一种情境驱动的网构软件体系架构与支撑环境

本文从网构软件Internet环境下涉及的各类事物和事件情境及情境的整个生命周期出发,以情境驱动为核心,对网构软件的体系结构与支撑环境展开研究,以支持服务实体的自适应、自演化行为。本文研究了Internet环境下服务实体交互与协同关系中的各种情境构成,给出了一个适合网构软件的情境本体定义。在此基础上,给出了一种基于情境感知的网构软件体系架构,并描述了在这一架构下网构软件按需聚合和动态演化的模型与机制。围绕该应用场景,结合服务实体实际运行时的特点及要素,给出了该体系架构下网构软件的支撑环境软件设计。最后,本文给出了一种基于OSGi服务平台的支撑环境参考实现。     

用抽象质量类型构建高质量网构软件

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。     

一个网构软件可信实体模型及基于评估的信任度量

对于运行在开放、动态、难控的互联网环境的网构软件,其可信性保障与管理是一个重要课题.目前的研究多是基于信任网络思想的信任度量及演化模型,这种模型对于网构软件来说,在信任的来源、实体间信任关系的约束、信任传递参数的设置方面仍存在着不足.因此,本文引入可信计算中信任链模型的思想,提出了一个网构软件可信智能实体模型,并在此基础上构建了基于评估的信任度量方法.首先通过动态自省、显式自明和自主演化的机制保障了实体本身的可信,建立了信任的基点;并给出了形式化的描述及交互行为的动态监测;然后通过建立Bayes网络综合推荐信任并使用评估方法加以修正,以精确计算信任传递过程中的衰减参数,建立了信任链传递过程中的可信认证机制;最后通过实验验证了所提出方法的正确性.     

一个适用于网构软件的信任度量及演化模型

网构软件的构建依赖于对开放协同环境中各种异构的、自治的软件服务实体间的有效协同.Internet的开放性与动态性,使得对于诚实的、具有可靠服务质量协同实体的选择难度较大,难以确保网构软件的可信性.软件实体间的信任关系对于保障网构软件的可信性具有重要的指导意义.软件实体间的信任关系通常随协作的进行而不断变化,但现有的信任模型缺乏对实体间信任关系的自动形成与更新的支持,从而无法刻画信任关系的动态性.针对该问题,提出了一个适用于网构软件的信任度量及演化模型.该模型不仅对信任关系度量过程和信任信息传递及合并过程进行了合理抽象,而且还提供了一种合理的方法,用于促进协同实体间信任关系的自动形成与更新.该模型有助于解决开放环境下网构软件的可信性问题.     

基于组织的网构软件程序设计语言及其实现

作为Internet环境下的一种新的软件形态,网构软件的自主性、协同性、适应性、演化性及柔性体系结构等特点对传统的程序设计模型、语言和支撑平台提出了一系列挑战.本文基于组织抽象和agent技术提出了支持网构软件构造的程序设计语言OragentL.首先,OragentL将软件agent作为网构软件中自主实体的抽象,并在这一层面设计和封装系统的自适应和自演化逻辑.其次,OragentL将组织、角色等组织抽象作为一级编程实体,提供了角色扮演、角色组合、角色演化、基于角色的交互、基于组织的自管理等机制为网构软件的动态性特点提供了显式的语言设施和机制支撑.我们设计了OragentL的语法和形式化操作语义,并开发了Oragentburg作为OragentL网构软件的运行时环境,支持OragentL程序的开发、编译、部署和运行     

网构软件的资源自适应性的形式化分析与验证

针对基于构件的网构软件系统对环境资源变化的自适应性特征的可信分析与验证展开研究.具体工作包括:在网构软件的系统模型层次,使用带资源语义信息的接口自动机对软件构件的行为进行形式化建模,其包含了构件在完成特定功能的过程中对环境资源的使用特征;使用资源接口自动机网络来描述构件组装实体的组合行为;使用基于场景的UML顺序图模型来描述具有多功能的组合系统规约;分别研究了检验组合系统的所有行为是否都满足给定的资源约束以及检验指定的系统行为是否满足资源约束这两个具体问题:通过对资源自动机网络状态空间的分析,构造其相应的可达图,在此基础上给出了相应的检验资源可满足性、最小资源需求量以及检验指定功能合法性等算法.     

基于层次着色Petri网的网构软件性能建模与仿真分析方法

网构软件由分布的、松耦合的服务按照一定的交互组合而成.由于服务的共享性,通常有多个软件系统请求服务节点上的同一服务.这些外部负载会影响服务进而影响网构软件的性能,因此在研究网构软件的性能时需要将这些外部负载考虑在内.基于上述问题,提出一种基于层次着色Petri网的网构软件性能建模与仿真分析方法.首先构建网构软件的性能模型,它包含一个顶层CPN和若干个子层CPN.顶层CPN建模网构软件的业务处理流程;子层CPN详细建模从请求服务到服务执行完成的过程.服务请求来自网构软件和其它软件系统.然后采用CPN Tools工具通过模型的仿真进行性能分析.最后通过仿真实验研究外部负载对服务进而对网构软件性能的影响.     

一种基于信任机制的网构软件的构件选择方法研究

目前网构软件成为一种新的软件形态,如何选择可信构件来构造网构软件,并使其具有尽可能高的用户信赖度,已成为亟待解决的问题。提出了一种基于信任机制的构件选择模型,它运用历史交互构件软件的可信性评价、朋友推荐及构件声誉来计算构件的各项描述的可信性,从而选择可信构件。并提出了一种基于以上可信构件选择模型的构件选择方法,最后通过实验验证了该方法的可行性和有效性。     

基于监控的可信网构软件构造方法建模

网构软件是一种面向网络环境的新型软件形态,其构建依赖于对开放、动态和多变环境中各网络节点软件实体之间的有效协同,然而,目前的软件构造方法都是基于静态可信,即:都是研究软件制造过程中的可信度,一旦软件制作完成,在运行过程中,软件的可信度是否会改变就不在研究范围之内。针对网构软件的开放、动态和多变特性,设计了一种基于监控的可信网构软件构造模型,该模型随着网构软件的运行,随时根据网络节点状态等相关因素动态评估网构软件的可信度,并根据监测结果改进网构软件和监控参数,为网构软件提供动态可信支持,并逐步提高网构软件的可信度。     

需求驱动的主动网构实体聚合

从主动服务、需求驱动、自主聚合的角度,提出了需求驱动的主动网构实体聚合模型.在该模型中,主动网构实体形成服务Agent,这些服务Agent主动发现需求并向需求聚集.针对同一需求聚集形成的服务Agent群,通过机制设计、协商、协作最终形成能够满足需求的多Agent系统.为了实现服务Agent对需求的发现和识别,构造了一个功能本体,包括特定领域的功能描述以及功能分解模式.为了实现服务Agent的协作,提出了需求驱动的自动机制设计,并给出了一种基于公平原则的协作模型——重心模型.最后得出由聚合产生的多Agent系统规格表示.     

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.     

基于体系结构的网构软件演化关键技术研究

随着Internet的发展,网构软件的研究越来越受到人们的重视。研究者在网构软件的自适应演化方面虽然做了许多研究,取得了很多成果,但也有不足之处。针对网构软件的演化,文中提出了一种以主动连接器、规则库、构件选择推理机、构件描述库为核心的体系结构,在构件实体方面采用Web服务技术。在软件结构的基础上研究了规则库的建立过程、研究了推理机的推理算法和构件选择策略,这使得软件运行时能根据上下文环境动态选择调用Web服务构件。     

一种基于Agent的自适应软件过程模型

传统的软件过程模型大多是静态的、机械的、被动的,它们要求软件工程人员在描述软件过程时预期所有可能发生的情况,并且显式地定义这些问题的解决方案.当软件过程所处的环境发生变化时,软件过程无法自适应地对这些变更作出相应的调整.提出了一种基于Agent的自适应软件过程模型.在这种软件过程模型中,软件过程被描述为一组相互独立而对等的实体--软件过程Agent.这些软件过程Agent能够对软件过程环境的变化主动地、自治地作出反应,动态地确定和变更其行为以实现软件开发的目标.     

一种基于信任关系的网构软件安全模型及其应用研究

作为一种新的软件架构概念和技术,网构软件成为当前软件工程研究领域的焦点之一。然而新的架构技术和运行环境也使得网构软件技术面临着一些新的问题,其中包括网构软件的信息安全性问题。为了实现对网构软件的信息安全保护,本文提出了一种基于信任关系的网构软件安全保护模型,它通过建立网构软件中各软件主体之间的信任关系,达到对网构软件中信息的安全保护目的。     

基于语义网的旅行代理研究

随着旅游信息的快速增长,旅游质量已不能满足旅游者的要求.为提高旅游者的旅游质量,文中给出一种旅行代理的方法.根据软件代理的思想提出了旅行代理,简述旅行代理的概念和作用,描述语义网架构和本体概念,通过本体构建工具Protégé来构建旅游领域本体库,研究语义网环境下旅行代理的意义.但是由于时间等诸多原因,研究内容尚处于基础性的阶段,进一步遵照标准应用本体技术,创建实用、可靠的基于语义网的旅行代理系统,还有待进一步工作.     

网构软件的实现和测试方法的研究

对网构软件的形成和测试进行了理论的分析,并提出了具体的实现方法.综述了基于Internet平台上的新形态的软件,即网构软件的概念、特征及其生命力,网构软件形态和传统软件形态的区别,传统软件的测试前提、技术和步骤以及传统的测试方法.提出了网构软件在Internet平台上实现的雏形,及网构软件实现过程中的测试方法.     

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.     

面向服务的网络化软件需求语义互操作展开的连接本体

面向服务计算的网络化软件需求的交互与行为协作实质上是一个受约束的语义互操作性问题,其研究重点在于自组织过程及其群体行为涌现中的需求语义互操作性的约束、展开、聚类以满足涉众用户需求.针对上述问题,本文提出一个基于连接本体的网络化软件需求语义互操作展开方法.文中研究了面向本体的需求工程,实现了基于领域本体和需求资产重用的需求获取技术,同时面向网络化软件需求语义的互操作聚类,运用连接本体解决网络松散耦合、异域、异构下服务资源聚合的需求建模,给出了连接本体的形式化定义和连接本体生成算法,设计了基于连接本体的需求语义互操作展开自动化集成环境,探讨了国际上的相关前沿工作,为面向服务的网络化软件需求工程开辟了一条新的研究思路.     

基于Agent的网构软件构件模型及其实现

网构软件代表了Internet环境下的一种新型的软件形态,但仍然面临着外部环境显式化、软件实体主体化、运行机制自适应等问题.从构件的角度出发,提出了EBDI(electronic business document exchange)结构以表示能够根据环境变化实施自主行为的构件,利用动态绑定关系解释了构件的自适应演化特征.根据形式化的Role模型,描述了构件的运行状态、自主运行及自适应演化运行机制.开发了DAgent-Internetware原型作为网构软件的支撑平台,支持以DAgent为构件的网构软件从设计到实现、部署、运行、演化等一系列流程.     

一种基于自主构件的网构软件协作框架

网构软件的协作具有真分布、无全局规划、非强制性等新的特征,这对协作提出了新的要求.在传统构件的基础上,借鉴Agent领域中对自主性的理解,使用自主构件这一概念来对具有自主性的计算资源进行建模,并描述了一种基于自主构件的协作框架.该框架中借助环境改变来引导自主构件间的协作行为,协作过程中没有直接干预其他自主构件的行为,更没有强迫其他自主构件参与,但自主构件却能采取所期望的行动最终实现协作目标.