Implementacion de Groupware

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 IX Congreso Internacional Interacción, Albacete 9-11 de Junio de 2008 Grupo LoUISE-Universidad de Castilla-La Mancha Una Propuesta Metodológica basada en Taxonomías para el Desarrollo de Sistemas Groupware Interactivos William J. Giraldo 2 , Ana I. Molina 1 , Manuel Ortega 1 , César A. Collazos 3  1 Departmento de Sistemas y Tecnologías de la Información. Universidad Castilla    La Mancha. {AnaIsabel.Molina,Manuel.Ortega}@uclm.es 2 Ingeniería de Sistemas y Computación, Universidad del Quindío, Quindío, Colombia [email protected] 3 Grupo de investigación IDIS, Universidad del Cauca, Popayán, Colombia. [email protected] Abstract. En este artículo se describe una taxonomía para el diseño de sistemas groupware interactivos. Dicha taxonomía define los objetivos, métodos y  principios para la clasificación de modelos y facilita la integración de los mismos. En concreto, mostramos el proceso de integración de dos notaciones como son CIAN, que contempla aspectos de colaboración e interacción persona- computador, y UML, que permite especificar la funcionalidad de los sistemas groupware. Dicho proceso de integración se apoya en una herramienta software desarrollada a tal efecto deno minada CIAT. Keywords: Desarrollo basado en modelos, groupware, Interacción Persona- Ordenador, taxonomía, propuesta metodológica. 1 Introducción El desarrollo de sistemas groupware de carácter interactivo integra disciplinas como la Ingeniería de Software, el CSCW ( Computer Supported Cooperative Work) , y la Ingeniería de la Usabilidad. Los implicados en el desarrollo de estos sistemas  provienen de distintas disciplinas, abordan distintas perspectivas durante el diseño y requieren información específica, generando igualmente artefactos concretos [1, 2]. Dicho proceso multidisciplinar de desarrollo es, en sí mismo, un proceso colaborativo en el cual cada persona involucrada necesita un soporte para el diseño de artefactos desde múltiples perspectivas y distintas abstracciones. La información especificada por cada uno de ellos, en su espacio de trabajo, es un complemento para el modelado realizado en los espacios de trabajo del resto de integrantes del equipo de desarrollo. Aunque en la actualidad existe un número creciente de propuestas para el desarrollo de sistemas colaborativos, continúa existiendo una brecha entre los procesos de desarrollo de la funcionalidad de dichos sistemas y el desarrollo de la interfaz de usuario que le da soporte [3].

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IX Congreso Internacional Interacción, Albacete 9-11 de Junio de 2008

Grupo LoUISE-Universidad de Castilla-La Mancha

Una Propuesta Metodológica basada en Taxonomías

para el Desarrollo de Sistemas Groupware Interactivos

William J. Giraldo2, Ana I. Molina1, Manuel Ortega1, César A. Collazos3 

1Departmento de Sistemas y Tecnologías de la Información. Universidad Castilla  La

Mancha.

{AnaIsabel.Molina,Manuel.Ortega}@uclm.es2Ingeniería de Sistemas y Computación, Universidad del Quindío, Quindío, Colombia

[email protected] de investigación IDIS, Universidad del Cauca, Popayán, Colombia.

[email protected]

Abstract. En este artículo se describe una taxonomía para el diseño de sistemasgroupware interactivos. Dicha taxonomía define los objetivos, métodos y

  principios para la clasificación de modelos y facilita la integración de losmismos. En concreto, mostramos el proceso de integración de dos notacionescomo son CIAN, que contempla aspectos de colaboración e interacción persona-computador, y UML, que permite especificar la funcionalidad de los sistemas

groupware. Dicho proceso de integración se apoya en una herramienta softwaredesarrollada a tal efecto denominada CIAT.

Keywords: Desarrollo basado en modelos, groupware, Interacción Persona-

Ordenador, taxonomía, propuesta metodológica.

1 Introducción

El desarrollo de sistemas groupware de carácter interactivo integra disciplinas como la

Ingeniería de Software, el CSCW (Computer Supported Cooperative Work), y la

Ingeniería de la Usabilidad. Los implicados en el desarrollo de estos sistemas

  provienen de distintas disciplinas, abordan distintas perspectivas durante el diseño y

requieren información específica, generando igualmente artefactos concretos [1, 2].Dicho proceso multidisciplinar de desarrollo es, en sí mismo, un proceso colaborativo

en el cual cada persona involucrada necesita un soporte para el diseño de artefactos

desde múltiples perspectivas y distintas abstracciones. La información especificada por cada uno de ellos, en su espacio de trabajo, es un complemento para el modelado

realizado en los espacios de trabajo del resto de integrantes del equipo de desarrollo.

Aunque en la actualidad existe un número creciente de propuestas para el desarrollo

de sistemas colaborativos, continúa existiendo una brecha entre los procesos de

desarrollo de la funcionalidad de dichos sistemas y el desarrollo de la interfaz de

usuario que le da soporte [3].

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50 W. J. Giraldo, A. I. Molina, M. Ortega, C. A. Collazos

Con el objetivo de soportar el modelado de sistemas de apoyo al trabajo en grupo se

creó una propuesta metodológica, denominada CIAM [4]. CIAM (Collaborative

  Interactive Applications Methodology) adopta diferentes puntos de vista para crear 

modelos de sistemas groupware interactivos, y propone una notación específica

denominada CIAN [1], la cual promueve el modelado de la colaboración, la

comunicación y la coordinación. CIAN soporta adecuadamente el modelado de la

colaboración, pero no permite modelar atributos o cualidades1 del sistema como son la

funcionalidad, del modo en que lo hace UML. Por otro lado, ni UML ni RUP están

 pensados para un diseño de interfaces de sistemas interactivos con características de

usabilidad [5]. Cuando en el desarrollo de software se tienen en cuenta varios aspectos,

tales como la interacción con el usuario, la colaboración y la funcionalidad, no es fácil

identificar la relación existente entre clases u objetos contenidos en los modelos que

especifican dichos aspectos, dado que los distintos implicados en el proceso de

desarrollo las conceptualizan de manera diferente. Así, por ejemplo, mientras que para

un etnógrafo un objeto corresponde a un atributo dentro de una actividad en un

diagrama de Inter-Acción2  en CIAN, para un analista de datos el mismo objeto corresponde a una entidad de negocio en un diagrama de objetos de negocio en UML.

De cara a completar el desarrollo de los sistemas groupware, el modelado de la

interacción y la colaboración, soportado por CIAN, debe complementarse

adecuadamente con el modelado de la funcionalidad, que se basa en el uso de la

notación estándar UML. Nuestro propósito es integrar la información especificada con

CIAN con la información recogida en los modelos UML, y de esta manera, reducir la

 brecha existente entre el desarrollo de la interfaz y el proceso de desarrollo de software,

así como el mapping entre ambos tipos de representación. Para alcanzar este propósito

se propone una taxonomía que define métodos, reglas, principios y lenguajes para la

clasificación y organización de toda la información necesaria para la especificación delos sistemas groupware.

Este artículo está organizado de la siguiente forma: La sección 2 introduce

 brevemente el planteamiento del problema al que pretendemos dar solución. La sección

3 presenta algunos trabajos relacionados. La sección 4 muestra la taxonomía propuesta.

Finalmente, se exponen las conclusiones extraídas del trabajo desarrollado así como el

trabajo futuro que se desprende del mismo.

2 Trabajos relacionados

El CSCW encuentra sus bases en los conceptos de colaboración, comunicación,

cooperación y coordinación, entre otros. Estos conceptos han sido relacionados con los

conceptos de espacio y tiempo, lo cual ha dado lugar a distintas clasificaciones de las

herramientas CSCW. La primera clasificación es planteada por Johansen [6]. A partir 

de ésta se han presentado distintas variaciones en las cuales se definen nuevas

1 Las cualidades son cada una de las características, atributos o aspectos que hacen que la

especificación de un sistema se enriquezca.2 Los diagramas de Inter-Acción de CIAM modelan los procesos y actividades a desarrollar en el

contexto del trabajo en grupo. La especificación de cada actividad incluye los roles y objetos

implicados en su desarrollo, así como la secuenciación existente entre ellas.

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categorías que relacionan los conceptos base del CSCW antes mencionados, en función

del tiempo y el lugar. Sin embargo, no siempre es posible ubicar herramientas simples,

y menos aún sistemas complejos, en dichas categorías. Penichet [7] presenta una

taxonomía en la que es posible clasificar una función, una herramienta o un sistema3 

con respecto a las características espacio-temporales y a las características propias de

los sistemas CSCW como colaboración, comunicación y coordinación, Fig. 1(a). Esta

  propuesta, en cierto modo, elimina algunas discrepancias presentadas en las

clasificaciones anteriores, permitiendo así separar en categorías independientes tanto

los aspectos de colaboración, comunicación y coordinación, como el tiempo y lugar en

que dichos aspectos se desarrollan.

Fig. 1. Clasificación de las cualidades de una sistema groupware interactivo.

3 Taxonomía para sistemas groupware interactivos

Todas estas clasificaciones, o taxonomías, han sido utilizadas para clasificar lasfunciones o subsistemas que dan soporte al trabajo colaborativo, sin embargo no han

sido utilizadas para clasificar la información expresada en los modelos que especifican

dichos sistemas. Nos planteamos crear una taxonomía con este objetivo. Dicha

taxonomía difiere del resto en el hecho de que proporciona un marco para la

clasificación de los distintos aspectos o facetas a considerar durante el modelado de un

sistema groupware interactivo, así como por favorecer la adecuada integración y mapeoentre la información expresada en los diferentes modelos. La siguiente sección describe

la taxonomía que hemos diseñado.  Nuestra propuesta parte de la hipótesis de que un sistema groupware interactivo

 puede ser clasificado y, por lo tanto, modelado mediante una o varias capas, conjuntos

o familias de especificaciones, en cada una de las cuales se expresan una o varias

cualidades del mismo. Dicha idea, expresada de forma gráfica en la Fig. 1(d) da lugar ala definición de nuestra taxonomía. Para sistemas con una capa, ésta necesariamente

representaría todas las cualidades del mismo Fig. 1(b). Esta hipótesis sugiere que un

sistema CSCW existente puede ser reemplazado por un conjunto de componentes

3 Esta distinción es necesaria porque algunos de los servicios necesarios en CSCW pueden

  presentarse como una funcionalidad, como un componente software incorporado o

como un sistema o aplicativo software por si mismo. Un chat es un ejemplo.

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software que por separado soportan una o varias de estas cualidades y que sean

integrables entre sí para completarlo. Por lo tanto, una capa por sí sola podría llegar a

modelar un componente software completamente funcional. Nuestra propuesta no

solamente está orientada al modelado e integración de componentes de este tipo, sino

también, a definir un método mediante el cual se pueda tener diversas abstracciones de

un sistema que modelen, por separado, diversas cualidades a potenciar en el mismo.

Las capas de un sistema CSCW pueden compartir elementos de modelado, puesto que

cada una es simplemente una realización4 (delimitación, o abstracción) de una o varias

cualidades. En la Fig. 1(c) se observa una capa que tiene como propósito integrar todos

los modelos que están relacionados con la usabilidad del sistema.

Otra hipótesis que se plantea es que la taxonomía podría servir de base común y

 punto de conexión entre distintos procesos de desarrollo y propuestas de modelado para

resolver, en gran medida, el problema de integración existente entre ellas.

3.1 Integración entre capas

Aunque nuestra propuesta de integración, basada en el uso de la taxonomía propuesta,

 puede aplicarse a un amplio número de notaciones, cada una de ellas adecuada paraespecificar distintos aspectos del sistema, nuestro interés inicialmente se centra en la

integración de las notaciones CIAN y UML, tal y como se ha apuntado anteriormente.

Fig. 2. Posibles escenarios de integración de las propuestas CIAN y UML.

La integración o separación se lleva a cabo mediante una capa de integración, cuyo

  propósito es almacenar la información útil y relevante proveniente de ambasnotaciones. Dicha capa clasifica la información de los elementos de modelado comunes

en ambas notaciones y los organiza en diversas perspectivas y vistas. Este proceso de

integración podría realizarse de distintas formas. Algunos de los posibles escenarios de

integración se describen a continuación: (1) Se inicia el modelado con diagramas en

CIAN con el objetivo de especificar la interfaz colaborativa. Este modelo especifica la

colaboración, las tareas de los usuarios, los objetos, el paso de información, la

coordinación de las actividades, la relación entre interfaces y tareas, etc.

4 La realización es un mecanismo utilizado en el RUP para delimitar o demarcar el conjunto deelementos de modelado que implementan una especificación. Este mecanismo se usa

 principalmente en los casos de uso. Una realización por tanto es una vista de todas las clases

que implementan una funcionalidad. Una clase puede participar en varias realizaciones.

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Posteriormente, se continúa el diseño en UML con el objetivo de especificar la

funcionalidad. En la Fig. 2 (a) se ilustra este proceso. (2) Se inicia el diseño en UML

con el objetivo de especificar la funcionalidad. Posteriormente, continúa el diseño en

CIAN con el objetivo de especificar la interfaz colaborativa. En la Fig. 2 (b) se ilustra

este proceso. (3) Se combinan los dos escenarios anteriores. En este caso son necesarias

transformaciones adicionales dentro de la capa de integración para sincronizar los

modelos que se elaboran en paralelo, Fig. 2 (c).

3.2 Definición de la capa de integración

La capa de integración que proponemos tiene su base en el Framework de Zachman

[8]. Dicho Framework propone una taxonomía sistemática que permite asociar 

conceptos que describen el mundo real con los que describen su respectivo sistema de

información y su posterior implementación [9]. Esta taxonomía está definida en dos

dimensiones organizadas en perspectivas y vistas. De cara a facilitar la explicación seconsideran únicamente las perspectivas de modelo de negocio, modelo de sistema y

modelo de tecnología y las vistas de datos,  procesos, red y  personas. La intersección

de vistas y perspectivas da lugar a 12 celdas de modelado, (Fig. 3). Cada celda proveeun contenedor para los modelos que abordan una determinada perspectiva y vista. Se

  provee una representación desde distintos puntos de vista, en diferentes niveles de

granularidad, generalidad y abstracción.

Una  perspectiva es una representación arquitectónica en un nivel de abstracción

específico y representa un conjunto de restricciones físicas o lógicas que puedan afectar 

el desarrollo de un sistema en ese nivel. Esta clasificación por perspectivas permite una

independencia entre los distintos niveles de abstracción, sin embargo, es necesariocontar con una arquitectura sólida que permita su posterior integración. MDA (Model 

  Driven Architecture) [10] es una arquitectura que promueve el diseño guiado por 

modelos y, tal y como puede observarse en la Fig. 3, existe una relación entre las

 perspectivas y los niveles de MDA. Frankel et al [11] describen como se puede mapear 

el Framework de Zachman con MDA.

Fig. 3. Estructura de la capa de integración

El concepto de vista, o abstracción, es un mecanismo utilizado por los diseñadores

 para entender un aspecto de un sistema. Un punto clave en las arquitecturas de software

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(perspectivas) es el soporte para el manejo de distintos niveles de abstracción. La

abstracción es la herramienta que permite a los desarrolladores de software manejar la

complejidad de sus desarrollos. Es por ello que nos enfocamos, en primer lugar, en las

abstracciones y, posteriormente, en las implementaciones que se derivan de dichas

abstracciones [12]. Así, por ejemplo, la vista de datos provee modelos con información

acerca del dominio del sistema a desarrollar. Por otro lado, la vista de procesos incluye

modelos que representan los procesos y funcionalidades del sistema. Para capturar 

todos los requisitos de un sistema software es necesario contemplar múltiples vistas.

Las cualidades son cada una de las características, atributos o aspectos que hacen

que la especificación de un sistema se enriquezca, y por ende, permite diferenciar un

atributos de calidad 

considerarse como cualidades.

Para controlar la integridad, la unicidad, la consistencia y la recursividad de la

información especificada, la taxonomía define una serie de reglas. En este sentido se

han adoptado y refinado las siete reglas del Framework de Zachman [9]. Algunos

ejemplos de estas reglas son: (R 2) El conjunto de las celdas en cada vista   columna- seguía por un metamodelo único. (R 5) La composición o integración de todos los

modelos de las celdas en una fila constituye un modelo completo desde esa perspectiva.

(R 7) La lógica es recursiva.

Fig. 4. Niveles del MOF y su relación con la taxonomía

3.3 Estructura de las notaciones en la capa de integración

MDA provee la estructura conceptual mediante la cual se especifican las notaciones o

lenguajes de dominio específico, DSL (Domain-Specific Language)) utilizados en cada

una de las celdas de la capa de integración. Adicionalmente, permite implementar 

dichas notaciones por medio de herramientas software para aplicaciones específicas,

dentro de un enfoque arquitectónico [13], Fig. 4 (a). Por tanto, cada uno de los modelos

de las celdas está relacionado con su respectivo metamodelo (DSL).

Todos los modelos en MDA están relacionados gracias a que se basan en un

metamodelo más abstracto denominado MOF (Meta Object Facility) [10]. El uso de

MOF facilita la definición de las transformaciones necesarias en la integración demodelos. Las transformaciones que se llevan a cabo son del tipo Modelo a Modelo 

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(M2M) o Modelo a Texto (M2T) (Fig. 4 (c)), las cuales pueden realizarse entre celdas

de dos diferentes capas, en una misma capa, en sentido horizontal -misma perspectiva-

o vertical -misma vista-. La integración entre capas que utilicen las notaciones UML y

CIAN es posible gracias a que estos son coherentes con los niveles de MDA, ver figura

4(b).

Fig.5. Modelos de la Celdas de la capa de integración.

La capa de integración posee un conjunto de celdas con información que debe estar 

relacionada tanto a nivel de vistas como de perspectivas. Por lo tanto, se especifica un

metamodelo base (Fig. 5 (c)) para conservar la consistencia de los modelos en celdasde una misma vista   regla2- y para la integración o composición de los modelos en lasceldas de una misma fila   regla 5-, desempeñando una función de integración a nivel

de perspectiva. Puede especificarse un metamodelo base distinto para cada capa de

integración, eso depende de la naturaleza de la familia de lenguajes (DSL) que esté

especificando dicho metamodelo base. Por ejemplo, al integrar UML y CIAN se podría

crear una sola capa de integración para almacenar la información común útil en la

integración. Sin embargo, se podría tener una capa de integración por cada notación,

  proporcionando un beneficio adicional porque se puede exponer la información que

una notación brinda a las demás y no solo a una en especial.

Múltiples capas de integración pueden coexistir en un sistema. Una capa deintegración puede estar asociada directamente a una capa -ver Fig. 1-, a una notación o

a una cualidad. Esto supone una nueva dimensión en la taxonomía. Esta dimensión seestablece para agrupar el conjunto de capas de integración que conforman un sistema

groupware interactivo. Cada nivel en esta dimensión representa un conjunto o familia

de lenguajes de dominio específico que intenta modelar una o varias cualidades del

sistema. Fig. 5(b).

La integración entre capas se realiza mediante transformaciones definidas para cada

notación. MDA propone la transformación de modelos para reducir la complejidad del

diseño de software [13, 14]. En la Fig. 6 (a) se ilustra un ejemplo de transformación en

el cual se extrae información de un diagrama en CIAN y se rellena la capa deintegración. La estructura de las notaciones se representa mediante unas cajas que

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contienen metamodelos a nivel M3 y M2. La celda con el diagrama en CIAN   

sociograma- está en el nivel M1 (Modelo), el cual está definido por la notación CIAN,

la cual a su vez, está definida como un UML-Profile en el nivel M2 (metamodelo). La

transformación tiene como metamodelo de entrada a CIAN y como metamodelo de

salida el DSL definido para dichas celdas. En la Fig. 6 (b) se ilustra el proceso

contrario que consiste en transformar modelos desde la capa de integración para

generar diagramas UML. Hay que aclarar que no siempre se podrán obtener diagramas

completos en UML, generalmente se genera información parcial de elementos de

modelado, la cual sirve como punto de partida para el posterior modelado en UML.

Fig. 6. integración entre CIAM y UML

3.4 Ejemplo de Integración entre capas.

La Fig. 7 ilustra la integración de modelos de CIAN y UML usando CIAT

(Collaborative Interactive Applications Tool ). CIAT es una herramienta basada enEclipse que ayuda a los desarrolladores a especificar modelos en CIAN. En particular 

se muestra el proceso de integración del diagrama denominado Sociograma de CIAN y

su correspondiente representación en notación UML. La información relativa a los

roles y relaciones entre los miembros de la organización mostrados en el Sociograma

se procesa por medio de las transformaciones para generar información parcial del

modelo de negocio y del modelo de sistema. Esta información se clasifica en estas dos

  perspectivas para la vista personas principalmente. Cada actor en CIAN puede

representar tanto un Business Actor como un System Actor en UML. Las relaciones de

dependencia y asociación no tienen una representación directa en UML, sin embargo,

su información debe ser almacenada para generar otros artefactos.La perspectiva del modelo de negocio se presenta en la Fig. 7 (b), en la cual se ha

rellenado información para las vistas de datos, procesos, red y personas. Esta

información es generada a partir de varios diagramas en CIAN. En primer lugar, la

columna de personas (people) de la capa de integración se ha rellenado con

información del sociograma, ver Fig. 7 (a), posteriormente, a partir de la información

de la capa de integración en la columna personas (people), para este caso, se hagenerado el diagrama de actores de negocio en UML, ver Fig. 7 (c). Los nombres de

los elementos de modelado que se almacenan en esta capa son numerados tanto de

forma automática como manual.

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4 Conclusiones

El desarrollo de sistemas de soporte al trabajo en grupo resulta una tarea compleja,

entre otros motivos, dada la naturaleza de los grupos involucrados en dicho proceso,

cuyos integrantes suelen provenir de distintas áreas de conocimiento. Las necesidadesde los distintos miembros del equipo de desarrollo, así como los artefactos

manipulados, es decir, la  perspectiva adoptada durante el desarrollo, varía para cada

uno de ellos. De igual forma, a la hora de desarrollar el sistema software existen

distintos aspectos o cualidades a potenciar (usabilidad, soporte a la colaboración,

funcionalidad, etc). Por otro lado, la posibilidad de trabajar con distintas abstracciones

(vistas)  facilita el manejo de la complejidad en el desarrollo de los sistemas.Contemplar todas estas posibilidades ha dado lugar a una propuesta basada en la

definición de una taxonomía tridimensional ( perspectivas-vistas-cualidades ) que

facilita la integración de las notaciones empleadas por distintos miembros del equipo

de desarrollo, que soportan el modelado de distintos aspectos y que trabajan a distintosniveles de abstracción, así como la definición de transformaciones entre ellas. Desde

otro punto de vista, dicha taxonomía puede ser igualmente empleada como una

adecuada herramienta de clasificación de notaciones. Sería, en este caso, posible definir 

métricas, indicadores o índices de cobertura para cada una de las cualidades,

 perspectivas y/o niveles de abstracción soportados por un artefacto de especificación

concreto.

En particular, en este artículo se ha mostrado la aplicación de dicho marco de

integración a dos notaciones como son UML, que da un soporte adecuado al modelado

de la funcionalidad del sistema y CIAN, que se centra en el modelado de la

colaboración y la interacción con el usuario. Extrapolando los resultados de integración

de ambas propuestas a otras notaciones existentes en la bibliografía se podría concluir 

que la taxonomía propuesta hace posible la conexión entre propuestas provenientes del

campo de la Ingeniería del Software y de la Interacción Persona-Ordenador. Se ha

desarrollado una herramienta software denominada CIAT, que implementa las ideas

aquí presentadas. Dicha herramienta no solo permite la edición de modelos en notación

CIAN, sino que realiza la integración y transformación de los modelos al estándar 

UML, empleando como artefacto intermediario la taxonomía propuesta.

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Fig. 7. Ejemplo de integración entre CIAN y UML usando la herramienta CIAT.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado por la Universidad Castilla-La Mancha y la Junta de

Comunidades de Castilla-La Mancha en los proyectos mGUIDE (PBC08-0006-512) y

M-CUIDE (TC20080552) y por la Universidad del Quindío (Colombia).

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Una Propuesta Metodológica Basada en Taxonomías para Groupware 59

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