自适应软件动态过程时间特性建模与验证方法
2018-05-21韩德帅邢建春杨启亮李决龙
计算机应用 2018年3期
韩德帅,邢建春,杨启亮,2,李决龙
(1.陆军工程大学 国防工程学院,南京 210007; 2.清华大学 土木工程系,北京 100084;3.海军海防工程研究中心,北京 100841)
0 引言
自适应软件(self-adaptive software)能够在运行时实时监测上下文变化并对自身进行动态调整,以消除或减轻变化带来的不利影响。它能够有效应对运行环境和用户需求的频繁变化,降低软件维护压力,增强自身容错和应对变化的能力,现已成为软件工程领域的热点研究问题[1-4]。
为提高自适应软件的可靠性,需对自适应软件的动态过程进行形式化建模和分析。基于此,国内外学者针对自适应软件的形式化方法开展了大量研究[5-7],能够较好地支持自适应逻辑和自适应行为的刻画和分析,却鲜有研究考虑自适应动态过程的时间约束。然而,实践表明,在时间攸关应用领域,自适应软件系统能否正确运行,不仅依赖于自适应逻辑的正确性,而且要考虑系统自适应过程的时间特性。首先,自适应软件的开发需在原应用逻辑之上构建自适应逻辑,而自适应逻辑的引入势必会给原系统带来时间开销,将自适应逻辑的时间开销降到最低需综合考虑自适应各个子过程(如监控、分析、规划和执行等)的时间约束;其次,自适应软件的很多应用场景具有及时响应性,如课题组前期研究中的自适应火灾应急响应系统[8],需要系统能够及时捕获险情、及时传递险情并能够及时启动应急设备,要刻画这类具有实时性的自适应场景,时间特性是一个重要方面;……
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