《複雜自適應和自組織系統的基礎理論和運行機制研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由毛新軍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：複雜自適應和自組織系統的基礎理論和運行機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：毛新軍
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
自適應和自組織是二個不同但相關聯的複雜性特徵，均具有環境開放性、變化敏感性、系統動態性等特點，如何為複雜自適應和自組織系統的開發提供基礎理論和運行機制是目前軟體工程面臨的重要挑戰。項目認為需將自適應與自組織這二種複雜特徵融合在一起研究，以更好揭示二者間內在聯繫；通過借鑑社會學和組織學的思想對自適應和自組織系統及其複雜性特徵進行抽象和分析，從而為這類系統及其軟體工程技術研究提供新穎視點和統一、高層方法。項目將自適應和自組織系統中的實體抽象為自主Agent，將整個系統視為多Agent組織，把環境作為一階抽象，從自適應和自組織系統的組織元模型及其形式系統、運行機制、性質規約與驗證、核心算法與軟體原型四個方面，建立自適應和自組織系統的基礎理論和運行機制。該研究對於探究這二種複雜特徵的內在聯繫，建立基於組織抽象的自適應和自組織系統基礎理論，促進面向自適應和自組織的軟體工程研究具有重要意義和價值。
結題摘要
自適應和自組織是二個不同但相關聯的複雜性特徵， 當前越來越多的軟體系統對自適應和自組織提出了需求以提高系統的靈活性、健壯性並滿足設計目標。本項目針對開放環境下複雜軟體系統的自適應和自組織問題，將複雜自適應和自組織系統中的個體視為自主Agent，整個系統抽象為多Agent系統，借鑑社會學和組織學的思想，從系統模型、機制機理、程式語言、算法平台等四個方面系統開展了複雜自適應和自組織系統的基礎理論和關鍵技術研究，取得了以下四個方面的研究成果。首先，提出了基於社會組織抽象的複雜自適應和自組織系統抽象模型，借鑑社會系統的自適應和自組織思想，設計了針對行為調整、角色綁定的自適應機制以及基於政策的自組織機制，建立了針對這些模型和機制的形式系統，並對複雜軟體系統的自適應和自組織性質和特徵進行了嚴格的規約和推理。其次，基於上述機制和機理，設計了支持自適應和自組織策略描述的語言SADL以及面向複雜軟體系統構造的程式設計語言OragentL，給出了這些語言嚴格的語法和語義定義，提出了支持複雜軟體系統自適應的體系結構BDIP。第三，針對開放環境下不確定的自適應需求，提出了基於學習的自適應決策算法；設計和實現了支撐上述機理和機理、軟體體系結構和程式設計語言的支撐軟體開發環境SADE以及Oragentburg，從而為複雜自適應和自組織系統的開發和運行提供支持，包括：編輯器、編譯器、開發包、維護和演化工具和運行平台等等。最後，課題將上述研究成果運用於一系列複雜系統的研究、分析和構造，包括：複雜人工社會系統的突發事件管理、自適應電子商務等等。本研究成果藉助社會組織學的思想建立起面向複雜軟體系統的自適應和自組織基礎理論，從多個不同的層次提出了相應的機制來支持自適應和自組織，著重解決了開發環境下的自適應問題，並為複雜自適應和自組織軟體系統的開發和運行提供了系統的關鍵技術和支撐平台的支持，它對於推動複雜自適應和自組織系統的研究與實踐具有重要的價值。
