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。     

一种面向普适计算的自适应软件平台的设计与实现

普适计算的适应性特征带来了有必要在软件平台层面解决的一系列共性问题,包括如何定义所支持的自适应软件体系结构、如何为上层应用的自适应提供必要的公共服务、如何使平台自身可以适应多维资源受限环境等。针对这些挑战,提出了对普适计算设备/资源进行适应性抽象的自主单元的概念,在此基础上给出了面向普适计算的自适应软件平台UbiStar的系统架构及其核心机制的设计与实现,并对UbiStar平台对适应性软件所提供的支持机制进行了概括,最后对相关工作进行了分析与比较。     

面向普适计算的自适应软件模型及平台实现

适应性是普适计算软件的主要特征。现有研究工作在模型和体系结构层面上缺乏对软件自适应的内在抽象,因而很难为自适应软件的建模、开发和运行提供全面支撑。针对现有研究工作存在的不足,首先以适应性为核心,提出了自主单元的概念及其构件化参考实现模型,用统一的、具有适应能力的自主单元来对普适计算实体进行抽象和描述;进而提出基于自主单元的自适应软件体系结构,从概念、开发和运行3个层面对其进行了系统化阐述,并且实现了支撑该体系结构、基于微内核架构的普适计算软件平台UbiStar;最后以智能博物馆应用为典型案例,对自主单元模型和UbiStar平台的有效性进行了验证。     

动态计算网络:一种面向物联网的普适计算框架

随着物联网的发展,大量不同的设备通过各种不同的方式连接到物联网中,使普适计算环境更加复杂和多样化,因此要求在物联网环境下的普适计算框架能适应新的计算条件的变化。提出了一种新的普适计算框架,以便在物联网环境中普适计算系统能够自动适应复杂多样的软硬件运行环境,使软件无需修改就可以在整个物联网环境中任意地执行,实现普适计算的服务发现、上下文感知与服务迁移功能。提出物联网环境下普适计算的基本运算单元为"动态计算网络",使用"设备动态匹配"作为普适计算软件自动适应环境的解决方案。提出的动态计算网络增强了普适计算软件对物联网环境的适应性,为面向物联网的通用软件系统设计提供了一种有效的解决方法。     

普适计算软件体系结构研究

普适计算强调人、计算机以及环境的相互融合,这就对传统的软件技术提出了挑战。需要新型的软件架构与之相适应。本文以普适计算环境下的通用软件架构设计为目标,采用面向服务组件和分层次的设计原则,通过中心服务器的管理机制和服务整合的方法,提出了一种基于Kerberos认证机制的、面向服务的普适计算软件体系结构。这个软件架构的提出,解决了普适计算环境下设备的本地资源受限性、任务多样性、运行环境的异构性和访问的安全性等一系列问题;并将此软件架构应用于“普适计算智能办公系统”的软件实现中。     

一种动态适应性软件体系结构模型理论研究

软件系统的演化需要具有灵活性、适应性的软件体系结构的支持。提出一种在组织结构上具有固有的动态性的软件体系结构理论模型——动态树型软件体系结构模型(DTSAM)。在DTSAM定义的软件体系结构组织结构下,软件系统的演化抽象成为一棵动态树的渐增和渐减。其中,所设计的渐增和渐减算法分别定义了动态树的增减过程;所设计的生长函数中适应性因子的调节,使得软件体系结构在组织结构层次上具有整体适应性和局部适应性。最后应用模型对例子系统仿真,其过程产生的结果也证实了这种适应性。     

一类通用的适应性软件体系结构风格研究

研究并提出一类通用的适应性软件体系结构风格.通过对适应性软件体系结构的基本特性分析,抽取适应性软件体系结构的通用框架,建立基于多视图建模理论的集成化适应性软件体系结构参考模型,给出多视图模型的演化与映射规律.基于元建模和图转换理论,提出模型映射一致性算法.最后,建立了适应性软件体系结构支撑环境.适应性软件体系结构适用于复杂软件系统,特别是网络环境下大型、开放式软件系统的开发和实施.     

适应性软件体系结构研究

随着计算机技术的发展,信息系统渐渐深入到社会的各个领域,Internet正逐渐发展成第四媒体,成为社会生活中不可分割的一部分。电子商务的兴起使互联网应用从最初单纯的科研领域扩展到社会经济领域,也促进了Internet乃至整个IT产业更加迅猛的发展。Web的商业价值越来越重要,到2003年全世界电子商务的总支出估计将达1.3亿美元。根据CNNIC2001年1月的中国互联网络发展状况统计报告,目前我国己有上网计算机892万台,WWW站点265405个,其中商业站点221988个,占83.64％。Web的发展使Internet环境下软件的需求越来越大。     

面向普适计算的智能终端系统研究

普适计算能使人们通过各类智能终端设备,随时随地获得各种所需的信息服务.本文从普适计算的系统结构出发,提出一种面向普适计算的智能终端系统框架结构,并讨论了普适计算智能终端系统在智能空间中的应用.     

面向普适计算环境的嵌入式系统研究

服务提供与用户界面自适应问题是普适计算中的重要研究课题。嵌入式系统提供的服务对普适计算的服务起到了重要的支持作用;普适计算任务要获取用户的服务也需要自适应的用户界面来显示服务项目,嵌入式系统的自适应界面是合适的选择。但是,传统的嵌入式系统服务软件不能很好地实现上述目标。针对传统嵌入式系统服务模型的不足,首先总结了面向普适计算的嵌入式系统硬件结构,并将这种结构命名为计算元。随后提出了一种新的嵌入式系统服务提供模型,统一了用户上下文交互的标准信息格式。最后研究了该服务模型的实现。     

普适计算环境中异构设备交互协调性软件架构

普适计算的应用对计算科学的各个方面都提出了新的要求和挑战.其中在系统软件上,由于各种异构设备交互协同的需求对系统软件提出了前所谓有的挑战.旨在嵌入式异构设备系统之上,提出一种符合普适计算环境下设备问相互交互协作要求的软件体系结构,并在此基础之上提出一种普适环境下异构设备协作模型和协作机制,并对该协作机制给出了相应的算法...     

普适计算

上世纪90年代初,美国Weiser博士提出“普适计算”这一新概念,开始了人类向未来计算机时代探索的进程。本文首先回顾Xerox PARC的普适计算原创性研究,然后叙述普适计算的内涵及有关的计算机时代变迁。最后,我们简单介绍若干普适计算研究项目所提出的幻想和挑战。     

计算网格软件体系结构研究

从研究集成网格计算资源成为具有应用逻辑的复合计算出发,设计了一个新型的分布式软件体系结构—CGSA(Computing-GridSoftwareArchitecture)。CGSA以XML方式显性表达复合计算的组合逻辑,屏蔽了各计算源间的异构性,具有联邦管理自治、计算透明和完备、可扩展、负载平衡等特点。基于CGSA结构,可以充分利用网格计算能力,快速构造新的应用,同时也为集成企业旧的业务系统提供了新的方法。     

普适环境下基于软件代理虚拟化的应用迁移

虚拟计算环境中的用户在物理空间的移动要求其相关应用能够在网络空间进行相应的移动.为支持应用的迁移,利用软件代理技术来实现计算网络空间以及其中资源的虚拟化.具体而言,就是结合情境感知技术,利用软件代理本身所具有的自治性和移动性实现应用组件的动态绑定和迁移,进而提出一种基于代理的支持应用迁移的结构模型MDAgent,并实现了相应的原型系统,可为应用的迁移提供移动管理、情境感知、资源匹配和推理机制等多方面的支持.在此基础上开发出若干应用并给出相关性能分析.     

普适计算的信任管理

普适计算将信息空间与物理空间融合,在该融合的空间中,用户可以随时随地、透明地获得数字化的服务,但这种服务会带来安全隐患。针对相互合作主体的不可预知性,该文对当前信任的研究进行分类,提出了普适计算的信任管理方法,解决了信任建立的2个关键性问题。     

VGMAP:普适计算中自适应的服务发现模式

普适计算环境的多样性、动态性和自主性对服务发现协议的适应性提出更高要求.传统服务发现协议中1)角色系统施加于设备的固定的功能集合和封闭的交互规则,以及2)对底层网络特性的两难假设阻碍了服务发现协议对环境中多样和动态的设备能力、连接方式和用户意图的适应;3)源自用户的自主性使得设备缺乏维护协议中交互规则的内在动机.提出基于能力(Ability)和策略(Policy)驱动的AP模型解决第一个问题;引入虚拟网络(Virtual Network)和组(Group)机制解决第二个问题,得到可适应的VGAP框架;基于市场机制建立Market模型解决VGAP中策略的自动选择这一分布式约束优化问题及第三个问题,得到自适应的服务发现模式VGMAP.原型系统和定量实验验证了VGMAP模式的自适应性.     

普适计算

计算技术的发展需要与之适应的计算模式，计算技术在桌面计算模式下经历的20年的飞速发展正蕴育着一种革新性的计算模式——普适计算，普适计算是信息空间与物理空间的融合，在这个融合的空间中人们可以随时随地和透明地获得数字化的服务；计算机本身将从人们的视线中消失，人们注意力的中心可以回归到要完成的任务本身，普适计算将从根本上改变人们对什么是计算的思考，也改变我们整个生活和工作的方式，该文综述了普适计算研究的现状和发展趋势，并讨论了普适计算的两个关键研究内容——觉察上下文的计算和普适计算系统软件，最后简要介绍作者在智能空间领域的研究成果。