支持自适应过程中分析与规划的软件体系结构模型

模型驱动的软件体系结构自适应是支持软件适应性的主要方法之一,其重点是基于模型来支持适应过程中的分析和规划.但是已有的方法和实现大多特定于体系结构描述语言,导致复用性和集成性比较差.由于使用标准的模型技术能够提高方法的复用性和集成性,总结了分析和规划中所需的模型以及模型上的操作,并考察了如何在体系结构建模语言中引入标准模型技术进行支持.基于分析所得的设计原则,对ABC-ADL进行扩展,并且在实现中使用模型转换和模型查询等标准化技术来支持分析和规划.以ECPerf系统中一个性能相关的不良模式自适应分析和规划的过程为例,展示了如何使用扩展后的ADL对分析规划过程进行支持.此外,其中使用2种不同的分析方法,展示了如何使用ADL复用和集成不同的分析和规划方法.     

基于软件体系结构的Web应用自适应

随着互联网的迅速发展,Internet上的Web应用大量涌现.然而传统主要依靠管理人员人工配置和维护系统的方式由于不断变化的环境和需求而显得有所不足.本文在相关工作的基础上,提出一种基于软件体系结构构建自适应Web系统的技术方案,该方案具有非侵入式设计和自适应相关组件具有可恢复能力的特点.同时,本文也实现了一个自适应系统原型来说明这个方案及其效果.     

Bigraph理论在自适应软件体系结构上的应用

现有的软件体系结构形式化方法对体系结构的动态性、自适应性支持有限,并不能很好地验证系统演化过程中的一致性、完整性等动态特征.Bigraph理论融合了,π演算和移动Ambient演算的优势,重点强调计算的位置和连接两方面因素,具有较为完整、可扩展的理论框架.这使得Bigraph不仅在概念上能够满足现有自适应软件对结构和行为的需求,而且还提供了直观、普适的表达能力.文中简要介绍了Bigraph的基本概念和现状,利用Bigraph理论对自适应软件体系结构进行了形式化规约,分析和验证了系统动态演化的性质,并探讨了Bigraph理论在自适应软件体系结构形式化方面的优势和拓展方向.     

基于Agent和带权关系网的软件体系结构自适应

作为软件的蓝图,描述整个系统的结构和行为模型的软件体系结构在软件自适应中起着重要作用,具有适应性特征的Agent为构造自适应软件系统提供了独特的优势.针对现有基于Agent的软件系统在体系结构和动态配置方面的不足,提出了一种基于带权关系网模型,利用Agent对环境的监测和评估,以调整Agent间联系的权重来决策Agent间的合作对象的选择,从而使得基于Agent的软件系统在构件、连接件和配置方面具备适应性,为开发基于Agent的自适应软件系统提供借鉴和参考.     

一种自适应软件体系结构框架模型的建立

针对网络动态变化的环境和用户需求的变化,提出了一种动态自适应软件体系结构模型,然后在此基础上给出了自适应系统的适应过程,通过调整自身的行为,使得系统具有一定的自适应能力。最后,通过一个简单的实例验证该模型,结果表明该模型具有适应复杂多变的网络环境的能力。     

网格数据复本管理的动态自适应软件体系结构

单一策略的复本管理不能适应网格系统复杂、多变的环境.提出了软件体系结构驱动的动态自适应数据复本管理架构DSA-RM.在该架构中,软件体系结构描述作为核心元素被整个数据网格运行环境共享,适用于不同应用环境和虚拟组织的数据复本管理策略则可以按照描述规则封装为构件.DSA-RM以该描述作为系统调度依据,运行各数据复本管理构件.通过对DSA-RM的抽象,形式化地描述了框架下的复本管理构件,讨论了动态环境下构件演化、复制过程的动态自适应规则,并按这些定义和规则设计了DSA-RM的实现框架和构件复制算法.通过性能分析以及对框架下多策略执行模拟验证表明,DSA-RM可以有效提升网格系统的整体性能.最后,介绍了下一步在上海医学数据网格上的应用计划.     

基于普适计算的动态软件体系结构建模

提出一种基于普适计算的自适应演化模型——DESM,通过对模型的内部定义来描述其结构功能,利用框图对普适环境的起因与演化时机的选择进行建模,从而确保系统的一致性。给出一个信息管理系统案例,验证了该模型的可行性与有效性,并借助时序图描述其内部演化过程。     

动态自适应软件体系结构重配置研究

在当前的自适应软件研究中,人们将更多的关注点放在环境感知、服务质量建模、编程语言等方面,从而导致缺乏对自适应过程和原理的深入揭示的问题.关注体系结构,研究动态自适应过程,提出了一种软件体系结构重配置方法.该方法通过对构件、连接子的添加、删除和替换等操作来调整体系结构.基于云计算的服务器池大小动态自适应调整实验表明,动态自适应能提高系统的可信度,降低运行费用.     

基于自适应子空间在线PCA的手势识别

基于视觉的手势识别系统的学习一般是离线的,导致系统对新手势的正确识别需要重新离线学习,因此系统实时性、可扩展性和鲁棒性较差,不适合认知发育的智能框架。文中提出了基于自适应子空间在线PCA的手势识别方法。该方法通过计算样本投影系数向量的PCA来实现子空间在线更新,并根据新样本与已学习样本的差异程度,调整子空间更新策略,使算法自适应于不同情况,减少计算和存储开销,实现增量的在线学习和识别手势的目的。实验表明,本文方法能处理未知手势问题,实现手势在线积累和更新,逐渐增强系统识别能力。     

基于求精的软件体系结构设计方法

分析了当前软件体系结构研究对软件开发支持存在的不足,将软件体系结构求精技术引入大型复杂系统软件体系结构设计与开发过程中,结合抽象层次和层次视图,提出了一个基于求精的软件体系结构设计方法——ARSADM,给出了其关键步骤和过程,用于指导软件体系结构的正确设计。     

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.     

基于Agent的软件体系结构研究

软件体系结构的使用是提高软件质量、减少软件开销和促进软件生产率提高的最有效方法之一,面向Agent技术的提出为复杂分布式问题的求解找到了办法.分析了软件体系结构和软件Agent技术的主要内容,提出基于Agent的软件体系结构,阐明了基于Agent的软件体系结构的总体结构及其在大型软件开发中的应用.     

软件体系结构层次的结构度量研究

提出了一套可操作的度量组,利用该度量组可以对软件体系结构模型的结构特征（复杂性、耦合性、形态）进行测量。利用软件度量中常用的相关性分析方法对度量的经验值进行分析,初步得出了各种度量间可能存在的相关关系。此研究为研究软件体系结构的结构特征与软件其它质量属性的关系提供了必要的基础。     

面向构件的门诊部信息管理系统软件架构

构件化软件的设计集中于软件体系结构设计,其最主要的特征在于目标系统由大量可复用构件组成,这就要求在设计阶段应当设计出满足需求的软件体系结构。以一个门诊部信息管理系统软件架构为例,介绍了面向构件的软件架构方法,并对系统架构选型进行分析,提出了本系统的软件架构,为基于构件技术的系统实现提供良好的依据。     

基于软件体系结构的可复用构件模型

在分析了构件间各种操作的基础上,将软件体系结构的概念引入现有的构件模型,用于对复合构件进行描述,从而改进了现有的构件模型,给出了一种基于软件体系结构的可复用构件模型,并给出了该模型的应用.     

软件构架及其评估方法的研究

软件构架是软件工程中的重要研究领域,对软件大型复杂系统具有重要意义。采用恰当的构架是项目成功的第1步,所以好的软件构架及其评估是系统开发的关键所在。对软件构架的基本原理和结构进行了探讨,并对评估及评估方法做出了详细评析。在软件开发过程中采用软件构架,会为提高软件质量以及降低软件成本提供有力保障。     

软件体系结构度量工具的研究与实现

在软件体系结构层次应用度量技术对于保证最终产品的质量有重要意义。但体系结构度量领域普遍存在对于度量扩展支持不足的问题。针对该问题,采用新的思路实现了一个可支持度量扩展的软件体系结构度量工具。该工具支持一组基本度量,并支持较为丰富的组合运算,使用户可定制度量,从而在一定程度内解决了体系结构度量领域存在的问题。     

基于场景的两种软件体系结构评估方法

基于场景的软件体系结构评估方法通过场景将系统的质量需求转换为风险承担者与系统的交互活动 ,通过低代价的事前评估活动降低软件的质量风险。 SAAM及 ATAM两种方法在具体的实际评估活动中,它们在场景的生成、风险承担者的商业动机的表述、软件体系结构的描述等方面存在着很大的不同,两种评估方法各有特长 ,其评估方法在具体的场景执行环节上具有不确定性 ,将定量的度量方法与定性场景结合是提高评估的有效途径。     

Runtime software architecture based on reflective middleware

Copyright by Science in China Press 2004 Since its first literate identification and discussion[1], software architecture (SA) has become an important subfield of software engineering, receiving increasing attention from both academic and industrial communities. SA describes the gross structure of a software system with a collection of components, connectors and constraints[2]. In gen-eral, SA acts as a bridge between requirements and implementation and provides a blue-print for system cons…