá demandando aplicaciones que, deberán aplicar los principios de calidad desde el punto de vista de la Ingeniería del Software, tendiendo a la optimización de los recursos. Además dichas aplicaciones serán distribuidas, se podrán ejecutar desde Internet, utilizarán grandes bases de datos y tendrán interfaces de usuario amigables utilizando técnicas próximas al lenguaje natural. El contar con grupos de investigación en estas 4 áreas, permite que en el seno de RITOS2 se promueva el intercambio de conocimientos (conceptos, métodos, técnicas y herramientas) necesarios para afrontar los grandes retos que las necesidades de la nueva economía y la cultura digital han planteado y que marcarán el desarrollo tecnológico de esta década. Por otro lado, la colaboración multidisciplinar entre grupos de diferentes áreas es crucial para pensar en soluciones software avanzadas a las cada vez mas complejas demandas de las organizaciones, así como para generar sinergias enriquecedoras e innovadoras en la forma de afrontar dichos problemas. RITOS2 es una red de 30 grupos de investigación de 14 países financiada por el Programa Iberoamericano Ciencia Y Tecnología para El Desarrollo (CYTED).

9 Cyted financia redes y proyectos de investigación que favorezcan el desarrollo tecnológico de Iberoamérica propiciando los contactos y el surgimiento de sinergias potenciadoras. RITOS2 nació en el año 2000 como continuación de la red RITOS, que dirigida por el Dr. Isidro Ramos, tuvo un impacto enorme en el desarrollo de la investigación en Informática en la región y en la formación de profesionales. La vocación claramente aplicada de la investigación que realizan todos los grupos de RITOS2 y su compromiso con la formación de investigadores y profesionales en informática, permite establecer tres Objetivos Fundamentales para RITOS2: 1. Objetivo Tecnológico: Facilitar el Desarrollo de tecnologías del Software y potenciar su transferencia a los sectores industriales y de servicios, así como a las administraciones públicas, de modo que se doten de mejores herramientas informáticas. 2. Objetivo de Formación de Recursos Humanos: Potenciar la formación y capacitación de investigadores y de profesionales. 3. Objetivo Estratégico: Ser foro de intercambio de experiencias y conocimientos, así como de informaciones, bibliografía, documentación etc. Evidentemente la organización de las IX Jornadas Iberoamericanas de Informática encaja perfectamente con estos objetivos. Los primeros capítulos ofrecen dos de las perspectivas más interesantes y actuales en Ingeniería del Software, la Orientación a Aspectos y el Desarrollo de Software Basado en Componentes, en ambos casos se trata de estudios introductorios a dichos temas. A continuación se presentan algunos capítulos relacionados con Bases de Datos. Se comienza por el modelado conceptual presentando una propuesta enriquecedora del modelado conceptual tradicional mediante la utilización de lógica difusa. Se introducen después los Sistemas de Información Geográfica como aplicación de las Bases de Datos Espaciales y se presenta después un trabajo que implica problemas de gestión espacio-temporal para optimizar el establecimiento de rutas para vehículos. Dentro de la tecnología de Bases de Datos, se pasa a continuación a lo que constituye quizá el campo de mayor desarrollo en Bases de Datos, las Bases de Datos Documentales o Bibliotecas Digitales. Sobre este tema se incluyen varios trabajos que presentan diferentes aproximaciones y problemas relacionados con diferentes tópicos relevantes dentro del mismo incluyendo la problemática de la indexación, compresión de textos y minería textual en la Web. Entroncando directamente con la problemática de manejo de los textos en Bases de Datos Documentales, los siguientes dos capítulos introducen la problemática del procesamiento del Lenguaje Natural. Por último se presenta algo que no podría faltar en una revisión de las tecnologías actuales para el desarrollo del software, el diseño de interfaces, Así el capítulo 14 hace una revisión general de las propuestas de Modelado de Interfaces Web y el 15 III

10 IV presenta un ejemplo de utilización de Ontologías y técnicas de Lenguaje Natural para Interfaces de Usuario. Finalmente y a modo de resumen final de lo que es hoy la industria del software se presenta un modelo de procesos para dicha industria. En resumen, este libro presenta un material actual y riguroso sobre diferentes desarrollos tecnológicos que se están produciendo en el campo del software. Creemos que a lo largo de los diferentes capítulos, considerando especialmente aquellos en los que se introducen temas nuevos o estados del arte de ciertos tópicos, los asistentes a las IX Jornadas Iberoamericanas de Informática podrán encontrar ideas, propuestas y retos que guíen su trabajo de investigación o su desarrollo profesional en los próximos años. Agosto 2003 Nieves R. Brisaboa

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13 ÍNDICE Aspectual Requirements: a Model for Advanced Separation of Concerns Ana Moreira Desarrollo Basado en Componentes utilizando UML Raquel Anaya. Propuesta de un Modelo Conceptual Difuso Angélica Urrutia, José Galindo y Mario Piattini Sistemas de Información Geográfica: Revisión de su Estado Actual Nieves R. Brisaboa, José A. Cotelo Lema, Antonio Fariña, Miguel R. Luaces y José R.R.Viqueira Comparación de un Sistema de Colonias de Hormigas y una Estrategia Evolutiva para el Problema del Ruteo de Vehículos con Ventanas de Tiempo en un Contexto Multiobjetivo Benjamín Barán y Augusto Hermosilla A System for the Integrated Access to Digital Libraries Nieves R. Brisaboa, Miguel R. Penabad, Ángeles S. Places y Francisco J. Rodríguez Búsquedas en Bases de Datos Textuales Distribuidas en una Red de Procesadores M. Printista, V. Gil Costa y M. Marín Index structures for distributed text databases Mauricio Marín Minería de Datos en la Web usando Computación Evolutiva José Aguilar, Junior Altamiranda Compresión de textos en Bases de Datos Digitales Nieves R. Brisaboa, Antonio Fariña, Gonzalo Navarro, Eva L. Iglesias, José R. Paramá y María F. Esteller Obtención automática de información sintáctica para un diccionario de patrones de manejo para el lenguaje español Sofía N. Galicia-Haro, Alexander F. Gelbukh e Igor A. Bolshakov Procesamiento del Lenguaje Natural: presente y perspectivas futuras Maximiliano Saiz Noeda

14 Modelando Interfaces para Aplicaciones Web Luis A. Guerrero Las Ontologías Como un Medio de Hacer Portable una Interfaz en Lenguaje Natural a Bases de Datos J. Antonio Zárate M., Rodolfo A. Pazos R. y Alexander Gelbukh MoProSoft: Modelo de Procesos para la Industria de Software Hanna Oktaba y Claudia Alquicira Esquivel

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17 Aspectual Requirements: a Model for Advanced Separation of Concerns Ana Moreira Departamento de Informática, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Quinta da Torre, Caparica, Portugal Abstract. Separation of concerns is one of the foundational rules of software engineering. Concerns are the primary motivation for organizing and decomposing software into manageable and comprehensible parts. Software engineering development methods have been created with this principle in mind. However, they do not handle well the crosscutting nature of some concerns, such as security, fault tolerance and usability. These concerns may cut across many other concerns and therefore are difficult to keep separated in different modules. They are responsible for producing tangled representations that are difficult to understand, maintain and evolve. An effective requirements engineering approach should reconcile the need to handle crosscutting concerns with the need to integrate existing technologies. In this paper we propose an approach to modularise and compose such crosscutting, aspectual requirements. The approach is based on separating the specification of aspectual requirements, non-aspectual requirements and composition rules in modules representing coherent abstractions and following well-defined templates. The composition rules employ informal, and often concern-specific, actions and operators to specify how an aspectual requirement influences or constrains the behaviour of a set of non-aspectual requirements. A realisation of the proposed approach, based on viewpoints and the extensible Markup Language (XML), supported by a tool called ARCaDe and a case study of a toll collection system is presented. 1 Introduction Separation of concerns is a foundational rule of software engineering that aims at identifying and modularizing those parts of software that are relevant to a particular concept, goal or purpose. This allows us to deal with different issues of a problem individually so that we concentrate on each one independently. The main advantages of applying this rule are: (i) to decrease the complexity of the software development by concentrating on different issues separately; (ii) to support division of efforts and separation of responsibilities and (iii) to improve the modularity of software systems artefacts. Traditional approaches to software development, such as object-oriented methods, have been created with that rule in mind. However, they do not handle well the crosscutting nature of some concerns. Examples of such concerns are the well known nonfunctional requirements, such as security, fault tolerance and usability. Non-

18 2 RITOS2 functional requirements are constraints that affect several components of a system and are usually associated with quality of service. Advanced separation of concerns has its main focus on those concerns that cut across other concerns. These crosscutting concerns are responsible for producing tangled representations that are invasive to implement, difficult to understand and tough to evolve. Existing requirements engineering (RE) approaches achieve separation of concerns through the separation of functional and non-functional requirements. The NFR framework [11] handles well non-functional requirements. It does not explicitly deal with functional concerns, but establishes a link to them. Nevertheless, it ignores the crosscutting nature of those requirements. There are approaches that integrate functional and non-functional concerns [10, 29], but, again, the crosscutting nature of those concerns is not addressed. An effective RE approach should reconcile the need to integrate functional and non-functional requirements with the need to modularize those that are crosscutting. Aspect-oriented software development [13] techniques aim at providing means for the systematic identification, modularisation and composition of crosscutting concerns throughout the software life cycle. Crosscutting concerns are encapsulated in separate modules, known as aspects, so that localisation can be promoted. A number of aspect-oriented programming approaches have been proposed. These range from language mechanisms [1] to filter-based techniques [5] through to traversal-oriented [20] and multi-dimensional approaches [23, 28]. In the last years, the Software Engineering community has been interested in propagating the aspect-oriented concepts to the early stages of the software life cycle to facilitate the modeling of aspects in the design and implementation phases by means of: (i) the determination of the mapping of crosscutting requirements on artifacts at later development stages and (ii) the understanding about how a crosscutting concern affects others requirements. Work has been carried out to incorporate aspects, and hence separation of crosscutting concerns, at the design level mainly through extensions to the UML meta-model e.g. [8, 9, 27]. Research on the use of aspects at the requirements engineering stage is still immature and there is no consensus about what an aspect is at this early stage of software development and how it maps to artefacts at later development stages. The focus of this paper is on identification, modularisation and composition of requirements level concerns that cut across other requirements. These crosscutting concerns cannot be encapsulated by a single viewpoint [14] or use case [17], for example, and are typically spread across several of them. There is, therefore, a need to include aspects as fundamental modelling primitives at the requirements engineering level. The motivations for this are two-fold: 1. Providing improved support for separation of crosscutting functional and nonfunctional properties during requirements engineering hence offering a better means to identify and manage conflicts arising due to tangled representations; 2. Identifying the mapping and influence of requirements level aspects on artifacts at later development stages hence establishing critical trade-offs before the architecture is derived.

19 Ingeniería del Software 3 This paper proposes an approach aimed as a stepping-stone towards the above goals. Section 2 provides some background on existing approaches to manage crosscutting concerns at the requirements level. Section 3 presents a general model that supports effective identification and specification of aspectual requirements and their mapping and influence on later development stages. Section 4 instantiates the general model with a concrete set of techniques, namely viewpoints and XML. Section 5 introduces some related work, and finally, section 6 concludes the paper by discussing key outstanding issues and directions for future work. 2 Background In RE, viewpoints [14], use cases [17] and goals [19] have been advocated as a means of partitioning requirements as a set of partial specifications that aid traceability and consistency management. However, ensuring the consistency of these partial specifications with global requirements and constraints is largely unsupported. An aspect-oriented requirements engineering approach targeted to component based software development has been proposed in [16]. There is a characterisation of diverse aspects of a system that each component provides to end users or other components. However, the identification of aspects for each component is not clearly defined. The XBel framework [4] offers a logic-based approach, supported by a model checker, for merging and reasoning about multiple, inconsistent viewpoints. Although the framework can be used to support requirements negotiation, the focus is on reasoning about the properties of the specification in the presence of inconsistent viewpoints and not on providing means for explicit modularisation and composition of crosscutting requirements. Nor is there any support for identifying the mapping and influence of crosscutting requirements on later development stages. Separation of crosscutting properties has also been considered in [26] which proposes a viewpoint-oriented requirements engineering method called PREView. A PREView viewpoint encapsulates partial information about the system. Requirements are organised in terms of several viewpoints, and analysis is conducted against a set of concerns intended to correspond broadly to the overall system goals. Due to this broad scope concerns crosscut the requirements emerging from viewpoints. In applications of the method, the concerns that are identified are typically high-level nonfunctional requirements. 3 A Model for Aspectual Requirements Modern systems have to run in highly volatile environments where the business rules change rapidly. Therefore, systems must be easy to adapt and evolve. If not handled properly, crosscutting concerns inhibit adaptability. It is therefore essential to think about crosscutting concerns as early as possible. The model we envisage to deal with crosscutting concerns at the requirements level is illustrated in Figure 1. It is composed of five main tasks: identify and specify concerns, both functional and non-

20 4 RITOS2 functional; identify crosscutting concerns; compose candidate aspects; handle conflicts between candidate aspects; specify aspect dimensions. INPUT CATALOGUES Task 1: Identify & specify concerns 1.1: Identify concerns Task 2: Identify crosscutting concerns 2.1: Identify coarse grained relations Task 3: Compose candidate aspects 3.1: Define composition rules Task 4: Handle conflicts 4.1: Build contribution table Task 5: Specify aspect dimensions 1.2: Specify concerns 2.1: Identify candidate aspects 3.1: Compose aspects with other concerns 4.2: Attribute weights Revise requirements specification 4.3: Resolve conflicts OUTCOME XML templates XML rules Figure 1: A model for advanced concerns at RE Visual diagrams This model should be guided by an iterative and incremental process. Task 1: Identify and specify concerns. This task is responsible for identifying concerns in general and for specifying them. These concerns can be functional or nonfunctional 1. Task 1.1: Identify concerns. We start by an exhaustive inspection of the existing documents and to query the stakeholders to understand their goals and needs towards to the future system. (Stakeholders are all the people that have a direct or indirect influence in the project. They may be users, clients, managers, developers, etc.) The identified concerns can be classified into functional and non-functional. Functional concerns represent functions or operations that the system must accomplish. They define the fundamental process or transformation that the system s components must perform on inputs to produce outputs. Non-functional concerns are those that usually reflect abstract quality goals that the stakeholders expect from the system. Examples are software design distribution, performance and accuracy. They are very difficult to test and therefore are usually evaluated subjectively. We may also use any of the existing techniques to help eliciting the requirements. While some techniques emphasize the main functions that the future system should implement (e.g. use cases [17]), others emphasize constraints and certain properties that affect the whole system (e.g. the NFR framework [11]). Traditional techniques 1 While functional concerns are known as functional requirements, non-functional concerns are known as non-functional requirements, or only NFR.

21 Ingeniería del Software 5 concentrate on the functional behavior of a system and they are part of the common knowledge of any software engineer. However, experts in NFRs, for example, are a lot harder to find. This is also true for techniques integrating both types of concerns, such as [19]. To alleviate the onus of the identification of the broadly scoped requirements we propose the use of existing catalogues, such as [11]. Task 1.2: Specify concerns. This is accomplished by using any of the existing techniques for requirements specification. In certain cases a choice may have already been done during Task 1, especially if particular techniques have been used to help in the elicitation process. If so, we may find useful to complement our documentation with (some of) the models produced by those techniques. Task 2: Identify crosscutting concerns. This is composed of two subtasks: identify coarse-grained relationships and identify candidate aspects. (Notice that a crosscutting concern may be functional or non-functional. Here we will only concentrate on non-functional ones.) Task 2.1: Identify coarse-grained relationships. It is useful to relate non-functional concerns (denoted by NFC) with functional ones, through a matrix, as the former may constrain the latter (see Table 1). Table 1. Relating functional with non-functional concerns Functional Concern NFC NFC 1 Functional Concern 1 Functional Concern 2 Functional Concern n NFC 2 NFC n Task 2.2: Identify crosscutting concerns. A NFC is crosscutting if it affects more than one other concern. This means that latter must satisfy the former and therefore the NFC needs to be applied (or composed) in some point of another functional concern s implementation. Looking at the matrix (cf. table 1) we can see which NFCs crosscut the modules encapsulating stakeholders functional requirements and qualify as candidate aspects (we explain the rationale behind the notion of candidate aspects later in this section 2 ). Task 3: Compose candidate aspects. The goal of this task is to compose all the concerns to form the whole system. Here we will focus our attention on the composition of those concerns that are crosscutting (candidate aspects), as the noncrosscutting ones bring no new problems. To guide the composition, we propose two subtasks: define composition rules and compose candidate aspects with stakeholders functional requirements. Task 3.1: Define composition rules. The composition rules operate at the granularity of individual requirements (of a given concern) and not just the modules encapsulat- 2 For simplicity we will sometimes use the term aspect instead of candidate aspect. However, at the level of abstraction we are working on, we are always dealing with candidate aspects.

22 6 RITOS2 ing them. Consequently, it is possible to specify how an aspectual requirement influences or constrains the behaviour of a set of non-aspectual requirements in various modules. At the same time, if desired, aspectual trade-offs can be observed at a finer granularity. This alleviates the need for unnecessary negotiations among stakeholders for cases where there might be an apparent trade-off between two (or more) aspects but in fact they are influencing different isolated requirements. It also facilitates identification of individual, conflicting aspectual requirements with respect to which negotiations must be carried out and trade-offs established. Task 3.2: Compose candidate aspects with stakeholders requirements. A composition rule defines the way in which the crosscutting concerns will be composed with stakeholders functional requirements. Task 4: Handle conflicts. After composing the candidate aspects and stakeholders requirements using the composition rules, identification and resolution of conflicts among the candidate aspects is carried out. This is accomplished by: building a contribution matrix; attributing weights to those aspects that contribute negatively to each other; solving the conflicts with the stakeholders. Task 4.1: Build contribution matrix. A contribution relationship between two candidate aspects defines the way in which one aspect affects the other. This contribution can be collaborative (or positive) and is represented by +, or damage (or negative) and is represented by - (see Table 2). (Empty cells represent don t care contributions.) Table 2. Contributions between candidate aspects Aspects Aspects Aspect 1 Aspect 2 Aspect n Aspect 1 Aspect 2 Aspect n Task 4.2: Attribute weights. Attribute weights to those aspects that contribute negatively to each other in relation to a set of stakeholders requirements. These weights should reflect the degree of importance of each aspect in the system. Each weight is a real number in the interval [0.. 1] and represents the priority of an aspect in relation to a set of stakeholders requirements. This is done with the stakeholders help. Task 4.3: Resolve conflicts. This should be accomplished by using the weights attributed above. Conflict resolution might lead to a revision of the requirements specification (stakeholders requirements, aspectual requirements or composition rules). If this happens, then the requirements are recomposed and any further conflicts arising are resolved. The cycle is repeated until all conflicts have been resolved through effective negotiations. Task 5: Specify aspect dimensions. The last activity in the model is identification of the dimensions of an aspect. We have observed that aspects at this early stage can have an impact that can be described in terms of two dimensions [24]:

23 Ingeniería del Software 7 Mapping: an aspect might map onto a system feature/function (e.g. a simple method, object or component), decision (e.g. a decision for architecture choice) and design (and hence implementation) aspect (e.g. response time). This is the reason we have chosen to call aspects at the RE stage candidate aspects as, despite their crosscutting nature at this stage, they might not directly map onto an aspect at later stages. Influence: an aspect might influence different points in a development cycle, e.g. availability influences the system architecture while response time influences both architecture and detailed design 4 A concrete model with viewpoints and XML The concrete techniques we have chosen are viewpoints [14] for identifying the stakeholder requirements, and XML as the definition language to specify these requirements, the candidate aspects identified and the composition rules to relate viewpoints with aspects. Tool support is provided by the Aspectual Requirements Composition and Decision support tool, ARCaDe. The tool makes it possible to define the viewpoint requirements, aspectual requirements and composition rules using predefined templates. These templates can, optionally, be enforced using XML schemas. The modules encapsulating the various requirements and composition rules are stored in exist, a native XML database system [3]. A combination of DOM (Document Object Model) and SAX (Simple API for XML) is employed to: validate the composition rules i.e. to ensure that they refer to viewpoints, aspects and requirements that exist in the database; compose the aspects and viewpoints and identify resulting conflicts in order to establish trade-offs. Our choice of viewpoints as a mechanism to specify stakeholders requirements is driven by our previous experience in handling global requirements in viewpointoriented requirements engineering [24]. Instead of viewpoints we could have used other requirements approaches such as: goal-oriented requirements which cover functional and non-functional requirements [19]; use cases or scenario-based approaches, by specifying which use cases/scenarios are crosscut by a non-functional concern [25]. XML has been chosen because, as demonstrated by the following case study, there is a need for concern-specific actions and composition operators when defining the composition rules. The extensible model offered by XML coupled with the rich specification model of the XML schema language makes it an ideal choice as it is virtually impossible to anticipate the various types of composition operators and actions that might be required. Since the XML schema language is extensible it is based on XML itself it is possible to enforce constraints on the specification of composition rules when new operators and/or actions are introduced. Furthermore, the ability to define semantically meaningful tags and informal operators ensures that the readability of the requirements specification is not compromised as the specification resides in the stakeholders domain and must be readable by them.

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