《基於構件的軟體系統動態演化研究》是依託雲南大學，由李彤擔任負責人的國家自然科學基金專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於構件的軟體系統動態演化研究
- 負責人：李彤
- 依託單位：雲南大學
- 項目類型：專項基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
（1）軟體系統屬性刻畫元語言：將多值邏輯與時序邏輯相結合，建立多值時序邏輯作為元語言。提出邏輯系統的語法規則、語義解釋、推理規則、完備性及可靠性證明。（2）基於多值時序邏輯的模型檢測：建立軟體系統的超協調抽象模型SAM。提出多值時序邏輯模型檢測的相關算法。（3）提出行為相關性分析方法。該方法確定軟體系統中行為相關的子系統或構件的集合。（4）設計基於構件的軟體系統動態演化算法。該算法包括構件刪除算法、構件添加算法、構件替換算法、構件遷移算法、連線刪除算法、連線建立算法、連線重定向算法和構件屬性重配置算法。（5）建立演化系統的度量和基於度量的反饋驅動機制。（6）建立支持基於構件的軟體系統動態演化的CASE工具系統原型- - DSET。.本項目的研究不僅對於提高軟體系統的開放性、自適應性、可擴展性以及構件可重用性具有重要理論意義和套用價值，同時也為格線計算、普適計算以及雲計算奠定了必要的理論和技術基礎。
結題摘要
本項目針對基於構件的軟體系統動態演化問題提出了解決方法。該方法是一種粗顆粒度、高層次、結構化的形式化方法。它允許對軟體系統持續地施加演化活動，使軟體系統獲得完整的新的計算能力。該方法提升了系統的演化能力，延長了軟體的生命周期，有較高的科學意義和工程價值。本項目在如下幾個方面開展了研究並取得成果：1.建立多值時序邏輯。多值時序邏輯是一種元語言，該元語言能夠精確地刻畫演化的對象是什麼、演化的粒度大小以及演化的結果是什麼等問題。多值時序邏輯是描述系統屬性、識別待演化構件、刻畫演化需求的理論基礎。2.建立識別待演化構件的形式化方法——基於多值時序邏輯的模型檢測。該方法通過擴展多值時序邏輯的語義解釋模型E-Kripke結構，得到SAM模型並將其作為對待演化系統進抽象、建模的行形式化工具。使用模型檢測算法檢索SAM模型的狀態空間，驗證該模型是否存在一個狀態或狀態的集合滿足使用多值時序邏輯所刻畫的系統屬性。將檢測算法輸出的狀態集合映射成為構件集合，該構件集合稱之為待演化構件集合。基於多值時序邏輯的模型檢測方法實現了從演化需求到待演化構件之間的映射。3.行為相關性分析方法。此部分研究從語言的角度對軟體系統進行分析，回答哪些元素與軟體系統行為相關。該分析方法包含以下幾個方面：首先設計SAM的合成算法。合成算法模擬了軟體各子系統或構件之間的互動活動。其次，給出投影和逆投影操作。投影和逆投影操作是一對對偶操作，投影操作確定了子SAM模型在合成SAM模型中所展現的行為。最後，利用投影和逆投影操作分析構件SAM語言之間的包含關係，若存在包含關係則可以判定兩構件之間行為相關，反之不然。4.構件可演化性分析。可演化性包括了構件可刪除性、可添加性、可替換性和可遷移性。構件的可演化性分析給出了構件集合在實施演化意圖後軟體系統是否是活的、公平的。5.圍繞基本動態演化意圖提出了基於構件的軟體系統動態演化算法。其中基本的動態演化意圖包括：構件刪除、構件添加、構件替換、構件遷移、連線刪除、連線建立、連線重定向和構件屬性重配置。6.建立動態演化度量機制。演化度量是對演化後系統行為的一致性約束條件進行度量。本項目從兩個層面討論系統的一致性約束：行為一致性約束和性能約束。7.建立了支持軟體系統動態演化的CASE工具——DSET。DSET能夠幫助參與軟體演化的不同角色對軟體系統統進行建模、分析和決策。
