REACT-ION: A Model-based Runtime Environment for Situation-aware Adaptations

Abstract

Trends such as the Internet of Things lead to a growing number of networked devices and to a variety of communication systems. Adding self-adaptive capabilities to these communication systems is one approach to reducing administrative effort and coping with changing execution contexts. Existing frameworks can help reducing development effort but are neither tailored toward the use in communication systems nor easily usable without knowledge in self-adaptive systems development. Accordingly, in previous work, we proposed REACT, a reusable, model-based runtime environment to complement communication systems with adaptive behavior. REACT addresses heterogeneity and distribution aspects of such systems and reduces development effort. In this article, we propose REACT-ION—an extension of REACT for situation awareness. REACT-ION offers a context management module that is able to acquire, store, disseminate, and reason on context data. The context management module is the basis for (i) proactive adaptation with REACT-ION and (ii) self-improvement of the underlying feedback loop. REACT-ION can be used to optimize adaptation decisions at runtime based on the current situation. Therefore, it can cope with uncertainty and situations that were not foreseeable at design time. We show and evaluate in two case studies how REACT-ION’s situation awareness enables proactive adaptation and self-improvement.

Adaptatividade - Visão holística e ferramenta de projeto.

“…No contexto geral da DSR, ao falar em desenvolvimento de artifacts não se faz referência única e exclusivamente ao desenvolvimento de produtos. Formalmente os artifacts desenvolvidos e avaliados pela DSR podem ser de diferentes tipos: Construtos, Modelos, Métodos e Instanciações (MARCH; SMITH, 1995) os quais podem implicar contribuições para o avanço teórico das áreas participantes (HEVNER; CHATTERJEE, 2010).Assim, como indicado por (PEFFERS et al, 2007) a DSR se torna uma metodologia importante para a condução de pesquisas aplicadas por um processo rigoroso e adequado, pois permite a formalização do conhecimento gerado, a justificação das suas decisões e a generalização das suas soluções.…”

“…Diferentes autores abordam de maneira mais detalhada as características da DRS, suas contribuições ao conhecimento e como as pesquisas sob esta metodologia devem ser conduzidas e avaliadas. Alguns desses trabalhos são: Hevner et al (2004), Hevner e Chatterjee (2010), March e Smith (1995), Peffers et al (2007), Vaishnavi e Kuechler (2015), Jain, Sinha e Vitharana (2011).…”

“…Apesar desses avanços, a falta de um padrão geral para a condução da DSR na área de Sistemas de Informação era uma preocupação na comunidade, como apontado por Geerts (2011). O trabalho de (PEFFERS et al, 2007) propõe uma solução ao problema com o desenvolvimento do Design Science Research Process Model (DSRPM também chamado de DSRM na literatura) como um método (WEBER, 2010) que considera as contribuições dos trabalhos anteriores e é consistente com a filosofia de DS nas diferentes áreas nas quais é aplicada. O DSRM contribui para a pesquisa em DSR ao fornecer uma estrutura comumente aceita para realizar pesquisas com DS e um modelo mental para sua apresentação, ajudando no seu reconhecimento e legitimação das ideias através da preservação de conceitos comuns com outras áreas.…”

“…Este trabalho segue a metodologia DSR aplicando o método Design Science Research Process Model (DSRPM) proposto por Peffers et al (2007) Assim, o esquema apresentado na Figura 14 é particularizado para o caso deste projeto de pesquisa como indica a Figura 16.…”

“…Figura 16 -Esquema conceitual da relação entre termos para este projeto de pesquisa O Autor (2020) O DSRM é descrito em Peffers et al (2007) como uma sequência nominal de seis atividades: (i) identificação do problema e motivação, (ii) definição de objetivos de uma solução, (iii) design e desenvolvimento, (iv) demonstração, (v) avaliação, e (vi) comunicação.…”