基于可达矩阵的软件体系结构演化波及效应分析

构造性和演化性是软件的两个基本特性.软件演化由一系列复杂的变化活动组成.软件演化的复杂性决定了对软件演化的研究首先应从宏观层面入手.软件体系结构SA作为软件的蓝图和支撑骨架,为人们宏观把握软件的整体结构和软件演化提供了一条有效的途径.描述了SA的构件--连接件模型,建立了SA关系矩阵和可达矩阵,凭借矩阵变换与运算对SA演化中的波及效应进行了深入的分析和量化界定;并对演化中的构件删除、增加和修改以及构件的合并与分解等变化活动所引起的各种波及效应给予了阐述;同时,给出了构件在SA中贡献大小相对量的计算方法.为SA演化的管理、控制、利用和评价提供了可靠的依据,并为基于矩阵变换的SA演化的计算机自动处理奠定了基础.     

基于复合信息矩阵的软件体系结构演化波及效应分析

演化性是软件的基本特性之一。软件演化由一系列复杂的变化活动组成。本文从宏观层面入手，以软件体系结构（software architecture，SA）作为软件的蓝图和支撑，设计了复合信息矩阵模型，作为软件体系结构演化波及效应分析的新工具。结合矩阵特性、图论知识和算法设计，新模型可以对一般SA静态和动态演化中的波及图表1效应进行理论分析和量化界定，弥补了现有研究模型需要简化连接器和无法评估连接器影响的不足，从而为SA演化的利用和评价提供了更为全面的依据，并为基于矩阵变化的SA演化计算机自动处理提供了新的理论支持。     

面向网络演化信息的动态文摘方法研究

随着互联网的发展和Web2.0的出现,网络信息内容的动态演化性越来越明显.该文从网络信息的时间演化性出发,给出了动态文摘的形式化定义.在分析当前信息与历史信息的演化关系的基础上,采用内容过滤的方法度量演化内容的差异性,从而得到三种动态文摘模型,并基于模糊隶属度给出了具体的动态文摘生成方法.在DUC2007测试数据上的实验,证明了文中所提出动态文摘模型及生成方法的有效性.     

一种MPI并行软件的动态演化框架

为使MPI并行计算软件具有运行时改变软件功能和拓扑的能力,基于MPI系统模型提出一种用于描述和实现动态演化的两层软件框架。在管理层,采用适用于消息传递的管道-过滤器风格规范系统的结构、分析并行软件的可演化性,并约定一种相应的动态ADL用于描述演化行为。在计算层,设计符合管道-过滤器风格的构件元模型及过滤器的重配置管理自动机。针对实现演化的两个核心问题,即进程的启动和数据连接的建立释放,实现基于MPI动态进程管理的重配置方法。通过性能测试,验证了该软件框架的可用性,为并行计算软件的动态演化提供了一种新的实现方法。     

一个支持动态需求集的软件设计模型

就软件在需求变化时的适应性问题提出了一个可以动态演化的软件模型。首先描述了该模型的结构,然后解释了该模型的动态演化特性以及基于该模型的开发方法,最后给出了一个通用报表的实例验证了该模型的有效性。     

一种采用一阶动态逻辑表示的数字权限描述模型

针对已有数字权限描述模型的动态语义描述能力较弱问题,提出了一个能够描述权限动 作状态的数字产品权限描述模型DDRM。基于一阶动态逻辑,定义了一个用于描述数字权限概念的 一阶动态逻辑符号系统DrFDL,并在DDRM模型基础上给出了DrFDL的语义结构(该语义结构能够 反映动作的动态特性)。基于DDRM模型还给出了一个表达权限证书的文法,应用DrFDL逻辑语言 给出了该文法生成的权限证书的形式语义,并探讨了该证书的确定性和有效性。     

网构软件演化的业务一致性验证方法

为提高网构软件的可信性,提出一种网构软件演化的业务一致性验证方法.基于接口自动机对由XYZ/ADL描述的系统进行语义解释,定义XYZ/ADL到接口自动机的转换规则,给出检验系统业务一致性的3个规则,结合实例给出业务一致性的检验过程.通过模型检测器Spin证明该方法能够验证网构软件演化的业务一致性.     

基于博弈论的物联网语义社区演化模型

针对物联网环境下的语义社区演化问题,提出了一种基于博弈论的语义社区动态演化模型。首先给出物联网语义社区(Internet of Things Semantic Community,ITSC)的定义和特征;然后提出了一种基于动态博弈论的物联网语义社区演化模型,给出了物联网语义社区预处理算法(SCPA)、博弈节点选择算法(GNSA)、基于博弈的语义社区演化算法(GTEA)及算法的性能分析。通过实际网络社区数据的仿真实验表明,演化模型能够真实地反映物联网语义社区的演化规律。     

软件体系结构动态演化的元胞自动机模型研究

目前软件体系结构动态演化的元胞自动机模型存在描述单一、元胞间关系不明确、没有详细阐述动态演化过程应用约束条件的缺点。针对这些不足进行相关的研究,重新定义了软件体系结构动态演化的扩展元胞自动机模型,基于扩展元胞自动机模型结合演化应用约束条件,分析了软件体系结构的动态演化过程,运用元胞间控制约束条件和行为相关约束条件来正确地指导SA动态演化。提出了动点稳态转移的概念,对演化程度和一致性进行定义分析,此方法比以往的元胞自动机模型更能准确指导SA动态演化,促进SA动态演化的进一步研究。通过案例验证了该方法的应用价值和可行性,可以更全面地应用于软件体系结构的动态演化。     

一种分布式动态描述逻辑

分析了目前描述逻辑（DL）的研究现状和存在的问题，特别是动态描述逻辑（DDL）作为语义Web逻辑基础所存在的问题．针对语义Web的特点和需求，对DDL进行了扩充，提出了一种新的描述逻辑，即分布式动态描述逻辑（D3L），给出了D3L的语法和语义，并研究了D3L的推理机制，提出了两种推理方法：直接推理和转化推理．与动态描述逻辑DDL相比，该D3L可以为语义Web提供更为合理的逻辑基础，弥补了DDL作为语义Web逻辑基础的不足．     

基于反射和连接件的SA动态演化研究

使用反射机制感知软件系统的结构与运行状态,提出了一种基于知识规则、直接对连接件进行操作的SA动态演化方法,消除了SA动态演化的不一致性,提高了效率.该方法使用代数表达式简化了演化日志,提高了演化可跟踪性。     

软件体系结构驱动的运行环境

由于软件体系结构以隐性的方式存在，结构的问题被传播到平台内，运行时软件体系结构不能在应用层次上被观察和控制，系统难以联机动态演化．在现有的中间件平台之上设计了一个面向应用、开放的、软件体系结构驱动的分布式远行环境SADRE（Software Architecture—Driven Runtime Environment），软件体系结构在可运行系统中以一类实体显性地表示,体系结构描述作为核心元素被整个分布式运行环境共事，成为系统调度、通信的依据．从而驱动用户应用的运行．SADRE为灵活的动态体系结构提供了良好的支持，提高了系统的柔性和扩展性．     

面向软件演化的可靠性分析代数方法

环境和需求的改变导致软件演化发生, 并通常会使软件架构(Software architecture, SA)产生变化.现有的结构化软件可靠性模型对评价软件初始结构设计有不错的效果, 但在软件演化时的实时分析方面有局限性.从软件结构建模出发, 通过使用代数方法将软件演化描述为原子操作序列, 并跟踪分析序列中每一步操作对可靠性的影响, 从而建立基于过程的可靠性分析方法.方法可分析演化关键环节及整体趋势, 用以进一步反馈和约束演化方案设计, 最终达到提高软件产品质量的目的.通过对2个实际算例的深入分析与讨论, 方法的有效性与易用性得到验证.     

软件体系结构的广义视角研究

从广义视角出发,将一些独立发展的软件领域归结到软件体系结构(SA)领域,包括UML、面向方面程序设计、面向服务体系结构、基于构件的软件工程。考虑它们之间的相互联系、共同性和独特性,给出一种分类框架。指出软件体系结构的发展方向：SA与这些领域的关系,动态SA的机理,特殊领域ADLs的设计,理论基础建立以及工具开发。     

基于时序模体注意力图卷积的动态网络链路预测算法

时序网络中的动态链路预测旨在基于历史连边信息预测未来会产生的连边,是网络分析的重要组成部分,具有极大的理论研究价值和广阔的应用场景.针对现有的动态链路预测算法大多基于一阶连边关系预测未来连边,忽略了对高阶的拓扑信息和时序通联信息的挖掘和利用问题,提出一种基于时序模体注意力图卷积的动态链路预测算法.首先,提出一种时序模体邻接矩阵构建算法,利用时序模体抽取节点间的高阶拓扑和时序关系信息;然后利用隐式调节过程对网络演化过程进行建模,并使用时序模体邻接矩阵作为传输矩阵的图卷积神经网络学习节点的低维向量表示并进行迭代更新;最后以节点间表示向量作为输入,通过计算连边发生的条件密度函数值作为依据完成动态链路预测.在多个真实时序网络数据集上的实验结果表明,所提算法可有效挖掘节点间的高阶拓扑和时序信息,提高动态链路预测效果.     

一种动态适应性软件体系结构模型理论研究*

软件系统的演化需要具有灵活性、适应性的软件体系结构的支持。提出一种在组织结构上具有固有的动态性的软件体系结构理论模型——动态树型软件体系结构模型(DTSAM)。在DTSAM定义的软件体系结构组织结构下,软件系统的演化抽象成为一棵动态树的渐增和渐减。其中,所设计的渐增和渐减算法分别定义了动态树的增减过程;所设计的生长函数中适应性因子的调节,使得软件体系结构在组织结构层次上具有整体适应性和局部适应性。最后应用模型对例子系统仿真,其过程产生的结果也证实了这种适应性。     

Runtime software architecture based on reflective middleware

Copyright by Science in China Press 2004 Since its first literate identification and discussion[1], software architecture (SA) has become an important subfield of software engineering, receiving increasing attention from both academic and industrial communities. SA describes the gross structure of a software system with a collection of components, connectors and constraints[2]. In gen-eral, SA acts as a bridge between requirements and implementation and provides a blue-print for system cons…