動態(tài)軟件體系結構模型及自適應策略的研究.pdf

1、隨著計算機技術與互聯(lián)網技術的快速發(fā)展，軟件系統(tǒng)已經應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。但是，由于網絡環(huán)境的不確定性和不可預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)多變的網絡環(huán)境下使得系統(tǒng)的靈活性更好、健壯性更強、擴展能力更方便成為了軟件工程領域關注和研究的熱點。為了提高系統(tǒng)的靈活性、健壯性和擴展能力，相關研究者希望軟

2、件系統(tǒng)具有自主感知環(huán)境變化的能力，根據相關變化主動的調整自身結構或行為以適應環(huán)境的變化，即希望軟件系統(tǒng)具有自適應能力簡稱自適應系統(tǒng)。
　　當前，自適應系統(tǒng)的研究主要包括感知技術、決策規(guī)劃技術和演化執(zhí)行技術。然而，自適應系統(tǒng)中適應能力的優(yōu)劣直接影響系統(tǒng)的靈活性、健壯性和擴展性，同時適應能力的強弱又是通過系統(tǒng)的自適應策略來體現的，所以研究其自適應策略具有重要的科學與理論意義。目前，自適應策略的制定主要是由軟件設計人員和開發(fā)人員根據以往

3、的開發(fā)和維護經驗進行制定的，但是由于環(huán)境的不確定性和不可預知性，使得這樣制定的策略適應性不強，智能性也不高。因此，本文主要針對自適應系統(tǒng)的決策規(guī)劃理論研究中自適應策略智能性不高、適應能力不強等問題展開研究。
　　首先，本文從全局視角和宏觀角度出發(fā)，基于關注分離的原則，建立一個層次式的基于動態(tài)軟件體系結構的自適應軟件框架模型，并探討自適應的運行機制。其次，針對目前自適應策略的智能性和適應力不強的問題，將自適應策略分為預設的策略和非預

4、設的策略分別進行研究。針對預設的策略，本文在基于ECA(Event Condition Action)調整機制的基礎上，從用戶角度和供應商角度出發(fā)提出一種基于效用理論的復合優(yōu)先級ECA調整機制，以解決用戶偏好和多目標問題；針對非預設的策略，本文結合機器學習中強化學習技術對系統(tǒng)的非預設策略進行在線學習定制，并對學習的算法進行改進，以提高學習速度和收斂周期，使得系統(tǒng)在線制定策略的實時性增強。最后，本文將改進的算法應用于機器人在迷宮環(huán)境中規(guī)劃