大規模群體感知和軟體協同適應技術研究

《大規模群體感知和軟體協同適應技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由丁博擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：大規模群體感知和軟體協同適應技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：丁博
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

支持人機物融合的大型軟體系統是未來軟體主流形態之一。此類系統運行於物理和信息空間緊密結合的開放環境中，需要具備靈活線上適應環境變化的能力。由於其規模的增長和系統的複雜化，迫切需要新的軟體適應理論和方法的支持。本項目以新興的雲+端計算模式為背景，針對人機物融合大型軟體系統中的群體感知和協同適應機理展開研究，具體研究內容包括海量異構環境數據的雲端匯聚和共享機制、雲端與終端的線上協同適應機理、後台雲支持的終端軟體適應能力提升技術三個方面，並將通過原型實現和實驗進行驗證。本項目將為人機物融合大型軟體系統的構造和運行提供科學支撐，提升我國在相關領域的自主創新能力。

結題摘要

人機物融合大型軟體系統運行於物理空間與信息空間緊密結合的開放環境中，需要具備靈活適應環境變化的能力，根據環境自主或由人驅動進行線上調整。此類系統兼具“系統之系統”和“信息物理系統”的特徵，系統複雜性和規模導致其軟體適應活動表現出了一系列新的特點，迫切需要理論、方法和技術的支持。特別是“雲+端”模式在這類系統中的廣泛套用，使得在實施軟體適應活動過程中，不僅要考慮單個結點的“感知-決策-執行“迴路，還要考慮跨多個結點、跨“終”端和“雲”端的群體感知和協同適應問題。針對上述挑戰，三年來，課題組秉承“繼承創新、重點突破、實驗驗證”的研究方法，圍繞人機物融合大型軟體系統中的群體感知和協同適應機理展開研究，根據計畫書理論研究和實證研究相結合不斷推進工作，達到了預期的研究目標，形成了較為系統、深入和具有原創性的研究成果，部分成果在國內外學術界產生了重要影響。課題技術成果體系由群體感知關鍵技術、協同適應關鍵技術、“雲”端輔助的適應能力提升關鍵技術、原型實驗與驗證四個部份組成，在環境和軟體狀態探針快速構造方法、基於實時流處理引擎的感知數據匯聚模型、策略語言mRule及其協同衝突消解機制、基於動態軟體體系結構的協同適應機制、基於雲端資源庫的適應能力提升方法、基於混合雲架構的適應能力提升方法等多個方面具有明顯創新性，在此基礎上開展了面向智慧型交通和大型指控系統典型場景、涵蓋智慧型手機和機器人等多種“端”設備的一系列實驗，對課題工作進行了驗證。基於部份技術成果所實現的工具已經在關鍵領域的某大型人機物融合指控系統中的得到實際套用。課題出版《軟體適應性技術：從個體適應到群體適應》專著1本，在International Journal of Web and Grid Services、Science China Information Sciences、《軟體學報》等高水平期刊和會議總計發表學術論文16篇，其中SCI檢索5篇、EI檢索8篇，申請專利3項。培養博士生1名，碩士生8名。