面向社会技术系统的可变承诺自适应实现框架

社会技术系统通常由人类、硬件和软件主体组成,通过它们之间的协同工作满足相关涉众的需求。由于社会技术系统的开放性、动态性和持续变化性,这类系统中的主体需要动态地调整自己的行为,以适应动态变化的环境。一些研究工作已经提出了支持动态重配置和可变承诺的面向社会技术系统的自适应方法。然而,目前还缺少基于这种方法的实现框架。针对这一问题,提出一个基于主体的自适应实现框架,为社会技术系统提供基于可变承诺的自适应能力。该框架是基于JADE(Java Agent Development Framework)平台来实现的,并且提供了面向特定系统的监控器接口和执行器接口来实现个性化配置。最后,通过一个案例分析验证了该实现框架的有效性。     

基于对象模型的联邦成员开发框架研究

通过分析联邦开发与运行过程(FEDEP),针对联邦成员之间信息交互的联邦对象模型FOM,提出以对象模型为中心的联邦成员开发框架.在基于对象模型的联邦成员开发框架中,从联邦开发者的角度封装RTI内部对象模型操作,通过建立对象模型的静态与动态管理服务,不仅降低联邦成员与不同仿真应用中FOM的耦合性,而且通过对象管理的透明,能够快速将对象模型嵌入联邦成员开发框架中的仿真层,实现联邦成员的快速开发与集成.     

多核环境下面向仿真组件的HLA 成员并行框架

提出了一种面向仿真组件的并行联邦成员框架,以解决基于HLA(high level architecture)复杂仿真系统联邦成员开发的问题,并提升多核处理器环境下联邦成员的运行性能.并行联邦成员框架通过仿真组件的组合、装配来构建联邦成员.通过仿真引擎管理、数据分发管理、对象管理、组件管理服务和负载平衡功能,并行联邦成员框架为仿真模型构建了一个多核的并行执行环境,并确保并行成员能与RTI正确交互.通过实验来研究并行成员框架引入的额外开销,并比较并行成员和普通成员的性能.实验结果表明,并行框架能够充分利用多核处理器的计算能力来减少仿真系统运行时间,提高系统性能.     

一种支持构件动态重配置的部署框架

基于构件的开发(Component-BasedSoftwareDevelopment,简称CBSD)逐渐成为创建大型可扩展系统的一种重要的开发方式,同时对基于构件的软件系统的灵活性和适应性的要求也越来越高;而能够动态重配置的构件系统可以满足这种不断增长的需求。文章提出了一种支持系统动态重配置的构件部署框架(ComponentDeploymentFramework)和相应的构件模型,实现了在系统运行时动态地添加、删除和替换构件,而且这些任务都是由构件部署框架自动完成的,对构件开发者透明,减轻了构件开发者的负担。     

基于性能需求的自适应中间件框架

分析影响服务质量的构件资源需求与资源依赖关系模型,提出一种自适应中间件框架。该框架能动态感知负载变化,自适应调整服务器配置参数,确保应用的服务质量。采用回溯算法搜索最优配置,以满足性能需求。以一个信息查询系统作为测试用例进行实验,结果表明,该框架可以提高应用程序的性能。     

基于HLA的装备管理机关联邦成员的开发

针对构建维修保障分布式仿真系统的需求,基于HLA技术、应用基于Web的分布式工作流管理系统LiveFlow开发了装备管理机关联邦成员.在分析装备管理机关功能的基础上,开发了联邦成员的仿真对象模型(SOM)和联邦成员仿真运行管理的通用框架;基于LiveFlow建立了装备管理机关的工作流仿真模型,并与联邦成员进行了紧密集成;最后完成了装备管理机关联邦成员的开发.这项工作对于装备管理机关人员的合理设置、训练、绩效考核以及业务流程的改进都具有重要的意义,同时也促进了"联合作战"下的维修保障体系的建设与发展.     

通用鱼雷模拟器适应性软件开发

提出一种具有动态重配置功能的分布式仿真系统成员适应性软件构架,开发通用鱼雷模拟器的适应性软件,它由接口通信层、需求管理层、适应性重配层以及功能实现层构成,给出软件开发所需的关键技术,包括动态重配引擎、可配置化构件模型与功能构件库。利用该通用鱼雷模拟器适应性软件进行实例测试,结果验证了其可行性与有效性。     

基于HLA的分布式仿真框架自动生成技术

针对基于HLA仿真应用系统开发中存在的计算模型程序与RTI服务程序的耦合问题,研究了基于共享内存和中断回调技术的解耦方法,进一步采用HLA仿真适配器对RTI服务程序进行封装,从而实现了计算模型程序与RTI底层服务程序的有效隔离。为提高仿真应用程序开发效率,分析了联邦成员中RTI服务程序功能需求,研究实现了仿真适配器自动生成软件。该软件可快速生成基于HLA的联邦成员适配器代码和执行程序,从而构建仿真应用系统分布式仿真框架。     

基于HLA的分布式仿真框架自动生成技术

针对基于HLA仿真应用系统开发中存在的计算模型程序与RTI服务程序的耦合问题,研究了基于共享内存和中断回调技术的解耦方法,进一步采用HLA仿真适配器对RTI服务程序进行封装,从而实现了计算模型程序与RTI底层服务程序的有效隔离。为提高仿真应用程序开发效率,分析了联邦成员中RTI服务程序功能需求,研究实现了仿真适配器自动生成软件。该软件可快速生成基于HLA的联邦成员适配器代码和执行程序,从而构建仿真应用系统分布式仿真框架。     

联邦成员应用程序的一种模板实现

联邦成员应用程序的开发是基于HLA的分布交互仿真系统建设的难点和重点,其设计与实现复杂.为了提高联邦成员应用程序的开发效率,增强应用程序的通用性,通过对不同应用目的的联邦成员进行研究,提出了联邦成员应用程序开发框架模型,并以此为基础,设计实现了对象类模板、交互类模板、联邦成员类模板.实际的程序开发实验结果表明了模板的实际效果,可经过修改和扩充实现不同的仿真目的,并为自动化的程序框架生成工具的开发奠定了基础.     

一类通用的适应性软件体系结构风格研究

研究并提出一类通用的适应性软件体系结构风格.通过对适应性软件体系结构的基本特性分析,抽取适应性软件体系结构的通用框架,建立基于多视图建模理论的集成化适应性软件体系结构参考模型,给出多视图模型的演化与映射规律.基于元建模和图转换理论,提出模型映射一致性算法.最后,建立了适应性软件体系结构支撑环境.适应性软件体系结构适用于复杂软件系统,特别是网络环境下大型、开放式软件系统的开发和实施.     

邦元框架生成工具的设计与实现

邦元框架生成工具是用来自动生成邦元模型的框架程序.针对目前邦元程序开发与仿真应用结合过于紧密,通用性不足,在进行邦元框架生成工具总体结构设计的基础上,实现了一个仿真应用框架程序的自动生成工具.该工具具有支持邦元基本流程的框架生成、解读FED文件、自动生成基于Windows程序的邦元框架、邦元框架与Windows多框架的结合等功能.支持对象模型和实体模型两个层次的导入,能够在Visual Studio开发环境下根据使用者的要求自动生成仿真应用的程序模板,大大提高了工作效率,并保证了仿真应用实现的正确性.     

基于桥接盟员的异类RTI和多联盟互连技术研究

高层体系结构(high level architecture,HLA)的互操作模式基于单一的联盟执行上下文,并未涉及不同RTI(run-time infrastructure)和联盟间的互操作及联盟级的互操作和重用 .提出一种基于桥接盟员的异类RTI和多联盟的互连体系结构,据此设计实现了RTIBridge桥接软件,详细介绍其软件结构以及其中的关键技术问题,分析了桥接盟员执行RTI服务的典型流程,提出一种异类RTI和多联盟互连开发和执行过程模型,最后进行了实验与结果分析 .     

基于Add-In的联邦成员修改工具的设计与实现

现有的联邦成员开发工具都是基于固定的SOM表生成成员代码,一旦SOM表被修改,无法对已有的成员代码进行修改以保持成员代码和SOM表一致,而必须重新生成成员代码.在联邦成员的开发环境下,设计联邦成员修改工具,使用联邦成员修改工具能根据SOM表的变化,快速、灵活地修改已有的联邦成员代码,使联邦成员代码与SOM表的变化保持同步,而不用重新生成联邦成员代码.在分析现有的联邦成员开发工具的基本特点后,提出基于Add-In联邦成员修改工具的基本原理及其基本的设计结构.实践表明,使用联邦成员修改工具可以加快联邦成员的开发,节省联邦成员开发人员的大量时间.     

面向不确定需求的适应性软件体系结构设计

需求不确定性是软件开发的主要风险来源之一。首先讨论了不确定需求的含义、产生的原因及其影响;然后分析了需求与软件体系结构的关系;指出了软件体系结构对满足需求和控制软件风险的重要性;提出了在不确定需求的情形下,需求分析与体系结构设计的协同建模方法及适应性软件体系结构的设计思想;论证了不确定需求情形下软件体系结构的演化过程,以保障生命周期内软件产品质量的开发思路。     

激光雷达SCADA跨平台嵌入式软件设计

为满足激光雷达系统控制与数据采集( SCADA)对跨平台的需求,利用基于组件的框架技术,在ColdFire+ μC/OSII初始平台上采用标准C语言实现了SCADA嵌入式软件.在领域分析基础上明确了SCADA软件架构,对软件架构进行可通用部分和平台依赖部分划分及组件化处理,形成SCADA软件框架,并在框架基础上完成软件设计.实验结果表明,基于框架的SCADA嵌入式软件不仅提高了软件的可靠性和可扩展性,而且实现了软件向其它平台扩展的能力,达到了设计重用和代码重用目的.     

A software architecture centric self-adaptation approach for Internetware

Being one of the basic features of Internetware, self-adaptation means that the software system can monitor its runtime state and behavior and adjust them when necessary according to pre-defined policies. Focusing on the three fundamental issues of self-adaptation, including the scope, operability and trustworthiness, a software architecture （SA） centric approach for Internetware＇s self-adaptation is presented in this paper. All of the self-adaptive actions, i.e. monitoring, analyzing, planning and executing, are performed based on SA. In detail, runtime state and behavior of Internetware are represented and changed in the form of runtime soft- ware architecture. The knowledge for self-adaptation is captured, organized and reasoned in the form of SA so that automatic analysis and decision-making are achieved.