一种本体演化波及效应分析方法

本文提出了一种本体图模型,建立了本体邻接矩阵和可达矩阵,凭借矩阵变换与运算对本体演化中的波及效应进行了深入的分析和量化界定;文中阐述了对演化中的本体变化操作所引起的各种波及效应;给出了本体元素对本体结构的贡献大小、本体内聚度及本体演化中元素受影响程度的计算方法,并且分析了依赖未知情况下的本体演化的波及效应问题,提出了一种支持本体演化的服务模型,从而为本体演化的管理、控制、利用和评价提供了可靠的依据,为本体演化的计算机自动处理奠定了基础.     

基于LabVIEW的BA无标度网络演化模拟软件

BA无标度网络模型可对自然界和人类社会中大多数的网络演化特征进行描述。然而目前还没有一种可以描述BA无标度网络增长特性和优先连接特性的演化模拟软件。针对软件的缺失,设计了基于LabVIEW与Matlab的BA无标度网络演化模拟软件。利用LabVIEW构建人机界面和实现动态演化,并以Matlab计算邻接矩阵、节点度和连接概率等数据。最终实现每点击一次增长按钮,就会增加一个节点的BA无标度网络演化的动态显示。该软件有利于学习和理解BA无标度网络模型。通过BA无标度网络演化示例进行结果验证表明,软件不仅能够演示网络演化过程,还可动态计算邻接矩阵、节点度和连边概率。     

基于领域特征本体的构件语义描述和组装

构件的功能语义是复用者了解并判断构件可复用性的重要依据，因此必须在构件开发者和复用者共同的知识基础上进行构件描述．目前已有一些方法引入本体作为构件语义描述的基础，但仍然存在语义描述不够精确以及无法支持语义的组装推导等不足．引入了领域分析中提出的基于本体的领域特征模型作为构件语义描述基础，在此基础上给出了构件端口语义、静态语义、语义协议的定义以及语义组装算法．基于构件静态语义和组装算法可以在构件组装时进行语义合成，从而辅助开发者进行基于语义的构件适配和组装分析．     

一种软件需求变化追踪方法

有效的软件变化追踪方法是实施软件演化的关键.基于需求信息传播与建模、需求变化信息传播路径和需求变化信息跟踪方法三个层面,阐述了软件变化跟踪的整体过程框架;给出了基于变化起源跟踪矩阵、变化对象跟踪矩阵、变化构件跟踪矩阵、以及可达矩阵的功能变化传播记录方法;凭借矩阵运算,描述了功能变化跟踪的具体实现,并给出了实施变化所付出代价高低的初步判定方法.对软件维护甚至软件演化研究具有一定的借鉴意义.     

一种关注消息时效性的机会社会网络中节点传播能力分析模型

当前评估节点传播能力的工作大多针对静态网络.本文采用演化图模型对机会社会网络进行刻画,通过将传统通路(walk)的概念和静态图中的Katz中心性度量扩展到动态网络中,提出了一种基于历史相遇记录评估节点消息分发能力的方法.进一步,针对消息的时效性特性,本文提出了消息随时间推移效用递减的节点传播能力分析模型,该模型考虑了消息所有可能经历的空间和时间通路,并沿时间方向向下加权以描述消息时效性递减效应,可用于有效计算和预测节点的消息转发能力.本文的结论通过真实数据得到了验证.     

基于有色Petri网的动态资源模型

针对移动计算环境下的动态资源描述问题,提出了基于有色Petri网的动态资源模型——DRM-CPN模型.该模型首先按照一定的映射规则将物理网络映射到几何拓扑空间中,构造出空间结点图.随后,给图赋予一定的资源语义及语义约束.进而,在资源语义及语义约束的基础上构造出物理网络的形式化动态资源描述模型.最后,为了验证模型的有效性,采用CPN进行了仿真验证.实验表明,该模型合理、有效地描述了移动计算环境下的动态资源的变迁情形.     

基于模糊物元的构件质量评价模型

基于构件的软件开发是软件复用的有效方法,构件质量评价将为构件开发提供良好的可见性.目前的构件质量评价模型都是静态的,即无论构件在任何应用环境中,对构件的质量评价都为相同值.借鉴ISO/IEC9126软件质量评价模型,提出了构件质量评价指标体系.将可拓学中的动态物元引入评价模型,采用动态物元描述构件质量,并用模糊物元评价方法对构件质量进行评价.建立了随应用环境变化的基于模糊物元的构件质量评价模型.     

基于形式化构件集成的研究

软件构件技术目前已经成为软件复用的关键技术之一,文章提出一种比较正式的用来描述软件构件集成行为的方式。并将其作为线程用作语义研究,介绍如何从同步并行和异步并行的角度来研究如何进行构件交互。文章从构件描述语言、构件动作、集成与构件库运维等方面来具体阐述,可以更加直观、清楚、完整地说明构件互动的静态和动态特性。     

基于超网络理论的军事通信网络复杂性度量方法

针对军事通信网络的结构和功能特点,在建立军事通信超网络描述模型的基础上,定义了超网络邻接矩阵、节点分类连接矩阵、类型匹配指数、超网络模体、模体核和模体熵等概念;通过分析超网络模体的特点,提出使用超网络模体熵来度量网络复杂性,给出了具体的计算方法;最后以某舰艇编队通信网络为例,对比分析了已有网络结构复杂性指标和超网络模体熵所度量的网络特征,说明在网络结构确定的情况下,超网络模体熵可以度量网络的功能复杂性.     

基于Pi演算的构件演化研究

确保构件系统的一致性是构件演化的根本目标．根据构件交互过程，借鉴Pi演算的类型系统和进程构造方法，提出构件交互的类型系统和基于交互的构件模型，为确保构件服务端口和交互通道的正确行为，给出服务的端口类型和通道类型．以此为基础，结合Pi演算中良类型的思想，提出一致性构件系统的概念．然后，结合构件演化的特点，给出能保持系统一致性的构件静态演化和动态演化规则．最后，给出非一致演化的恢复方法．     

基于全局依赖网的Web服务组合自动演化方法研究

为适应互联网环境下动态的运行环境以及多变的用户需求,快速构建面向服务架构的软件系统,本文提出一种基于全局依赖网的Web服务组合自动演化方法.该方法能够根据用户演化需求对服务组合执行演化操作,在服务全局依赖网的基础上从各演化点出发执行正向演化推理与反向演化推理,确保执行演化操作之后的正确性和有效性,自动生成服务组合演化结果.应用实例表明本方法能够有效实现服务组合的自动化演化,有助于降低基于服务组合的软件开发成本,缩短软件开发周期.     

A Verification-Based Approach to Evaluate Software Architecture Evolution

As the development and wide usage of Soft-ware architecture (SA), SA evolution becomes one of the hotspots of current research in modern software engineer-ing domain. Most current researches concentrate on the modeling of SA evolution and lack the verification and evaluation of SA evolution. We proposed a verification-based approach to evaluate SA evolution. The basic pro-cess includes: 1) using Unified modeling language (UML) sequence diagram to model the interaction of components and study different types of evolution in practical ex-amples; 2) using SPIN-based model checking to model and verify SA evolution; 3) comparing various verifica-tion outcomes and analyzing the influence of SA evolution on SA correctness and temporal properties. Both theory analysis and an experiment on a real evolution example from Model-view controller (MVC) to Spring web MVC (SWMVC) show that the verification-based approach to evaluate SA is significant.     

一种基于演进原则度量的软件架构持续演进效果评估方法

本文提出一种基于演进原则度量的软件架构持续演进效果评估方法（Software Architecture Evolution Principles,SAEP）,首先该方法给出与软件架构演进相关的四个代表性的软件架构演进原则;然后通过对这四个架构演进原则的度量结果评估软件架构的演进效果;最后把本文的方法应用于8个代表性的开源项目,并分别进行有效性验证实验,实验结果表明：无论是单个演进原则还是四个演进原则结合起来,均能有效反映软件架构演进效果的好坏.单个原则用来关注软件架构特定方面的演进效果,四个原则结合起来关注软件架构的综合演进效果.     

软件体系结构的复杂网络社团特性研究

作为系统设计的高层抽象和系统实现的蓝图,SA体现了系统的基本思想和系统开发的早期决策.对所开发系统的SA结构的复杂网络社团特性研究,是了解整个系统的网络结构和功能特征的重要途径.介绍了复杂网络及复杂网络社团理论和方法,提出借助复杂网络社团思想进行SA复杂网络社团特性度量.将SA结构转化为复杂网络模型,并通过SA的模块度、SA的层次性及SA的重叠性等来进行SA结构的复杂网络社团特性研究.最后,通过实例对所提出的研究思路进行验证.实践表明,此方法能较好地对所开发系统的SA结构的复杂网络社团特性进行评估及度量,为系统后续开发等工作提供依据.     

联合作战密钥分发架构设计

以联合作战使命任务需求为牵引,基于作战网络模型,提出了密码信息网络和密码任务群组概念;作战网络的动态性导致了密码任务群组的不确定性,从而增大了密钥的生成与分发难度。利用复杂网络的邻接矩阵机理设计了密码任务群组的计算方法,并对密码态势认知、密码网络建模、密钥的生成和分发路径等关键环节进行了分析研究。结合信息化条件下联合作战指挥特点,设计了分发流程和架构,实现了密钥自动生成和灵活动态调整,解决了特定战斗任务之不确定性、多样性和复杂性带来的密钥分发难题。有效提高了密钥分发科学化和规范化水平,为密钥分发系统与指挥信息系统的深度融合、与作战系统和通信网络系统的自动协同筹划奠定了基础。     

基于属性邻接矩阵的攻击图表示方法研究

为降低攻击图的复杂度,方便安全人员的理解分析,该文提出了属性邻接矩阵的表示方法,并设计了多步邻接矩阵的算法。利用邻接矩阵元素表示目标网络中各属性的连接关系,通过矩阵算法得到多步攻击路径,对邻接矩阵进行概率计算可得攻击成功的概率。实验环境验证了所提方法能提高攻击图的可视性,降低安全分析的难度。     

SDN‐based wireless body area network routing algorithm for healthcare architecture

The use of wireless body area networks (WBANs) in healthcare applications has made it convenient to monitor both health personnel and patient status continuously in real time through wearable wireless sensor nodes. However, the heterogeneous and complex network structure of WBANs has some disadvantages in terms of control and management. The software‐defined network (SDN) approach is a promising technology that defines a new design and management approach for network communications. In order to create more flexible and dynamic network structures in WBANs, this study uses the SDN approach. For this, a WBAN architecture based on the SDN approach with a new energy‐aware routing algorithm for healthcare architecture is proposed. To develop a more flexible architecture, a controller that manages all HUBs is designed. The proposed architecture is modeled using the Riverbed Modeler software for performance analysis. The simulation results show that the SDN‐based structure meets the service quality requirements and shows superior performance in terms of energy consumption, throughput, successful transmission rate, and delay parameters according to the traditional routing approach.