软件动态演化技术

为适应开放环境和用户需求的变化,软件应该具备在运行时刻自演化的能力,从而满足各种需求变化,因此深入研究动态演化技术显得尤为重要。介绍了软件动态演化的开放性、层次性和整个演化活动的具体过程,讨论了动态演化的语言、模型和乎台三者之间的关系以及当前的研究成果,并对已有成果中的实现方法、实用性和特色进行了比较,指出其不足之处。最后提出动态演化技术应重点研究的关键问题,并对其发展前景进行展望。     

软件动态演化技术

为适应开放环境和用户需求的变化,软件应该具备在运行时刻自演化的能力,从而满足各种需求变化,因此深入研究动态演化技术显得尤为重要.介绍了软件动态演化的开放性、层次性和整个演化活动的具体过程,讨论了动态演化的语言、模型和平台三者之间的关系以及当前的研究成果,并对已有成果中的实现方法、实用性和特色进行了比较,指出其不足之处.最后提出动态演化技术应重点研究的关键问题,并对其发展前景进行展望.     

构造具备自适应能力的软件

随着应用场景的变迁和自身复杂性的增长,软件需要具备主动适应环境变化的能力,能够依据环境变化动态调整其行为.软件自适应的实现技术跨越了软件监控、上下文敏感计算、决策和控制理论、软件演化和维护等多个学科分支,如何系统化地构造此类软件,是软件工程领域所面临的巨大挑战.从自适应软件构造与实现这一角度出发,以“感知-决策-执行”软件自适应基本周期为主线,对已有的研究和实践进行综述.给出软件自适应的概念内涵,概述软件自适应活动在感知、决策、执行各环节上的特征分类,阐述面向自适应软件构造、关注程度较高的一系列使能技术,进而在分析典型研究项目现状的基础上,给出自适应软件构造领域的未来主要研究趋势.     

自主构件自适应策略的在线定制及动态评估

开放分布式环境下自适应软件的研究已引起学术界、工业界的广泛关注.但分布在网络上的软件实体是由不同的组织独立开发并部署的,它们代表各自的组织(或所有者)自主地采取行动,在构造分布式环境下的自适应系统时,不能再将构成单元视为被动的受管对象,而应将其建模为具有主动行为能力的计算实体,并在这一层面设计和封装系统的自适应逻辑.然而,在现阶段对于自主计算实体的研究中,大多缺乏对于自适应策略的动态加载和动态演化的支持.提出了一种支持策略动态加载的自主构件模型,使得自主构件能够在运行时习得新的自适应策略和行为,实现了一种基于质量运行时动态评估的自主构件的自适应机制,使得自主构件能够自行评估自适应策略的优劣并选择最佳的策略加以适应,在保证自身目标得以实现的同时,提高了服务质量.另外,还详细描述了自主构件的实现方案及其运行支撑,通过实验展示了自主构件基于质量动态评估的自适应过程以及自适应策略的动态加载过程.     

一种自适应的网格计算资源组织与发现机制

资源发现是网格计算中一个重要的研究问题.计算资源作为支撑网格应用的基础资源,其组织与发现机制尤为重要,但现有的技术和方法在效率、可伸缩性、自适应的动态演化以及对查询方式的支持方面仍有较大的局限性.基于网格应用对计算资源需求特征的深入分析,通过引入计算资源的主属性概念,按照平衡二叉排序树对计算资源进行分类组织,提出基于资源分类树(resource category tree,简称RCT)的资源组织与发现机制.首先,讨论了基于RCT对计算资源的组织机制,包括RCT的基本概念和原理、支持资源动态加入和退出以及资源状态动态变化的自组织机制、负载感知的自适应演化机制和基于备份节点的容错机制;然后,在基于RCT的资源组织结构下,设计了支持4种查询方式的搜索算法,并对算法的复杂度进行了分析;最后,通过多组仿真实验对RCT的性能进行了评估.     

一种面向体系结构自适应软件中的高可靠性组件分派方法

随着软件在关键领域的普及应用,比如航空、航天、电厂以及地铁系统等,软件可靠性获得广泛的关注,但当前考虑可靠性,主要是在设计时,考虑可靠性的最优分派问题,而本文是针对系统的在线决策,即在运行时利用组件冗余分派满足动态的系统可靠性问题.通过扩充面向体系结构的自适应演化模型,提出分布式体系结构可靠性模型,并针对当前面向体系结构可靠性模型中对冗余热备以及结构特征考虑的不足,对传统的可靠性模型进行修正以适合面向体系结构的自适应软件,最后在已有理论的基础上,提出一种冗余组件的分派算法解决运行演化时的可靠性满足问题,实验表明,该算法实现简单,计算时间较优,适合于动态演化时对可靠性的实时求解.     

面向语音识别应用的开源软件演化技术

为更好地解决开源社区中原资源的应用过度依赖具体的计算环境与背景，无法充分满足个性化需求这一问题，文章根据语音识别应用，借助开源软件演化技术对如何提高开源语音识别模型采集的准确率以及解决开源语音模型的自适应性等问题展开研究，并提出了驱动演化算法。实验结果表明，将开源软件演化技术应用在语音识别过程中具有可行性。     

基于模型的自适应方法综述

自适应为管理现代软件系统的复杂性提供了有效的解决方案,被设计为自适应系统的软件能够持续的演化以应对环境中的不确定性.在现有的研究工作中,基于模型的自适应方法是一类广泛使用的方法,它将模型驱动工程技术的应用从设计时扩展到运行时以支持自适应能力的实现.通过利用软件模型对运行时丰富和不确定的信息进行管理,这类方法避免了将自适应逻辑与程序语言交织带来的复杂性,从而简化了自适应系统的开发.本文对近些年来国内外学者在该研究领域取得的成果进行了系统总结.首先,给出了六个研究问题,包括相关工作常用的需求模型、结构模型、行为模型、环境模型、模型与模型或模型与系统间的同步方式、自适应规划算法等;接着,依次总结了相关工作在这六个研究问题上的已有研究成果;最后,对未来研究可能面临的挑战进行了展望.     

自适应软件的策略自动生成与演化

随着软件功能的日益强大和运行环境的日益复杂,软件要求能够及时感知环境和需求的变化,并做出相应的反应。自适应系统是一种能够通过感知环境和运用自身知识决策自身行为的软件框架。策略集是自适应系统的核心知识,但是现有自适应研究都缺少对策略的生成、维护、演化等的关注。借鉴决策树算法,提出一种使用策略树来自动生成、演化和维护策略集的方法,使得自适应软件能够更好地使用知识,排除人为制定策略对自适应软件效果的影响;同时,以RubiS网站为基础,通过仿真实验验证了方法的可行性。     

一种基于智能体技术的软件自适应动态演化机制

针对分布式软件系统在动态演化中面临的原有软件单元难以重用、忽视软件内部运行状态引发的演化需求等问题,借助智能体(agent)具有的环境适应性、变化敏感性等特征,提出了一种基于智能体技术的软件自适应动态演化机制.通过将软件单元封装为Agent,并定义单元间的演化规则,使演化机制重用原有软件单元.通过一种基于数据推送的动态环境感知方法实现Agent间协作关系调整,同时满足来自内外部环境引发的动态演化需求.通过引入信息中介服务,实现了基于改进合同网的Agent协作策略,能够自适应地更替Agent,满足用户意愿变更引发的动态演化需求.依据演化机制在支撑环境中的运行情况及相关能力指标的分析,说明所提出的演化机制适用于动态复杂的分布式软件系统,是一种有效的软件自适应动态演化机制.     

动态增量式AOP框架的研究与实现

在研究AOP原理的基础上,提出一种面向aspect的编程框架AODF,采用基于日志技术的增量式编织机制,不仅提高了编织效率,而且基于Bigraph理论的AODF支持方面的动态演化,实现了行为的一致性与相容性。另外,AODF从语言层提供对方面的支持,无需改动语言本身任何结构及特性,而且可以把自行编制的aspect配置为标准组件入库,实现方面的重用。从而使得遗留系统无需变更就可以获得面向方面的扩展。     

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。     

基于体系结构的网构软件演化关键技术研究

随着Internet的发展,网构软件的研究越来越受到人们的重视。研究者在网构软件的自适应演化方面虽然做了许多研究,取得了很多成果,但也有不足之处。针对网构软件的演化,文中提出了一种以主动连接器、规则库、构件选择推理机、构件描述库为核心的体系结构,在构件实体方面采用Web服务技术。在软件结构的基础上研究了规则库的建立过程、研究了推理机的推理算法和构件选择策略,这使得软件运行时能根据上下文环境动态选择调用Web服务构件。     

软件过程自定义方法的研究与实现

提出了软件过程自定义的思想,并对其可行性用了研究,讨论了基于XML的可自定义软件过程的实现,实践证明该方法是可行的。     

一种基于Bigraph理论的软件演化过程模型研究

基于Bigraph理论对软件演化过程模型进行研究, 目的是能更好地对软件演化过程中相关动态变化进行建模。利用Bigraph理论和软件演化过程的思想, 首先提出了一个形式化的软件演化过程模型, 然后用扩展的Bigraph来描述软件演化过程模型的结构, 使用Bigraph反应系统来描述软件演化过程模型的动态变化, 最后对软件演化过程模型动态调整后的完整性进行了验证。     

基于观察者的动态演化一致性研究

为了解决软件体系结构动态演化的不一致性问题,提高软件体系结构动态演化的演化效率,针对构件技术特性,分析了软件演化技术研究现状优缺点以及观察者技术特点,结合观察者技术特点扩展了构件,使构件具有被监视以及监视的特性,提出基于观察者的动态演化模型,来保证动态演化的一致性,并为分布式环境下的动态演化提供可行的方法。     

支撑产业链协同的公共服务平台研究综述

首先对相关名词进行辨析,指出产业链、价值链和供应链这三者的联系和区别,分析了公共服务平台ASP模式和SaaS模式在对应关系、服务领域和自定义要求方面的不同之处,并对SaaS模式、IaaS模式与PaaS模式在服务模式、服务对象和核心技术的区别进行辨析。然后总结公共服务平台的体系结构、构件管理、实现技术方面的研究现状,将公共服务平台实现技术的研究现状分为配置技术、DaaS技术、动态演化技术以及安全技术方面的研究现状,并对支撑产业链协同的SaaS平台与一般的SaaS平台在体系结构、配置技术、Dass技术以及安全技术上的区别进行分析。最后指出目前产业链协同公共服务平台还缺乏有关集成信息服务平台和产品协同开发方面的研究,希望能为进一步深入开展相关研究提供基础文献资料。     

二进制翻译技术研究综述

随着信息技术的快速发展,涌现出各种新型处理器体系结构.新的体系结构出现为处理器多样化发展带来机遇的同时也提出了巨大挑战,需要兼容运行已有软件,确保较为丰富的软件生态群.但要在短期内从源码编译构建大量生态软件并非易事,二进制翻译作为一种直接从二进制层面迁移可执行代码技术,支持跨平台软件兼容运行,既扩大了软件生态群,又有效降低了应用程序与硬件之间的耦合度.近年来,二进制翻译技术研究取得了较大进展.为总结现有成果并分析存在的不足,本文首先介绍了二进制翻译技术的分类以及典型的二进制翻译系统,之后从指令翻译方法、关键问题研究、优化技术等方面分别进行分析总结,接着阐述了二进制翻译技术的核心应用领域,最后对二进制翻译技术的潜在研究方向进行展望.