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。     

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.     

排队系统的着色Petri网建模与分析

着色Petri网（CPN）是研究离散事件动态系统的有力工具,将着色Petri网引入排队系统建模中,能弥补排队模型缺乏动态逻辑行为分析能力的不足。针对排队系统一般模型建立顶层结构模型,并对排队系统的4个要素给出了具体的CPN描述。给出一个具体实例,阐明排队系统的CPN分析法的使用,利用仿真工具CPN-Tools对模型仿真实现,仿真结果与数学模型得出的理论值对比分析,验证了可行性。     

基于PTCPN的网构软件建模与分析

时间Petri网能够对网构软件的性能进行分析,但是无法对网构软件的可变代价进行分析.为了进一步满足对网构软件所具有的柔性建模以及可变代价分析的需求,提出一种代价时间有色Petri网模型(price time colored Petri net,简称PTCPN).该模型对时间Petri网进行了可变代价和颜色信息的扩展,并使用代价时间变迁系统定义了PTCPN的语义;定义了PTCPN的累积代价状态类,并证明了累积代价状态类的合理性和完备性;给出了基于PTCPN的多Agent网构软件建模及分析方法.最后,通过实例分析说明应用PCTPN对网构软件进行形式化建模及分析是可行的.     

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。     

进路建立过程的时间有色petri网建模与仿真

计算机联锁软件作为计算机联锁系统的核心主控软件,可靠性和安全性需建立在好的安全模型之上,提出了采用时间有色Petri网对进路建立的具体过程进行形式化建模,时间戳可以得知联锁设备的精确动作时刻以及操作持续时间,通过CPN Tools进行编辑和仿真,以VC++6.0为开发环境完成代码编写进行验证,体现时间有色Petri网描述联锁系统逻辑和性能特性的特点,以便在软件开发初期尽早发现系统的设计错误或缺陷,突出采用时间有色Petri网建模的可靠性和安全性。     

基于贝叶斯网络的网构软件可信性评估模型

对于运行在开放、动态、难控的互联网环境的网构软件,其可信性评估是一个重要课题,但目前大量研究中可信性计算多是基于黑盒的,没有深入考虑系统结构,且评价指标过于单一.因此,提出了一个基于贝叶斯网络的网构软件可信性评估模型.该模型通过对网构软件进行结构分析,根据其结构模式,建立多层的网构软件可信性评估指标体系.基于贝叶斯网络采用自底向上逐层分析计算的方法,对网构软件的各组成实体及其系统整体的多方面可信性指标进行评估,形成统一的可信性结果,并使用客观数据对其进行修正.实验证明,该模型可以明确、客观地对网构软件的可信性进行评估,并能够对网构软件的设计、开发和部署提供帮助.     

基于随机高级Petri网模型的服务器均衡集群

在均衡集群中请求的分配和选择服务是影响服务器集群性能的关键。本文基于随机高级Petri网(SHLPN)模型提出了动态反馈请求负载分配算法和加权队列选择的综合均衡调度方案。根据集群中各服务器实体的实时负载状况动态分配请求并结合请求权值实施服务,提高了系统的负载均衡能力。     

Petri网的水产品溯源系统模型

提出了一种基于射频识别(RFID)的Petri网在水产品全程质量追踪和溯源系统应用的方法,以构建高效的基于物联网技术的水产品溯源与安全预警平台.根据实际水产品业务流和信息流,利用Petri网进行建模,然后在CPN Tools环境进行仿真.仿真结果表明:该建模方法简单、可行,能够验证工作流模型的有效性,而且便于计算机形式化表达和优化分析,有利于工作流管理系统的实现和性能提高,一定程度上提高了供应链的效率,从而降低了流通的成本和质量风险.     

用抽象质量类型构建高质量网构软件(英文)

在开发基于因特网的软件系统(文中称为网构软件)时,在开发过程的各个阶段都需要考虑软件系统的多种质量属性,这样网构软件的质量才能在软件系统的规约和设计阶段进行推导和预测,从而在部署和运行阶段进一步进行评估和验证。提出了一种新的抽象概念,即抽象质量类型,将软件实体的数据状态、相关的操作、质量属性以及保证质量得以实现的环境封装在一个统一的语法单元中,从而为建模软件实体以及推导其功能和非功能属性提供了一种严格的手段。探讨了基于软件体系结构及软件交互过程的抽象质量类型的组合,这为构建高质量网构软件提供了一定的形式化基础。最后,还描出了一个系统原型来展示如何利用抽象质量类型构造网构软件,并验证和提高网构软件系统的相关质量属性。     

着色Petri网及其在系统建模与仿真中的应用

在众多的系统建模方法和语言中,用着色Petri网（Colored Petri Net,简写CPN）建立的模型是可执行的,更有利于动态仿真,非常适合建模具有同步、并发、资源共享的大系统。文章介绍了CPN的基本概念及建模特性,阐明了CPN的实用价值及应用发展前景,并对一个军事系统一一空对空导弹攻击系统进行CPN的图形形式的建模分析,并用Design/CPN进行仿真验证。     

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.     

网构软件实体的功能描述及其发现

网构软件通过网构软件实体自底向上的动态聚合来满足用户的需求.在这个过程中,网构软件实体的功能描述发挥着非常重要的作用.根据基于环境的软件建模思想,文中提出了基于环境本体的网构软件实体功能描述方法.其中,环境本体包含领域相关的环境实体以及这些环境实体需要的来自软件实体的交互,环境实体的生命周期用树结构层次状态机来刻画.网构软件实体的功能则表现为它能够与那些环境实体发生的交互,以及这些环境实体在它的作用下所发生的变化.文中构型了网构软件实体功能描述之间的匹配过程,以支持网构软件实体的发现.选择在线教学领域中的具体案例展示了所提出方法的有效性.     

自动组合装置赋时有色Petri网模型的建立分析

半导体制造中的自动组合装置是半导体制造的关键设备和瓶颈设备.对其性能进行量化的直观的分析对于半导体制造的效率和成本预测具有重要意义.文章阐述了如何利用Aarhus大学开发的CPN Tools对单臂双处理仓的自动组合装置建立赋时有色的佩特里网模型.文中按照不同建模思想建立起抽象型和具象型两个结构不同的模型,通过比对进行验证,最后利用CPN Tools自带的仿真功能进行仿真得出模拟运行的结果.文中的研究方法和结论对于复杂的自动组合装置的有色佩特里网的分析具有一定的参考价值.     

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。     

基于ASK-CTL的有色Petri网模型检验算法研究

针对使用CPN Tools工具建立系统CPN(Colored Petri Net)模型并进行仿真所得到的状态空间报告中出现的死标识是否会影响系统的安全性和模型的正确性进行研究,提出基于ASK-CTL的有色Petri网模型检验算法及死标识合理性验证算法。算法描述了系统有色Petri网的建模与仿真过程,根据得到的状态空间报告判断是否存在死标识,对存在的死标识采用非标准状态空间查询法使用ML语言编辑相关功能函数以验证死标识的合理性,进而确保所建立CPN模型的正确性与系统的安全性。最后,以电梯门系统为例,证明了算法的有效性。     

基于Petri网的情境感知系统建模与仿真*

情境感知系统对情境信息的利用程度在不断提高,对服务的多样性提出了更高要求,但是传统的情境感知系统的建模方法难以满足对系统动态描述和模拟的需求。通过对传统的Petri网进行扩展,提出了情境感知系统的赋时着色Petri网模型;并结合仿真工具CPN Tools对模型进行模拟和验证,进而发现系统设计中存在的潜在不足,对其优化改进。以痴呆老人智能辅助系统为例,证明了该方法的有效性。     

CPN原理及其在人工智能中的应用

Petri网理论是由联邦德国的Carl Adam Petri于１９９２年在其博士论文中提出的一种建模方法。最初的网理论称为条件／事件网（ＣＥ－nets).在随后的几年中,人们对新的网模型、网的基本概念有分析方法等进行了大量的研究。其中最有影响的是位置／变迁网（PT－nets),PT-nets后来命名为Petri网（Petri Net)。这些早期的网模型在理论上都归结为基本网（EN－nets)。这些早期的网模型在理论上都归结为基本网（EN－nets)。研究者通过对PT－nets进行了扩展,在风中增加了变迁的优先级、时间延迟、全程变量等一些概念以满足解决实际应用建模的具体要求,并在此基础上形成了比CE－nets和PT－nets更加通过化的高级网（High-level Nets)理论。最早的高级网是谓词／变迁网（PrT-nets),此后又产生了广义随机Petri网（GSPN）、着色Petri网（CPN）等较有影响的建模方法。CPN是由丹麦的Jensen Kurt于1981年在Petri网基础上定义的一种高级网系统。CPN理论不仅在描述系统静态模型方面进行了完备的形式化定义,例如支持在网模型中标记（token)的类型定义、模型的全程时钟、建立分层子模型等,而且对系统模拟的动态行为的仿真分析也具有形式化定义和描述。此外在Linux、Solaris和MacOS等多种平台上都有CPN的建模分析工具。利用CPN的建模工具,可以建立描述系统的CPN静态模型,还可以对系统模型的动态行为进行仿真,分析系统的分布、并发、同步异步等特性,以及建立系统模型的状态空间并分析系统模型中的活性问题、可达性问题等。     

基于模型的网构软件可达性检测方法研究

针对网构软件(Internetware)可达性检测中存在状态空间"爆炸"等问题,提出了一种基于网构软件代数模型的可达性检测方法.根据网构软件特性建立其代数模型,通过引入网构相关和网构空间概念,进一步扩展网构软件代数模型.通过明确网构软件可达性与网构组合运算表达式的关系,把可达性判定转化成递归表达式(网构线性相关)判定上...