一个决策驱动的网构软件动态演化模型

传统的建模方法比较难实现网构软件系统的动态演化和自适应性,基于决策驱动的网构软件动态建模方法研究已经成为一个热点。从决策抽象和问题分解角度,提出一个决策驱动的网构软件动态演化模型。首先使用松弛原子算法来分解问题与动态组合决策;然后采用累加累减算法建立网构软件动态演化模型;最后设计相关的网构软件系统来验证该模型。性能分析表明,相比传统模型,该模型有良好的动态演化效果。     

网构软件可信性演化评估分层Petri网模型

对网构软件系统初始化及系统演化时实体间信任关系的建立、演化和评估问题进行了研究。通过结构分析,建立了网构软件系统结构模型,并给出了基于分层Petri网的评估模型;从系统整体组成结构与各实体内部访问控制策略两方面,对网构软件演化过程中的可信性演化情况进行了评估;解决了原有基于信任度量的模型对系统初始化及新建立实体可信性支持不足的问题,并提供了服务实体对客户实体的反向信任机制。     

基于功能的构件演化模型的应用研究

基于构件的软件架构技术是软件工程领域中新兴的软件设计技术,其中构件演化理论成为目前软件工程理论研究的热点问题。本文从构件的功能出发建立了基于功能的构件演化模型,分析了该模型的性质,并通过该模型建立了构件演化的判断条件和演化后软件系统的可达性判断方法。     

网构软件的Wright-Fisher 多策略信任演化模型

网构软件是开放网络环境中软件系统基本形态的一种抽象,其信任关系本质上是最复杂的社会关系之一.为了增强信任演化模型的自适应性,提高预测的准确性以及有效地抑制自私节点的产生,结合差异化服务和演化博弈理论,提出了一种符合开放网络特征的信任演化模型:(1)建立基于差异化服务的实体全局收益函数,以增强信任演化模型的自适应性;(2)以演化博弈理论作为分析工具,借助Wright-Fisher模型的特点,提出了一种Wright-Fisher多策略信任演化模型,以增强对信任演化预测的准确性;(3)根据“公平规范”原则建立了基于博弈的激励机制,激励信任策略的演化,从而有效地抑制自私节点的产生,实验结果表明:该模型能够更准确地反映开放网络中实体信任行为的复杂性特点;在激励机制的作用下,网构软件的信任演化能够更快地达到稳定状态,从而有效地提高网络的效率,使网构软件系统的信任收益达到最优.     

基于Agent的网构软件构件模型及其实现

网构软件代表了Internet环境下的一种新型的软件形态,但仍然面临着外部环境显式化、软件实体主体化、运行机制自适应等问题.从构件的角度出发,提出了EBDI(electronic business document exchange)结构以表示能够根据环境变化实施自主行为的构件,利用动态绑定关系解释了构件的自适应演化特征.根据形式化的Role模型,描述了构件的运行状态、自主运行及自适应演化运行机制.开发了DAgent-Internetware原型作为网构软件的支撑平台,支持以DAgent为构件的网构软件从设计到实现、部署、运行、演化等一系列流程.     

网构软件体系结构代数模型

由于网络化软件的规模和复杂程度的不断增加,设计可伸缩的软件体系结构,开发可演化的软件系统遇到了挑战.挑战之一是很难把软件模型与原系统说明区分开来,使得软件系统的可演化性受到限制.一个有效的途径是建立可范用软件体系结构的抽象模型,指导网构软件设计,从而提高软件模型的概括能力和可伸缩能力.本文提出一种网构软件体系结构代数模型,其中一个创新思想是把网构连接子解释成网构变量的运算.结合代数学方法和软件实现技术,定义了6种网构连接运算,所有运算是对连接子的代数抽象,因此软件体系结构的抽象表达能力得到了加强.为了展示提出代数模型的建模与分析辅助作用,介绍了一个基于代数模型的网构软件设计与演化的案例研究.     

特征模型驱动的网构软件构件组装与优化方法

面向特征的领域分析方法可为网构软件中资源的有序化提供有效支持.从领域工程的角度出发,提出一种特征模型驱动的网构软件组装与优化方法,该方法以iJackson图描述网构软件的特征模型,结合软件体系结构特点,分析了将特征模型转换为面向业务构件、基于工作流图技术的组合模型的机制,通过应用图论方法,将组合模型建模为以领域特征簇为中心的构件组装结构图,围绕面向多目标需求的QoS模型,建立了Internet环境下网构软件构件组装问题的数学模型,提出了一种基于蚁群优化算法的全局优化方法.最后,以网上书店系统为倒,介绍了仿真实验过程,并说明了方法的有效性和可行性.     

一种面向动态软件体系结构的在线演化方法

为适应计算环境和用户需求在系统运行期间的变化,满足软件系统进行动态演化的需求,提出面向动态软件体系结构的在线演化方法,设计并实现了一种运行时刻的软件体系结构元模型,将原先运行时刻不可见的体系结构设计信息具体化为显式的体系结构实体,并与系统实现及系统规约之间保持因果关联.元模型的演化可通过反射实现对运行系统的修改和对规约的更新,所有演化行为都在良定义的体系结构元模型的指导下规范地进行,保证了演化前后系统的一致性、完整性和演化的可追溯性.基于该方法开发了可视化支撑平台Artemis-ARC系统,支持构件和服务的设计、开发、集成及动态演化,并通过简单的应用实例展示了在线演化的效果.     

网构软件的随机性资源自适应性的形式化分析与验证

因特网上的资源具有不确定性、随机性,需要考虑如何保证网构软件系统在运行中满足资源需求。使用随机性资源接口自动机对软件构件的行为进行形式化建模,并使用随机性资源接口自动机网络描述构件组装系统的组合行为;在资源不确定的情况下,检验组合系统是否满足资源约束,并提出基于可达图的相应算法。给出了一个实例网上书店系统,并用模型检测工具Spin验证了模型的正确性。     

基于构件的软件演化波及效应分析

随着新技术的采用和系统环境的变化,构件和软件系统的演化在所难免,演化会影响系统的整体行为。分析了基于构件的软件系统中的耦合性对演化波及效应的影响,对软件系统中构件内部各种依赖关系、构件与连接件之间的各种耦合关系进行矩阵表示,提出一种能够防止波及效应扩大化的软件系统动态演化的波及效应方法,实现了对软件系统的构件和连接件的演化波及效应研究。在基于构件的软件系统的动态演化中,可以根据波及效应的分析获得需要进行重新修改或演化的构件和连接件,从而保证动态演化的一致性和连续性。     

基于身份的一次性公钥分析与重构

针对一种基于身份一次性公钥的构造方案给出2种攻击方法,指出其是可伪造的。基于超奇异椭圆曲线并利用一般椭圆曲线签名算法对基于身份的一次性公钥方案进行重新构造,新的构造方案能够抵抗伪造性攻击,是安全高效的。由于用户每次可以使用不同的公钥,方案可用于解决Internet通信中的匿名认证问题,实现用户隐私的有效保护。     

基于场景自动机的网构软件演化

网构软件是网络开放、动态和多变环境下软件系统基本形态的一种抽象,其演化性要求软件能根据应用需求和运行环境变化而动态演化。引入了软件需求工程中场景的概念,但不同的是不把场景作为一种静态的记录来使用,而是把场景作为一种动态记录来描述软件的动态演化特征。给出了场景的形式化定义及其互补、等价、子集等关系描述,提出了基于场景自动机的网构软件演化方法。软件的性质和行为可以由一系列应用场景来展现,系统的演化通过场景自动机来体现,这为系统自适应演化提供了一种新的解决方法,并支持系统更大粒度的复用。     

网构软件系统中实体协作的贝叶斯博弈分析

现有的网构软件系统信任模型缺乏对软件实体信任协作过程的分析,以及对信任协作结果的有效预测。为此,运用贝叶斯博弈对软件实体的信任协作关系进行研究。阐述网构软件系统中存在的安全问题,给出网构软件的演化模型,在此基础上,采用贝叶斯博弈理论对系统中软件实体的信任协作过程进行建模。针对博弈过程中信息不完整的问题,通过引入自然选择的概率,利用Harsanyi转换得到更符合实际情况的贝叶斯纳什均衡解,对信任协作结果进行有效预测。实验结果表明,信任协作结果与软件实体与自然选择概率的判断有关,通过调整博弈模型中的相关参数可以促进软件实体有效地进行协作。     

一种网构软件体系结构中的纵横验证机制*

如何在开放、动态、复杂的Internet环境下开发网构软件是软件技术领域一个挑战性课题。从网构软件整个生命周期入手,对网构软件的形式化模型,在简单介绍抽象状态机(ASM)的基础理论之后,刻画了网构软件的构件模型,并对构件模型进行了基于ASM的形式化描述,在此基础上,将粗粒度抽象构件的精化问题转换为求解构件组合方案的问题,并在体系结构元层,提出一种双向验证方法对不同抽象程度的组合方案进行横向和纵向的验证,以保证目标系统的正确性和求精过程的正确性。以上形式化建模和双向验证方法尽可能地避免和消除了软件设计早期的错误。通过系统实验验证可以看出,该方法对网构软件的开发具有一定指导意义。     

一种满足可靠度期望的网构软件优化方法*

Internet环境下网构软件的开发是一个构件组装过程,传统的软件可靠性技术在其应用过程中面临着新的挑战。建立了网构软件的抽象模型和物理模型,介绍了可靠性的形式化定义及五种构件组装结构的可靠性度量方法,提出了一种满足可靠度期望的网构软件优化方法。该方法将复杂的网构软件结构进行串行化,以抽象构件、链路的可靠度期望阈值过滤无效分支,以网构软件的可靠性期望筛选较优路径,应用一种改进的蚁群优化算法求解,从而实现了网构软件抽象模型与物理模型的映射。实验仿真及分析表明,该方法适用于解决开放式环境下网构软件的可靠性优化问题,相对于传统方法,它具备较好的执行性能。     

基于服务更新的网构软件可靠性模型研究(英文)

网构软件是在开放、动态和多变的Internet环境下软件系统基本形态的一种抽象。这种新的软件系统,它的构建依赖于开放环境中各异构、自治的软件服务实体之间的有效协同。其可靠性不单取决于拥有自主性的软件服务实体本身,还取决于外部环境的动态变化,主要表现为开放环境下服务实体元素的更新,所以传统的软件可靠性的度量模型已不能适应这种新的软件形态。能否在网构软件形态下建立一个好的可靠性度量模型成为其中一个较为核心的问题。文章以服务更新过程中失效数(failurecounts)为基础,将服务更新强度引入Musa-Okumoto(M-O)模型中,作为M-O模型在新的软件形态下的一个推广。最后讨论了网构软件退化的情形和退化条件,为开放环境下网构软件可靠性研究提供一种思路。     

一种基于信任关系的网构软件安全模型及其应用研究

作为一种新的软件架构概念和技术,网构软件成为当前软件工程研究领域的焦点之一。然而新的架构技术和运行环境也使得网构软件技术面临着一些新的问题,其中包括网构软件的信息安全性问题。为了实现对网构软件的信息安全保护,本文提出了一种基于信任关系的网构软件安全保护模型,它通过建立网构软件中各软件主体之间的信任关系,达到对网构软件中信息的安全保护目的。     

面向数据流的网构软件服务动态演化分析

网构软件需要组合多种异构服务并适应动态变化的网络环境,实现不间断服务和在线动态演化.为了将数据流显式地引入动态演化中,基于着色Petri 网提出了面向数据流和控制流的网构软件服务模型.分析5 种动态演化操作可能引发的数据流错误.为有效避免数据流错误的发生,首先提出面向数据流的服务实例可迁移性准则,然后提出了关于数据流/控制流交叉依赖关系的服务实例可迁移性准则,完整地刻画服务实例动态迁移约束特性.通过实验及结果分析,可以看出所提出的方法具有可行性和适用性.