動態(tài)軟件體系結(jié)構(gòu)模型及自適應(yīng)策略的研究.pdf

1、隨著計算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，軟件系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到人們生活的各行各業(yè)，越來越多的軟件系統(tǒng)部署在Internet平臺上，使得軟件系統(tǒng)的信息交換與共享速度越來越快，同時，系統(tǒng)的功能性也在不斷的增強(qiáng)。但是，由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不確定性和不可預(yù)知性同樣也給軟件系統(tǒng)帶來了新的問題，即如何在動態(tài)多變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使得系統(tǒng)的靈活性更好、健壯性更強(qiáng)、擴(kuò)展能力更方便成為了軟件工程領(lǐng)域關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。為了提高系統(tǒng)的靈活性、健壯性和擴(kuò)展能力，相關(guān)研究者希望軟

2、件系統(tǒng)具有自主感知環(huán)境變化的能力，根據(jù)相關(guān)變化主動的調(diào)整自身結(jié)構(gòu)或行為以適應(yīng)環(huán)境的變化，即希望軟件系統(tǒng)具有自適應(yīng)能力簡稱自適應(yīng)系統(tǒng)。
　　當(dāng)前，自適應(yīng)系統(tǒng)的研究主要包括感知技術(shù)、決策規(guī)劃技術(shù)和演化執(zhí)行技術(shù)。然而，自適應(yīng)系統(tǒng)中適應(yīng)能力的優(yōu)劣直接影響系統(tǒng)的靈活性、健壯性和擴(kuò)展性，同時適應(yīng)能力的強(qiáng)弱又是通過系統(tǒng)的自適應(yīng)策略來體現(xiàn)的，所以研究其自適應(yīng)策略具有重要的科學(xué)與理論意義。目前，自適應(yīng)策略的制定主要是由軟件設(shè)計人員和開發(fā)人員根據(jù)以往

3、的開發(fā)和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行制定的，但是由于環(huán)境的不確定性和不可預(yù)知性，使得這樣制定的策略適應(yīng)性不強(qiáng)，智能性也不高。因此，本文主要針對自適應(yīng)系統(tǒng)的決策規(guī)劃理論研究中自適應(yīng)策略智能性不高、適應(yīng)能力不強(qiáng)等問題展開研究。
　　首先，本文從全局視角和宏觀角度出發(fā)，基于關(guān)注分離的原則，建立一個層次式的基于動態(tài)軟件體系結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)軟件框架模型，并探討自適應(yīng)的運(yùn)行機(jī)制。其次，針對目前自適應(yīng)策略的智能性和適應(yīng)力不強(qiáng)的問題，將自適應(yīng)策略分為預(yù)設(shè)的策略和非預(yù)

4、設(shè)的策略分別進(jìn)行研究。針對預(yù)設(shè)的策略，本文在基于ECA(Event Condition Action)調(diào)整機(jī)制的基礎(chǔ)上，從用戶角度和供應(yīng)商角度出發(fā)提出一種基于效用理論的復(fù)合優(yōu)先級ECA調(diào)整機(jī)制，以解決用戶偏好和多目標(biāo)問題；針對非預(yù)設(shè)的策略，本文結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)中強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)對系統(tǒng)的非預(yù)設(shè)策略進(jìn)行在線學(xué)習(xí)定制，并對學(xué)習(xí)的算法進(jìn)行改進(jìn)，以提高學(xué)習(xí)速度和收斂周期，使得系統(tǒng)在線制定策略的實(shí)時性增強(qiáng)。最后，本文將改進(jìn)的算法應(yīng)用于機(jī)器人在迷宮環(huán)境中規(guī)劃