UML类图中面向非功能属性的描述和检验

为系统构建模型是软件开发中的一项关键活动.一个高质量的模型不仅要包含系统的功能属性,即系统能够做什么,同时还应包含系统的非功能属性,即系统的质量如何.目前,通用的建模方法和工具对功能属性建模支持良好,而对如何为非功能属性建模关注得不多,特别是如何将二者统一起来并对描述的非功能属性的有关性质进行检验.通过在UML类图中增加非功能属性标注和约束关系表等建模元素来扩展UML类图,使其能够描述非功能属性.在此基础上,又提供了对扩展UML类图中非功能属性的一致性和可满足性进行检验的方法.通过实例对上述的面向非功能属  

RFID标签所有权转移协议研究

无线射频识别技术(RFID)是适用于普适计算环境的技术之一,它的应用正在变得随处可见.RFID安全与隐私问题是这些应用的基本需求之一.由于RFID标签的资源限制,传统的安全元素不能很好地应用到RFID标签中.因此,设计轻量级的安全机制非常重要.应用中,贴有标签的物品经常发生所有权的转移.这就需要保护原所有者与新所有者的隐私.基于SQUASH方案,一种具有可证安全属性的消息认证码机制,提出了一种新的轻量级所有权转移协议.新协议比基于Hash的方案具有更高的效率.同时,它还具有很强的安全特性.新协议是第1个基于SQUASH的方案,优化了所有权转移协议,去掉了Hash方案中不需要的特性.最后,新协议完全满足所有权转移协议的要求,可有效保护原所有者与新所有者的前向与后向隐私.  

一种从UML模型到可靠性分析模型的转换方法

以构件化的软件开发方法为背景,提出了一种将UML模型自动地转换为可靠性分析模型Markov链的方法.该方法基于构件化的软件体系结构,从UML的用况图、顺序图、活动图和构件图出发,对其进行扩展,在模型中标注了可靠性分析所需的信息.在此基础上,通过构造一个称为构件转移图的中间模型,将标注了可靠性信息的UML模型转换为Markov链.该方法产生的结果能够直接作为现有可靠性相关的数学分析方法的输入,从而使可靠性分析工作变得更加方便、高效.  

分片位图索引:一种适用于云数据管理的辅助索引机制

云计算技术的快速发展为海量数据的存储和管理提供了可能.然而,由于存储模型的根本改变,传统关系数据库管理系统中成熟的索引技术既不能直接应用于海量数据的处理,也无法被简单地迁移到云计算环境中.通过分析对比辅助索引在云环境中的两种截然不同的基本逻辑结构,即集中式方案与分布式方案,在吸收两者的优势并规避其弱点的基础上,提出了具有良好可扩展性的分片位图索引机制,从而对云环境中海量数据的检索任务提供高效的支持.通过充分利用云环境中的并行计算资源,使单条查询的响应速度得到提升；与此同时,局部节点根据其所掌握的全局信息规避了不必要的检索开销从而使大量请求并发到达时的查询吞吐量得以保证.在真实数据上进行实验的结果表明,分片位图索引的查询性能大大优于其它方法.  

基于时间自动机的物联网服务建模和验证

物联网服务的建模和验证是当前物联网服务提供中的一个重要问题.文中将物联网服务的行为建模为其与相关环境实体的交互,并引入环境实体以刻画物理世界各种物体的属性和行为,从而将物联网服务能力建模为它能够导致的环境实体发生的期望变化.文中以时间自动机为建模工具,分别为将要监测和要控制的物理环境实体以及不同种类的物联网服务独立建模,以表现它们的独立性和自主性.这些时间自动机形成一个网络,刻画完整的物联网服务的通信并发过程,物联网服务的实施过程表现为时间自动机网络上的状态变迁通路.最后,文中提出一组物联网服务要满足的性质,并利用模型检测工具UPPAAL验证物联网服务的正确性.  

软件能耗优化技术研究进展

为了设计高性能低能耗的系统,需要从硬件设计和软件设计两个方面进行考虑,以取得性能和能耗的最佳权衡.研究利用软件技术降低系统能耗的问题,主要探讨系统开发阶段的低能耗软件优化与评估技术.优化技术包括指令级优化、算法级优化与软件体系结构优化3类,阐述在各类优化技术研究中面临的问题和当前的研究工作进展;深入讨论了低能耗软件优化的关键支撑技术——软件能耗估算,指出并分析面向处理器和面向全系统的软件能耗估算面临的主要问题和研究进展;最后展望进一步研究的主要问题和发展趋势.  

基于问题框架的需求建模:一种本体制导的方法

在深入研究问题框架方法的基础上,抽取并构建了一个问题框架本体,以概念化基于问题框架的需求建模,设计了一个本体制导的基于问题框架方法的需求建模过程,为需求分析员提供建模指导并规范其建模活动.最后,通过案例展示整个本体制导的建模过程.  

一种支持软件资源可信评估的框架

提出了一种支持软件资源可信评估的框架,并分析了该框架涉及到的技术,如证据收集、证据信任管理和可信评估等.阐述了该框架在北京大学软件资源库中的设计决策和实现方案,并给出一个详尽的实例分析.  

模型转换中特性保持的描述与验证

模型转换主要用于模型的演化、求精以及重构.模型转换需要遵循一定的约束规则以保持模型的某些特性.模型演化通常要求保持已有的接口;模型重构则必须保证重构前后的软件具有相同的外部行为特性.为了严格证明某个模型转换规则是否满足这些约束,特性保持约束必须形式化地加以描述.为了实现证明过程的自动化,需要总结通用的证明过程并给出实现算法.提出了一种基于图转换的特性保持约束描述机制,将模型演化与重构中的转换规则以及特性保持约束都描述为图转换规则.借助图转换的冲突检测机制,给出了严格证明转换规则是否满足特性保持约束的算法.  

用户驱动的服务聚合方法及其支撑框架

虚拟计算环境的重要目标之一,就是在动态、开放、多变的网络环境中对分布异构资源按需进行聚合,并提供有效的资源发布、发现、订阅等机制.通过服务来抽象和封装资源是资源虚拟化的主要手段之一,但现有面向服务的体系结构(service oriented architecture,简称SOA)所采用的"以服务提供商为中心"的服务组织模式容易导致用户发现和订阅服务的难度随着服务的增加而增加.提出一种用户驱动的服务聚合技术,即根据用户需求,将功能相似的服务聚合成服务池并封装为单一的虚拟服务,随后根据用户QoS需求进行自动协商,选出最佳服务或服务组合.该方法的特点在于将服务池作为用户发现和订阅的唯一实体,从用户角度将大量服务聚合成为相对稳定和统一的资源视图,屏蔽资源的复杂性、多样性和多变性,支持自动QoS协商,从而有效提高用户对服务资源的利用.