《軟體協同的行為建模與分析技術研究》是依託南京大學，由葛季棟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：軟體協同的行為建模與分析技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：葛季棟
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
Internet環境下複雜軟體系統的構建依賴於各自治的軟體實體之間的有效協同，可以使用過程感知系統將這些軟體實體編制和編排在協同過程中，該協同過程可以看成該複雜軟體系統的協同模型。對於這類複雜軟體系統的建模，一般採用自底向上建模方法，(1)首先，需要研究一種新的建模技術：能夠同時刻畫系統環境的行為和軟體實體的內部行為，以及系統環境與實體的互動關係和實體間互動關係的協同模型，由此構建一個完整的系統模型；(2)其次，由於Internet環境具有開放、動態、難控的特徵，參與計算的軟體實體數量較多，協同模型的規模較大，從而使得模型的正確性分析較為困難，需要研究一種高效的正確性分析技術，而不變數方法將是一個較好的選擇；(3)最後，系統應該實時監控系統的實際執行是否偏離了初始的協同模型，可以基於日誌分析技術與過程挖掘技術推導出實際執行的協同模型，並進行協同模型的動態重配置，以支持軟體協同的線上演化。
結題摘要
對於複雜軟體系統的建模，一般採用自底向上建模方法，需要研究三個方面的問題：(1)首先，需要研究一種新的建模技術：能夠同時刻畫系統環境的行為和軟體實體的內部行為，以及系統環境與實體的互動關係和實體間互動關係的協同模型，由此構建一個完整的系統模型；(2)其次，由於Internet 環境具有開放、動態、難控的特徵，參與計算的軟體實體數量較多，協同模型的規模較大，從而使得模型的正確性分析較為困難，需要研究一種高效的正確性分析技術，而不變數方法將是一個較好的選擇；(3)最後，系統應該實時監控系統的實際執行是否偏離了初始的協同模型，可以基於日誌分析技術與過程挖掘技術推導出實際執行的協同模型，並進行協同模型的動態重配置，以支持軟體協同的線上演化。 針對問題1和問題2，遵循關注點分離原則，採用自底向上的建模方法，我們設計並提出一種IOPN模型(面向互動的Petri網)用於描述跨組織的工作流協同，該模型包含組織內的過程模型和組織間的互動關係。為了確保IOPN模型能夠正確地執行，我們提出弱合理性標準。IOPN模型是一種規模較大的複合模型，為避免狀態空間爆炸問題，我們提出基於不變數的分解方法，能夠將滿足弱合理性的無迴路IOPN模型分解為一組順序圖，並提出相關定理。該成果已經發表在《計算機學報》。針對問題3，我們深入研究了過程挖掘技術，並提出了多個算法，包括：基於後繼任務的過程挖掘算法(Chi-算法，發表在DASC2011論文集)，基於事件多重集的過程挖掘算法(Lamda-算法，發表在《Expert Systems with Application》)，基於前驅任務的過程挖掘算法(Rho-算法，發表在APBPM2014論文集)，基於前驅與後繼任務的過程挖掘算法(Lamda+-算法，已經給《Journal of Systems and Software》投稿)。此外，本課題組還基於過程挖掘技術研究了符合性檢查方法。提出了使用日誌內容檢查模型結構正確性與使用模型結構檢查日誌內容完整性的雙向檢查標準，並提出一種內容特徵與模型結構特徵一一對應的新型日誌(Token Log)，用於過程模型與系統日誌的符合性檢查，使得檢查和判斷過程更加清晰簡潔，結果更加準確。該成果已經寫成正式學術論文《一種基於Token Log 的符合性檢查方法》，將在《軟體學報》2015年第3期刊出。 更多研究成果詳見報告正文。
