自适应软件系统模型偏差检测方法的适用性评估

自适应软件系统的模型偏差会导致诸多可靠性问题.对控制型自适应软件系统而言,其面临的模型偏差源自描述软件系统的标称模型在非确定运行环境中的漂移现象.现有模型偏差检测方法往往忽视了不同模型偏差之间的差异性,导致用户难以为其特定的应用场景选择合适的检测方法.针对这一问题,提出了一套特性指标,用于评估模型偏差检测方法在不同模型偏差场景下的适用性.该特性指标基于提出的模型偏差检测框架,系统分析了模型偏差检测过程中的重要因素,并提取控制信号强度、环境输入强度和非确定性强度作为量化的特性指标.基于这些特性指标,实验研究4种主流模型偏差检测方法在不同场景下的检测效果,并总结不同模型偏差检测方法对于自适应软件系统不同特性场景的适用性.     

高效修复硬盘网络机房中软件系统的一种方法

硬盘微机房中对硬盘上软件系统的维护量较大,而无盘网络机房其软件的维护量少,但由于受网络设备的制约,数据传输速度慢.本文讨论如何利用短暂的课间休息时间,最快速度恢复受损的软件系统以实现高效的管理和维护综合型的硬盘网络机房.     

基于模型的验证及其方法

基于模型的验证（Model-based Verfication)方法在软件开发中,特别是安全性系统、复杂系统的开发中占有的地位越来越重要,MBV侧重于在开发的早期找出错误,从而避免时间、金钱的耗费及重复性的劳动,在研究各种MBV技术的基础上,着重于软件系统的模型验证方法,对各种方法作了基本的介绍,并总结了发展方向。     

基于COTS构件的软件系统开发及其升级维护管理

对基于COTS软件系统的开发过程作了简单介绍，分析了升级和维护基于COTS系统所要面临的风险，同时介绍了一种解决这些风险所包含的技术问题和方法－Simplex.     

一种基于预测的运行时验证开销控制方法

  针对运行时验证中,监控模块对软件系统运行效率产生影响的问题,提出一种基于预测的控制运行时验证开销的方法。该方法主要是通过建立马尔可夫链（Markov Chain）和隐马尔可夫模型（Hidden Markov Model, HMM）对软件行为进行有限步的预测,并判断被验证的性质约束被违反的风险,依此对软件监控行为进行调整,从而实现将运行时验证所产生的额外开销控制在一定范围内的目标。这种方法能够有效地控制监控开销,但仍然需要进一步的研究。     

一种基于MaC的运行时验证框架的研究

介绍一种基于Monitoring and Checking（MaC）的运行时验证框架。受预测语义概念及一种比较成熟的运行时验证工具MaC的启发,通过研究MaC的工作原理和框架,结合预测语言的定义,提出一种运行时验证框架。该工作的意义在于,一方面继承了MaC的逻辑表达能力,在事件、条件的定义上简洁方便;另一方面通过带预测语义的验证器的引入,扩展了MaC的逻辑表达能力,并使得该运行时验证框架带有一定的预测性,为进一步研究基于预测语义的在线主动监控打下良好的基础。     

一种基于模型的云计算容错机制开发方法

目前商业云平台和开源云平台种类繁多,如CloudStack,OpenStack,Eucalyptus等,这些云平台提供的管理能力和管理方式存在较大差异,即使在同一个云平台中也存在多种虚拟化方式,如Xen,KVM,VMware等.近年来,随着私有云和混合云的迅速发展,基础设施的异构程度加剧.由于容错机制往往依赖于基础设施的管理能力和管理方式,因此容错机制实例在不同的目标平台上需要分别实现,导致容错机制的开发难度和开发时间显著增加.针对这一问题,提出了一种基于模型的容错机制开发方法,实现容错机制的跨平台性.为了验证容错机制开发方法的有效性和实用性,实现了7种常见的容错机制实例,并在CloudStack和OpenStack开源云平台上进行验证.实验表明,这些容错机制能够有效地实现故障转移,提升容错对象可靠性、可用性等指标;提出的容错机制开发方法能够实现跨平台,并达到90%以上的代码复用率;对云平台管理员以及容错机制开发者的问卷调查结果表明,该方法能够较好地提升容错机制的开发体验和开发效率.     

一种基于运行时验证的Web服务选择方法

为了确保用户选择的Web服务的运行时行为与用户需求之间的一致性,提出了一种基于运行时验证的服务选择方法。首先基于自动机原理,对Web服务进行运行时验证。其次,定义了3种程度的行为匹配关系,基于运行时验证结果,量化Web服务运行时行为与用户需求之间的匹配程度,并使用AHP理论计算用户偏好。方法综合考虑行为匹配程度和用户偏好对服务选择的影响,提出服务选择策略。最后通过实验分析和比较说明了该方法的合理性。     

一种基于Prolog的时间约束业务流程验证方法

随着互联网技术的快速发展,对复杂系统业务流程建模的需求越来越大。针对带有时间约束的业务流程模型的正确性验证问题,提出了一种基于节点转换规则的图分解算法,将业务流程模型转换为运行时流程轨迹集合;设计了流程轨迹集合到Prolog的转换,将轨迹中的节点与时间约束转化为Prolog事实,提出了一种业务流程模型到Prolog语言的转换算法;将持续时间、周期循环与固定时刻3种时间模式转换为Prolog规则,以其支持业务流程模型3种时间模式的验证。最后对一个带有时间约束的医疗流程实例进行了验证。     

一种基于截取器网的监测代码组织方法

在运行时刻对软件实施有效的监测是提高软件可靠性的重要途径,如何组织监测代码则是一个与监测机制直接相关的问题.本文首先比较全面地分析了现有的几种主要监测代码组织方法.在此基础上,我们提出了一种基于截取器网的监测代码组织方法--一种结构更为合理、便于维护的组织方法.文章最后描述了该方法的实现、应用和性能评测结果.     

基于模型的人体动画方法

文章从点点对应,线线对应入手,首先给出了根据已知二维影像特征求得与其对应的三维模型特征参数的方法,然后给出了已知人体二维影像特征求解三维人体模型特征参数方法的详细描述.基于这一思想,实现了一个动画系统Video & Animation Studio.文章最后给出了一个由该系统实现的人体行走的例子.     

基于模型诊断的分步求解

对诊断问题的分解进行研究,给出了候选诊断的分解与组合定理.在此基础上,提出了利用分步求解方法实现诊断分解的算法,并对算法的正确性、完备性和复杂性进行了证明.实验结果表明,分步求解方法明显提高了包含多个输出的系统的诊断效率.与利用变量假定例化值分解诊断问题的方法相比,该算法能提高了效率并且扩大了适用范围.     

一种基于模型的特征交互检测方法

为了适应业务的不断更新,许多软件系统通过向公共的基础系统插入新的扩展来实现演化.这种演化策略虽然有利于并行开发和部署,但也面临着扩展间可能发生非预期特征交互的问题.目前,形式化方法在检测特征交互问题方面仍然是最有效的方法之一.这类方法着眼于检测扩展之间是否会发生冲突.虽然在小规模实验上较为成功,但是它们也面临着一些挑战.例如:扩展的非单调性、扩展组合的激增以及扩展模型可能无法获知的问题.实际上,许多特征交互都源于新扩展对基系统和已有扩展造成的不恰当影响.基于这种认识,集中关注由于扩展的不恰当影响所导致的交互冲突问题,提出了如何从已知的特征交互实例来分析产生冲突的原因的具体方法,并说明了如何制定约束以限制扩展中易导致冲突的行为,从而预防同一类行为可能导致的各种冲突.该方法被应用到电信系统特征交互的分析上,实验结果表明,大部分特征交互中导致冲突的行为都可以被检测出来.该方法不仅能够保证原有基系统或扩展模型的稳定、有效,避免扩展组合带来的问题,而且它无须公布扩展的模型细节.     

基于模型的软件测试综述

随着面向对象软件开发技术的广泛应用和软件测试自动化的要求,特别是基于UML的软件开发技术的逐渐普及,基于模型的软件测试逐渐得到了软件开发人员和软件测试人员的认可和接受。针对被测试软件的不同特征和不同测试目的,已经提出了多种测试模型。本文详细阐述了基于模型的软件测试研究现状和应用现状,并对测试中使用的不同模型进行了比较,着重介绍了状态机模型、UML模型和马尔可夫链模型。最后提出了未来的研究方向。     

Model-Based Verification of Embedded Software

Current advances in model-based develop-­ ment technology indicate that embedded- software developers can expect more tool support for the whole embedded-software spectrum, from applications to system software.     

A Multiresolution Markov Approach to Model-Based Image Compression

Bonneau, R. J., and Meadows, H. E. A Multiresolution Markov Approach to Model-Based Image Compression, Digital Signal Processing11 (2001) 346–358Currently a large area of research is being devoted to content-based compression due to the JPEG-2000 and MPEG-7 requirements. Recently there has been much work in wavelet and fractal methods for texture and shape segmentation as well as data compression. While these methods do not give optimal least mean square noise performance for a given compression ratio, they contain implicit models for shape and texture coding as a natural part of the compression process. We thus develop an approach for wavelet fractal compression that incorporates these shape and texture models during quantization. Upon decoding, the model regions are preserved for visual or automatic inspection. Our compression models make use of the Mallat Gaussian derivative basis set and an implicit Markov shape and texture structure.     

基于元模型的软件开发与管理集成研究

当今软件开发呈现一些新特点：团队并行开发,基于模型的软件开发,迭代增量开发等。开发过程是如此复杂,融合软件开发与管理支持的环境成为必要。文章认为开发与管理集成的关键是：环境提供对元模型的支持,以UML为基础的软件产品标准化,多种开发工具的数据集成和良好的数据管理机制。文章介绍了将开发与管理融为一体的集成化环境UML＿IDME,集中讨论环境如何提供和协调过程模型,产品模型,组织模型和开发工具集合来达到开发与管理集成的目的。此外,还讨论了过程模型如何组织,指导和监控软件开发。     

基于模型的软件成本估计方法

准确的估计是进行有效的项目计划、跟踪和控制的基础.基于模型的成本估计方法是软件成本估计研究的重点,它可分为算法驱动式模型、数据驱动式模型以及复合式模型.依照该分类模式,介绍了典型的软件成本估计方法,并从内部属性及外部评价两个维度共计11个指标对每类方法的假设前提、适用范围、优势及局限性进行深入的分析.最后,对软件成本估计研究的未来发展进行探讨.     

支持运行监控的可信软件体系结构设计方法

近年来,软件的可信性成为软件质量的焦点,对软件可信性的分析、度量和应用支撑成为热点问题.对软件实施有效的监控是提升软件可信性的一种重要途径.然而目前的研究工作主要集中在软件编码以及相关技术的实现层,缺乏一套系统的软件体系结构设计方法以指导、支持运行监控的可信软件的分析和设计.通过引入面向侧面的软件体系结构设计方法及其相关概念,文中提出一种支持运行监控的可信软件体系结构设计方法.在支持运行监控的可信软件构造模型TSCM的基础上,利用一种面向侧面的体系结构描述语言AC2-ADL描述具有监控能力的软件体系结构,试图为分析和设计具有监控能力的系统的软件体系结构提供一种有效的解决方案.通过结合网上拍卖系统的案例展示该方法的主要步骤和结果,讨论了研究中存在的问题和进一步的工作.     

基于模型的方法在软件测试领域的应用与发展

伴随着软件在当今社会中扮演着日益重要的角色,在各类软件或系统的开发过程中,测试变得越来越重要.随着面向对象技术的广泛应用和软件测试自动化的要求,基于模型的测试(MBT)技术逐渐得到了软件开发和测试人员的认可和接受.尽管有许多国内出版物讨论了基于模型的测试技术,但还没有相关技术文章对MBT技术及工具的当前发展进行回顾与总结.文章对当前MBT技术的通用模型、测试用例生成方法、测试目标选择等MBT方法进行回顾,并对基于模型的自动化测试工具、应用实践进行了概述.最后,探讨了MBT技术的未来发展与研究方向.