複雜信息系統體系結構演化分析方法

《複雜信息系統體系結構演化分析方法》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由羅愛民擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：複雜信息系統體系結構演化分析方法
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：羅愛民
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

複雜信息系統演化是信息系統面臨的重要問題，信息系統演化的複雜性決定了信息系統體系結構演化技術是解決信息系統演化問題的有效途徑之一。本項目主要圍繞體系結構演化方案設計的主要環節，通過研究體系結構數據提取方法、待演化業務流程的發現方法、待演化系統的定位方法，提出基於二分圖和關係矩陣的體系結構演化對象發現與定位方法；在此基礎上，研究演化影響對象分析方法和演化影響程度分析方法，提出基於系統關聯以及信息交換元素的演化影響分析方法、基於影響寬度和深度的影響評估方法；最後研究並提出基於可執行模型的效能/性能一致性驗證方法和基於行為狀態樹的行為一致性驗證方法。本項目的研究成果可以直接用於指導企業信息系統和軍事信息系統體系結構演化，同時可以為複雜信息系統演化提供理論指導和技術支持，在信息系統最佳化、改造、集成以及遺留系統移植等方面有廣泛的套用前景。

結題摘要

隨著複雜信息系統在社會和經濟生活套用越來越廣泛，信息系統通過自身不斷演化來適應業務需求的變化已經成為系統發展的主要模式。科學規劃和實施系統演化是系統有效運行的有力保障。體系結構演化設計與規劃可以為系統演化實施提供指導。 本項目針對複雜信息系統體系結構演化設計的主要環節開展系統體系結構演化設計方法研究。借鑑美國國防部體系結構框架2.0的元模型，研究體系結構數據提取技術，建立基於元模型的體系結構數據規範，為演化自動化分析提供數據基礎。通過建立業務活動模型和引入概念相對位置及語義密度概念，提出了考慮概念相對位置及與語義密度的概念相似度方法。將業務活動模型轉換為空間向量，提出基於向量空間加權距離計算業務活動相似度的方法，形成演化業務流程發現與定位方法。分析業務活動的功能變化和業務活動間信息交換變化等演化特徵，根據系統與業務活動之間數據構建關係矩陣模型，提出基於矩陣運算的演化系統定位方法；研究並提出演化影響深度和寬度的概念，並通過系統與系統、系統與系統功能等關聯關係分析進行演化影響深度和寬度的分析；研究基於體系結構數據的可執行模型構建方法，以對象Petri網為基礎，提出基於對象Petri網的體系結構可執行模型構建方法，並實現基於對象Petri網的可執行模型生成系統；針對於演化設計中行為狀態轉換問題，建立行為狀態樹和集合元素矩陣的概念，並研究行為狀態樹轉換為集合元素矩陣方法，通過集合元素矩陣運算分析行為狀態轉化一致性。 本項目經過四年潛心研究，形成一套體系結構演化自動分析方法，可支持複雜信息系統演化設計與分析。本項目共申請專利2項，發表（錄用）學術論文16篇，其中進入SCI檢索論文1篇，EI檢索論文8篇。綜上，本項目完成了預期的研究內容和技術指標，取得了豐碩的研究成果。