Bigraph理论在自适应软件体系结构上的应用

现有的软件体系结构形式化方法对体系结构的动态性、自适应性支持有限,并不能很好地验证系统演化过程中的一致性、完整性等动态特征.Bigraph理论融合了,π演算和移动Ambient演算的优势,重点强调计算的位置和连接两方面因素,具有较为完整、可扩展的理论框架.这使得Bigraph不仅在概念上能够满足现有自适应软件对结构和行为的需求,而且还提供了直观、普适的表达能力.文中简要介绍了Bigraph的基本概念和现状,利用Bigraph理论对自适应软件体系结构进行了形式化规约,分析和验证了系统动态演化的性质,并探讨了Bigraph理论在自适应软件体系结构形式化方面的优势和拓展方向.     

基于Bigraph的面向方面动态软件体系结构演化研究

随着网络技术的发展,软件运行环境的开放化和用户需求的多样化,使得人们对软件动态演化能力提出了更高的要求.面向方面软件开发中的关注点分离思想很好地支持了软件动态演化,现有的形式化方法难以直观地表示体系结构的动态性,且不能很好地验证系统演化前后的正确性.Bigraph不仅具有直观的图形化表达能力,而且具备良好的数学基础,可以推理和验证系统的演化性质.因此,提出了一种面向方面动态软件体系结构(AODSA)模型,扩展的Bigraph用于描述AODSA的结构,使用Bigraph反应系统(BRS)来描述AODSA的动态演化.最后以一个简化的ATM存款系统模型为例,说明Bigraph表示的ATM模型以及基于BRS的演化过程.     

一种面向同步交互的软件演化过程建模方法

全球化软件开发导致以交互方式协作开发的频率和复杂性越来越高。为了控制和规范软件演化的开发行为进而提高软件质量,文献[10]设计了软件演化过程元模型EPMM,由EPMM定义的软件演化过程模型未能形式描述其交互的特点。基于EPMM[10]定义的软件演化过程包括全局层、过程层、活动层和任务层4个抽象层的思想,设计了软件演化过程元模型CEPMM。CEPMM定义的软件演化过程模型可 形式描述同步交互的特点是在其活动层,由此提出一种基于通信系统演算(CCS)的软件演化过程活动层的建模方法,然后在Visual Studio平台下实现软件演化过程活动层可视化的建模工具CAmodel。CEPMM构建的软件演化过程活动层模型不仅可以描述并发、迭代等特点,还可以形式描述同步交互的特性,为模型进行严格的数学方法分析、推理奠定了基础。     

基于嵌套赋类的Bigraph反应系统模型

针对Bigraph反应系统中位置图控制间的嵌套关系问题,提出了一个赋类的Bigraph扩展模型。在利用标签范畴Scat(K)给出嵌套赋类位置图定义的基础上,讨论了嵌套赋类位置图的相关性质,给出了嵌套赋类位置图中RPO的构建、证明,以及同前推出IPO的一致性条件的定义、证明。     

一种基于过程构件的软件演化过程设计方法

软件构件技术已成为软件开发的一种重要方法,同样过程构件技术在软件过程设计中也起着重要作用。过程构件技术对于提高软件过程的设计效率,增强过程的可复用性以及保证软件过程的质量有着十分重要的意义。主要针对软件演化过程(SEP)的设计,提出一种基于过程构件的过程设计方法,通过对过程构件和连接件进行连接与组装,最后得到以Petri网形式描述的软件演化过程模型。     

一种软件演化过程模型的代数语义

随着大量的软件演化过程模型被软件演化过程元模型建模产生,如何验证过程模型的正确性,是摆在人们面前的一个重要任务.针对软件演化过程元模型,引入进程代数ACP(algebra of communicating processes)对其扩展,提出软件演化过程元模型代数,使用进程项指定软件演化过程模型的代数语义,在进程代数的统一框架下,基于等式推理验证软件演化过程模型的行为,使行为验证方式从模型推导变为代数推导这种方法充分结合了Petri网和ACP的长处,可以有效地支持软件演化过程的形式验证.     

软件演化过程体系结构研究

软件过程与软件之间有着非常紧密的联系.借鉴软件体系结构SA的有关概念,提出了软件演化过程体系结构SEPA,试图用SEPA在总体上描绘出软件演化过程的蓝图.给出SEPA的相关定义、研究目的和意义,并对SEPA的描述工具以及风格进行论述,最后提出了一种基于SEPA和过程构件的软件演化过程设计方法.     

一种支持动态演化的AOP框架

传统面向对象(OOP)框架对软件的变化性和复杂性支持有限.为此,基于C++语言,提出一种支持动态演化的面向方面编程框架——AODF.给出Bigraph理论的静态和动态建模过程,通过Bigraph反应系统实现AODF的动态演化,使用图形及形式化的项语言表述其演化过程.实验结果表明,与传统OOP框架相比,AODF的代码模块化程度更高,软件系统扩展性更好.     

浅析软件演化过程描述语言的作用及特点

作为一种具有良好描述能力的形式化建模语言,软件演化过程描述语言能够准确的对演化过程进行详细的描述。采用软件演化过程描述语言对演化过程进行描述,不仅能够从不同抽象层次上进行描述,而且便于控制、分析和改进演化过程。基于此,本文就软件演化过程描述语言的作用及特点进行分析研究。     

通过模型比较构造软件演化的过程模型

为了得到软件系统的演化过程模型，引入了工作模型的概念用以描述软件的工作过程。通过建立起软件演化前后的工作模型并对其进行比较，可以得到由旧的工作模型向新的工作模型转化需要执行的各种活动，这样的活动通过在软件的代码、数据和文档三个层面的映射便具有了实际意义，以此为基础所构造的演化活动图能够最终转换为Petri网形式的演化过程模型。     

软件体系结构动态演化的元胞自动机模型研究

目前软件体系结构动态演化的元胞自动机模型存在描述单一、元胞间关系不明确、没有详细阐述动态演化过程应用约束条件的缺点。针对这些不足进行相关的研究,重新定义了软件体系结构动态演化的扩展元胞自动机模型,基于扩展元胞自动机模型结合演化应用约束条件,分析了软件体系结构的动态演化过程,运用元胞间控制约束条件和行为相关约束条件来正确地指导SA动态演化。提出了动点稳态转移的概念,对演化程度和一致性进行定义分析,此方法比以往的元胞自动机模型更能准确指导SA动态演化,促进SA动态演化的进一步研究。通过案例验证了该方法的应用价值和可行性,可以更全面地应用于软件体系结构的动态演化。     

基于UML活动图的软件过程建模合理性问题的研究

x阐述了使用UML活动图进行软件过程建模需要解决的合理性检测问题。分析了使用活动图进行软件过程建模的原理,给出了软件过程模型的4种基本结构和一个过程模型实例。讨论了建模过程中需要考虑的合理性问题的3个方面,在此基础上提出了检验模型正确性和完整性的静态、动态和整体规则。     

基于反射和连接件的SA动态演化研究

使用反射机制感知软件系统的结构与运行状态,提出了一种基于知识规则、直接对连接件进行操作的SA动态演化方法,消除了SA动态演化的不一致性,提高了效率.该方法使用代数表达式简化了演化日志,提高了演化可跟踪性。     

基于目标的软件过程性能定量评价模型

基于组织目标的分解和分析,应用经典的统计过程控制（SPC）技术,建立了基于目标的软件过程性能定量评价模型（G-SPPAM）。通过分析组织目标（Goal）、度量指标（Indictor）和软件子过程（Sub process）之间的映射关系,实现每一个子过程的定量评价。还给出了该模型的应用方法,并结合实例分析了该模型。     

软件演化过程中运行实例的在线可信演化

为了提高演化的实用性, 研究了演化过程实例的在线迁移, 并采用高效的过程继承技术来检验实例的可迁移性。过程继承技术虽然很适合用来检验可信过程的可迁移性, 但其局限性较大, 在多色集合的相关理论基础上, 提出了基于基本结构的Petri网分解方法并证明了这种分解方法符合Petri网的一些基本且重要的性质, 用这种方法使不能按原计划一步迁移的多个过程分解开来多步迁移并尽可能保证其并行性。这种改进的过程继承技术提高了迁移的成功率, 使过程继承技术适用范围更广, 使软件更可信。最后通过一个网上银行支付系统说明方法在实例迁移方面的实用性。     

基于度量的软件过程改进研究

在软件开发的整个过程中,需要对各个阶段进行评估、分析、改进,它们是一个不断循环的过程.即软件过程改进贯穿于软件开发的始终.如何对软件过程进行度量、度量元是什么,已经成为当前国内外研究的热点.对当前国内许多机构开展的质量管理体系认证模型进行研究,提出了一种基于CMMI的6σ软件度量框架,在此基础上分析了软件过程改进和评估中的关键问题.通过对软件过程的改进,从而提高软件产品质量和提升软件开发效率.     

基于软件过程的软件可靠性预测运作模型

提出了基于软件开发过程数据,构造用于可靠性预测的过程数据库,并分析了此数据库的内容与运作模型,以期得到更加可信、准确的软件可靠性预测结果,为后续的研究奠定数据基础.     

基于CMMI的软件过程改进研究

随着软件过程管理概念的普及推广，软件业界对软件过程改进的讨论很多。由于这些讨论大多集中在工程管理的具体技术及工具应用，因而对软件过程框架特性未形成统一的认识。针对软件过程的实际使用，阐述了软件过程改进框架的基本思想，分析了软件过程改进和评估中的关键问题，为其应用提供了参考思路。     

演化信息驱动的软件体系结构重构技术研究

通过在软件体系结构层次实施软件重构,能够改善软件的质量、提高软件的易演化性。提出了基于演化信息实施软件体系结构重构的策略,通过分析体系结构的演化历史,采用概念格的方法分析其中构件间的演化依赖关系,从而达到改善体系结构质量的目的。     

基于Gompertz模型的软件质量与测试过程评估

针对软件产品质量与测试过程如何进行定量度量与预测这一实用需求,提出基于Gompertz模型利用测试过程中发现的缺陷数进行评估的方案,采用非线性回归最小二乘法对模型参数进行估计,实现了对软件产品质量和测试过程的定量预估,给出了实用方法,并对判断测试活动是否结束提供依据。