面向动态框架的数据交互规范研究

根据密码算法测评系统及其动态框架的设计需求,定义了动态可重组框架及其组件间的相互关系和数据交互流程.提出了一种具有3层结构的数据交互规范,该规范采用线性的存储结构,支持可变长度的数据,使得组件间数据的传递数量、类型和形式可以通过命令字及其相应的参数来动态定义,突破了组件间数据传输受限于目定格式的限制.基于数据交互规范,设计并实现了动态可重组的自动化测评系统.     

MAS交互协议的形式化描述和验证

在MAS的分析与设计中,Agent间的交互协议设计是极其重要的内容.特别是交互协议的正确性、有效性和可验证性尤为关键,因此形式化描述和验证多Agent的交互协议非常有必要.定义了用于描述多Agent基于对话的交互协议的一个演算,该演算是基于进程代数的并且独立于Agent的推理过程.该机制可以实现异构多Agent系统的交互协议验证.通过Agent会话环境的状态和演算的形式语义,可以验证会话协议的一些属性,例如:终止性、是否死锁等.该方法可以有效地解决交互协议的语义验证问题,因为协议的状态和Agent的行为由协议本身定义,并且可以避免基于状态搜索的状态空间爆炸问题.     

MTBuilder:一个多触点交互桌面界面工具

针对基于WIMP范式的图形用户界面工具不能解决多触点交互桌面的多指手势识别、界面组件朝向等问题,提出基于自然用户界面通用隐喻OCGM(objects,containers,gestures and manipulations)的多触点交互桌面界面工具箱——MTBuilder.首先用层次化多触点数据表示模型存储多触点数据,然后对多指手势识别器进行动态管理以加速识别处理,最后基于OCGM设计并实现界面组件库.通过多人信息浏览、城市规划等原型系统的开发和实验评估可以看出,MTBuilder能够为交互桌面界面构造与快速原型系统开发提供强有力的支持.     

一种面向同步交互的软件演化过程建模方法

全球化软件开发导致以交互方式协作开发的频率和复杂性越来越高。为了控制和规范软件演化的开发行为进而提高软件质量,文献[10]设计了软件演化过程元模型EPMM,由EPMM定义的软件演化过程模型未能形式描述其交互的特点。基于EPMM[10]定义的软件演化过程包括全局层、过程层、活动层和任务层4个抽象层的思想,设计了软件演化过程元模型CEPMM。CEPMM定义的软件演化过程模型可 形式描述同步交互的特点是在其活动层,由此提出一种基于通信系统演算(CCS)的软件演化过程活动层的建模方法,然后在Visual Studio平台下实现软件演化过程活动层可视化的建模工具CAmodel。CEPMM构建的软件演化过程活动层模型不仅可以描述并发、迭代等特点,还可以形式描述同步交互的特性,为模型进行严格的数学方法分析、推理奠定了基础。     

多主体团队交互协议

团队是动态不可预测性环境下协作问题求解的有效方式,联合意图是团队联合求解的关键.因此,主体在团队活动中如何采用言语动作形成、维护、解除联合意图,是一个值得研究的重要问题.旨在设计一种基于主体通信语言FIPA(foundation forintelligent physical Agent)ACL(Agent communication language)的多主体团队交互协议.首先,分析了现有FIPA ACL支持团队联合求解的充分性问题.在概念上明确区分了联合请求与委托请求,指出委托请求言语动作不能充分支持团队协作.并扩展定义了联合请求,讨论了相关定理.然后,基于联合请求动作,提出一种主体团队交互协议,并给出了协议的形式化语义,最后讨论了协议的实际应用.区别于现有的基本动作请求协议、合同网协议以及拍卖协议,团队交互协议描述了另一类主体交互模式,对主体交互模块的设计具有指导意义.     

面向对象范型体系结构中构件行为相容性研究

软件体系结构(SA)为基于构件的软件开发提供了一种高层次的抽象.如何有效描述体系结构中构件的对外交互行为、验证组装构件间的行为相容及保证整个体系结构行为无死锁是其中较为重要的研究内容.在基于面向对象范型这类重要的软件体系结构中,构件组装通常是通过接口方法调用加以实现.针对这样一类基于软件体系结构的构件组装问题,形式描述与定义了构件及其对外交互协议,分析了服务请求构件与服务提供构件所能展示的不同行为,给出了组装交互的构件在请求/提供接口上协议级行为相容的一组验证规则及相关定理.最后,通过一个电子商务应用实例来说明所提出途径的可用性和针对性.     

数字电视机顶盒人机交互组件的设计与实现

对交互组件的RC5码信号规范进行分析,定义了遥控器的脉冲、状态变量以及解码应用的数据类型,完成交互组件的初始化、中断处理、键值信号处理的流程设计与软件实现。最后基于嵌入式操作系统在机顶盒硬件上进行人机交互运行调试。结果表明,该交互组件不仅能满足数字电视和交互增值业务的需求,而且相比其他同类产品在响应速度上得到提高,人机交互的时延有所减小。     

利用组件交互自动机测试基于组件的Web应用

Web应用有许多特殊性使得不能直接使用传统的测试方法进行测试,因而需要修改已有方法或完全提出新的方法用于Web应用的测试.把Web应用看成是不同交互组件的组装,一个复合组件由一些其它的组件构成.对于每个组件,都建立一个组件自动机.从被测Web应用的规格说明可以构造用XML描述的组件交互图(CID,Component Interaction Diagram).根据CID,可以产生组件测试序列(CTS,Component Test Sequence),它是组件的交互序列.测试用例是用一个个单独的XML文档表示的,是带有输入数据的CTS.这样,Web测试就变成组件交互自动机的测试.另外,给出了CTS覆盖度的评估过程(CTSC,Component Test Sequence Coverage),并阐述了如何提高CTSC的方法.论文的最后,对该测试方法的可用性进行了理论分析.     

一种基于内容的双向共享组播路由协议

针对组播协议在大规模分布式交互系统应用中面临的可扩展性问题,提出一种基于内容的双向共享组播路由协议CBSMRP(content-based bi-directional shared multicast routing protocol).该协议结合运用了主动路由思想和基于内容的发布-订购模式,在基于CBT(core-based tree)结构的双向共享组播树中,根据数据包的内容实现主动路由和双向过滤,不仅解决了组播地址的维护和分配等问题,而且能够有效地减轻系统的网络负载.仿真实验及实际应用表明,该协议具有较好的扩展性,能够满足大规模分布式交互系统的网络通信要求.     

一种基于CPN的运行时监控服务交互行为的方法

BPEL对Web服务组合的描述特性使得它很难表达和分析服务组合中的交互行为属性.这些行为属性需要遵循一定的交互协议.然而良定义的交互协议还是容易受到侵犯,这将导致服务组合进程产生状态不一致的问题.为了解决这类实际交互行为与其服务组合描述之间的不一致性问题,提出了一种由BPEL描述自动构造运行时监控器的方法.首先提出了一种基于有色Petri网(CPN)的形式化表示模型以及服务组合规约到模型的映射方法,用于精确表达从BPEL流程描述中提取的服务交互行为规约.然后,描述了由CPN形式化表示模型生成运行时监控器的方法.该运行时监控器能够捕获所有进出服务组合进程的交互消息,并且检测是否存在违背交互协议的行为.     

面向CBSD的软件体系结构模型研究

基于构件的软件开发(简称CBSD)是在一定构件模型的支持下,复用构件库中的一个或多个软件构件,通过组合构件来构造应用软件系统的开发过程。但是,目前CBSD关注的重点局限在二进制构件的规范上,仅仅提供了在实现层次上支持构件交互的基础机制,缺乏一套系统的方法来指导整个开发过程。为此提出了一种面向CBSD的软件体系结构六视图模型,为系统的设计与实现提供了参考模型和技术指导。并将该视图模型应用到图书馆管理系统的体系结构描述中。     

构件演化中的系统行为一致性的研究

构件技术的发展,减少了开发应用程序的时间和复杂度,同时也为软件提供了更好的动态演化能力.基于构件的软件系统是通过在构件间建立交互关系,将多个构件组织成一个统一的整体得到的.因此在构件演化时,例如时构件功能实现进行改变,可能导致系统运行偏离原来的系统行为.我们的工作就是在构件演化时对系统行为进行一致性检查,保证构件的功能实现的变化不会使系统行为偏离原来的系统.在本文中首先通过Petri-net的形式化方法,对系统实现中包括的构件的功能实现和构件间的交互进行建模,并通过以上信息推导得到系统行为.在此基础之上,根据基于行为继承理论的行为一致性规则的要求对定义的系统功能行为进行验证,以保证构件演化时系统行为的一改变符合行为的一致性要求,同时又保证了构件演化的灵活性.     

面向CBSD的软件体系结构模型研究

基于构件的软件开发（简称CBSD）是在一定构件模型的支持下,复用构件库中的一个或多个软件构件,通过组合构件来构造应用软件系统的开发过程。但是,目前CBSD关注的重点局限在二进制构件的规范上,仅仅提供了在实现层次上支持构件交互的基础机制．缺乏一套系统的方法来指导整个开发过程。为此提出了一种面向CBSD的软件体系结构六视图模型,为系统的设计与实现提供了参考模型和技术指导。并将该视图模型应用到图书馆管理系统的体系结构描述中。     

基于行为协议的构件替换性分析

构件的插拔与替换是CBSD实现组装开发、支持定制和演化的基本机制,基于行为协议的构件替换性分析与验证是CBSD的核心研究课题。基于有穷自动机理论和面向服务软件构件的特点,提出了构件行为自动机模型以描述构件的行为协议,定义了构件行为替换性的概念体系,以增进软件构件的复用,开发了构件行为替换性的验证方法,以支持构件行为替换性验证的自动执行。     

嵌入式软件中一种修正QoS值的构件选择方法

CBSD(Component-Based Software Development)已经成为嵌入式软件开发的主流技术。在嵌入式环境下,有大量功能相似的构件,在开发过程中基于QoS的构件选择已成为研究热点。然而这些构件的QoS声明与提供者给出的往往并不一致。为此,提出一种基于修正QoS值的构件选择方法,该方法将QoS信任度作为权重,修正QoS值,再结合模糊逻辑,推理出该构件的综合服务能力。通过嵌入式VOD仿真实验,验证了算法的有效性,保证了构件选择的客观性和准确性。     

可复用构件组装技术研究

构件组装是基于构件的软件开发过程中的关键环节，组装机制又是构件组装中的核心问题。本文根据不同粒度构件组装行为的特点，对小粒度构件的低层次组装和大粒度构件的高层次组装机制进行了研究。探讨了用XML描述构件组装机制的方式，以及在J2EE平台中生成可编译的JAVA源代码的方法。     

用UML描述组件规格说明

在基于组件的软件开放方式（CBD）下，软件系统是一些盯互联系的可重用组件的集合，因此需要对系统的每一个组件以及组件之间的相互关系有很好的理解。UML作为一种标准建模语言，不仅可以支持面向对象的分析与设计，而且能够有力地支持从需求分析开始的软件开发全过程。但是UML对组件建模的支持并不理想，这就需要开发一种能很好支持组件建模的方法。本文提出一种用UML描述组件规格说明的方法。将组件规格说明分解成组件接口规格说明。通过对组件的每个接口和组件接口之间的相互关系加以形式描述，从而达到组件规格说明的清晰性和精确性。     

一种基于运行时交互约束的COTS构件集成测试用例生成方法

COTS(Commercial Off-The-Shelf)构件的源代码不可得,而且规约通常缺少交互语义信息,使得集成了COTS的构件软件系统无法采用基于源代码和基于规约的集成测试用例生成方法.提出基于运行时交互约束的COTS构件集成测试用例生成方法.方法在构件软件系统的初始功能测试用例执行过程中,获取COTS构件在系统上下文环境中的运行时接口交互约束信息,建立COTS构件与系统中其它构件的交互约束模型,根据建立的构件交互约束模型生成集成测试用例.当替换、更新集成的COTS构件时,采用生成的集成测试用例验证重新集成的COTS构件与系统其它构件交互的正确性.实现方法的自动化工具原型,并采用真实的系统实例对生成的测试用例的有效性进行了初步评估.     

Modes in component behavior specification via EBP and their application in product lines

The concept of software product lines (SPL) is a modern approach to software development simplifying construction of related variants of a product thus lowering development costs and shortening time-to-market. In SPL, software components play an important role. In this paper, we show how the original idea of component mode can be captured and further developed in behavior specification via the formalism of extended behavior protocols (EBP). Moreover, we demonstrate how the modes in behavior specification can be used for modeling behavior of an entire product line. The main benefits include (i) the existence of a single behavior specification capturing the behavior of all product variants, and (ii) automatic verification of absence of communication errors among the cooperating components taking the variability into account. These benefits are demonstrated on a part of a non-trivial case study.     

面向构件化软件的合约检查测试框架

基于构件软件开发的主要思想是使用现存的构件来建构软件系统。而这样的系统由于构件本身的特点导致了许多测试困难。B. Meyer将构件与其客户代码之间的关系形式化地定义为一种合约，它严格限定了构件对象之间的交互规则。通过对合约的监视和检查，可以容易地发现构件之间的交互错误，从而达到集成测试构件化软件的目的。该文提出了一种基于合约检查的构件集成测试框架 (contract-checking test framework，CCTF)。讨论了该框架合约检查的思想、5大功能模块以及其测试流程，并介绍了将CCTF应用到构件化软件测试平台实现的一些关键技术。