软件生态系统研究综述

软件生态系统加速软件产业的垂直分工和水平整合,改变了软件产业的商业生态.自2003年提出以来,软件生态系统吸引工业界和学术界的广泛关注.国内外知名IT企业深耕软件生态系统,形成许多具有广泛影响的软件生态系统.近年来,在云计算、移动应用开发、信息物理系统、区块链等新兴信息技术快速发展和软件生态系统应用领域不断拓展的双重作用下,软件生态系统新泛型不断涌现.人们对软件生态系统的认识与理解,随着研究深度和应用广度的不断变化而改变.直至2016年,学术界和工业界才对软件生态系统的定义趋于一致.软件生态系统是在特定的技术环境中软件企业、开发者、技术社区等涉众以软件产品、服务、数据和知识为媒介相互作用而形成的复杂系统.通常,研究人员使用2003年提出的软件生态系统研究内容七分类法把相关文献归类到过程与技术、定性分析、结构化分析模型、实证研究、工具及表示法、行业应用、技术报告等七大类中.由于软件生态系统的领域边界、关键特征较之2003年的情境已发生巨变,原有的七分类法有待修订.本文类比自然生态系统,建立软件生态系统元模型来描述软件生态的结构及特征.在软件生态系统研究内容七分类法的基础上,将“定性分析”和“结构化分析模型”整合为“分析方法与框架”,把“行业应用”和“实证研究”合并为“实证研究”,形成软件生态系统研究内容五分类法.然后,对2015~2017年软件生态系统的研究现状进行文献综述,从技术报告、分析方法与框架、过程与技术、实证研究、工具及表示法五个方面总结软件生态系统的研究现状,并展望研究趋势及发现面临的挑战.软件生态系统的需求工程、架构建模、模型驱动开发、能量机理、关键特征分析、信息量抽取与建模、生态网络分析、缺陷/代码坏味累积效应、CASE工具、软件生态系统新泛型等方面的研究有待进一步深入.     

一种基于问题框架的软件密集型系统增量需求问题求解方法

软件密集型系统的增量需求是在原有需求基础之上,以增量、迭代的方式提出的新需求.在增量需求分析及求解过程中,如何在复用现有解决方案的基础上诱导出增量需求的解决方案,如何验证增量需求解决方案的正确性,如何评估增量需求解决方案的潜在风险,就成了必须解决的重要问题.文中把增量需求解决方案的求解问题视为一个典型的软件开发问题———增量需求问题,并据此提出一种基于软件开发问题框架的增量需求问题求解方法.该方法采用增量、迭代的方式求解增量需求的解决方案,把解决方案的验证问题转换成可满足问题进行求解,同时复用特定关注点知识评估解决方案的潜在风险以支持后续的设计决策.文中通过一个基于科技助老系统的案例研究,展示了应用该方法求解增量需求解决方案的过程,验证了方法的有效性.     

基于遗传算法的最低报废损失加工路线决策方法研究

订单制造投标样品加工过程中,高报废率带来的损失是造成样品开发高成本的重要因素.文中在分析投标样品加工工艺特点和各道工序的生产成本与报废损失的基础上,建立了一个以最低报废损失为目标的样品加工工序排序数学模型,提出了基于遗传算法的工序排序优化方法,并对算法的应用机理进行了详细讨论,最后用实例说明了算法的应用,并对算法性能进行了分析.     

基于特征分解模式的软件产品线参考设计方法

基于特征的领域分析与建模技术是软件产品线开发中较为主流的需求建模方法,为描述产品线共性和可变性及其之间的关系提供了良好的支持。然而在现有特征模型基础上,如何指导系统开发人员进行软件系统的详细设计是亟待解决的问题。该问题主要体现在特征之间的结构与语义关系,以及特征的可变性如何映射为合理的系统设计模型这两个方面。针对上述问题,提出一种基于特征分解模式的软件产品线参考设计方法。该方法为特征模型中具有不同结构、不同语义的特征分解模式提供参考的详细设计方案,并提出相关聚类准则以支持对应全局特征模型的设计模型优化。最后,通过成绩录入软件产品线对该方法的有效性进行验证。     

4-氮杂芴-9-酮衍生物的合成及发光性质

以4-氮杂芴-9-酮(IP)为电子受体,咔唑(Cz)为电子供体,通过调节Cz在IP上的取代位置合成了4例荧光染料,即IP-6-Ph Cz、IP-7-PhCz、IP-8-PhCz和IP-9-PhCz。利用紫外吸收光谱、荧光发射光谱、电化学分析等对所得4例荧光染料的光致发光、电致发光以及电化学性质进行了测试。结果表明,IP-6-Ph Cz和IP-9-PhCz分别实现了45.3°和51.8°的大扭曲角,其单重态-三重态能级差(ΔEST)分别为0.32和0.28eV,表现出热活化延迟荧光(TADF)特征,而IP-7-PhCz和IP-8-PhCz仅是普通的荧光染料。其中,IP-7-PhCz的光致发光量子产率(PLQY)为29%,电致发光的最大外量子效率为2.8%。     

基于马尔科夫链的802.15.4协议MAC层数据包服务时间研究

针对802.15.4MAC层数据包平均服务时间优化问题,提出了一个基于超帧结构的节点状态转换机制,并分析了数据包服务时间定义,然后通过对节点状态的马尔科夫链建模,推导出网络主要状态的稳态概率和数据包服务时间的分析式;最后研究了参数NB、BE、SO对节点稳态概率数据包服务时间的影响。研究结果表明,与其它具有休眠的节点模型相比,数据包平均服务时间平均降低了2.3%。模型较好的描述了802.15.4网络节点的工作特点,且均衡的协议参数配置可以改善数据包的传输性能,为提高网络的实时性提供应用参考。     

Java类库演化过程中客户端代码适配方法

类库技术使得程序员无需了解实现细节,直接调用类库暴露的接口就可以组织软件产品的业务逻辑。由于类库的版本不断演化,将客户端代码适配到新类库的时间与成本将大幅增加。为此,提出一个代码适配层自动化生成的解决方案,来应对Java语言类库的类库演化问题。分析Java类库演化的常见模式,针对每一种类库演化模式给出相应的适配方案,在此基础上开发适配层代码生成器。针对特定的客户端代码,适配层代码生成器为客户端代码自动产生适配层代码,以完成客户端代码对新类库的兼容。最后,通过一个案例研究,展示了该方法的可行性。