一种以软件体系结构为中心的网构软件开发方法

作为Internet环境下的一种新型的软件形态，网构软件对传统的软件开发理论、方法与技术提出了一系列的挑战．作为一种以软件复用为核心思想、以软件构件为基本实体、以软件体系结构为中心、以软件中间件为运行支撑的软件开发方法学，ABC（architecture based component composition）方法能够有力支持网构软件的开发．其中，基于特征的领域建模以及特定应用的特征模型剪裁方法和技术，反映了网构软件在问题空间实现自底向上、从“无序”到“有序”的构造过程；基于自适应软件体系结构的分析与设计方法，支持自适应网构软件的开发；具有反射机制、支持自主构件的中间件平台则为网构软件的运行，尤其是网构软件结构的自适应和实体的自适应提供支撑机制．     

网构软件体系结构代数模型

由于网络化软件的规模和复杂程度的不断增加，设计可伸缩的软件体系结构，开发可演化的软件系统遇到了挑战．挑战之一是很难把软件模型与原系统说明区分开来，使得软件系统的可演化性受到限制．一个有效的途径是建立可范用软件体系结构的抽象模型，指导网构软件设计，从而提高软件模型的概括能力和可伸缩能力．本文提出一种网构软件体系结构代数模型，其中一个创新思想是把网构连接子解释成网构变量的运算．结合代数学方法和软件实现技术，定义了6种网构连接运算，所有运算是对连接子的代数抽象，因此软件体系结构的抽象表达能力得到了加强．为了展示提出代数模型的建模与分析辅助作用，介绍了一个基于代数模型的网构软件设计与演化的案例研究．     

一个网构软件可信实体模型及基于评估的信任度量

对于运行在开放、动态、难控的互联网环境的网构软件，其可信性保障与管理是一个重要课题．目前的研究多是基于信任网络思想的信任度量及演化模型，这种模型对于网构软件来说，在信任的来源、实体间信任关系的约束、信任传递参数的设置方面仍存在着不足．因此，本文引入可信计算中信任链模型的思想，提出了一个网构软件可信智能实体模型，并在此基础上构建了基于评估的信任度量方法．首先通过动态自省、显式自明和自主演化的机制保障了实体本身的可信，建立了信任的基点；并给出了形式化的描述及交互行为的动态监测；然后通过建立Bayes网络综合推荐信任并使用评估方法加以修正，以精确计算信任传递过程中的衰减参数，建立了信任链传递过程中的可信认证机制；最后通过实验验证了所提出方法的正确性．     

ConEntity：一种基于进程的自主并发实体编程模型及其实现

摘要本文在虚拟计算环境之上，研究支持具有自主能力、高并发的新型互联网应用开发方法，在已有的基于进程、面向并发的编程模型中引入实体建模机制，扩展出一种兼具进程和自主并发实体的程序设计模型ConEntity，并给出了形式化定义和描述．ConEntity模型具有表达性、并发性和可伸缩性的特点，能对虚拟计算环境资源高效、透明访问．通过扩展Erlang／OTP将其实现为Erlang语言设施UniAgent．本文的模型为在虚拟计算环境上快速直接构建具有自主、高并发能力实体的新型互联网应用提供了模型和语言上的支持．     

基于Agent的网构软件模型研究

以开放网络环境下的网构软件需求为切入点，基于软件Agent的原理、方法和技术，系统分析了基于面向对象方法学的经典软件结构模型及其支撑技术的限制，提出了一种开放协同软件模型来作为网构软件的基础模型．结合其关键支撑技术的研究，提出了基于移动Agent的协同程序设计技术、多模式交互机制及基于Agent中间件模型和面向体系结构的协同程序设计方法，并探讨其在主流软件技术中的应用，初步形成了一种适合于开放网络环境需求的技术框架体系，在此基础上，提出了一条建立基于Agent的网构软件模型的技术途径，即网构软件模型=开放协同模型＋环境驱动模型＋智能可信模型，从而为进一步的研究工作奠定了基础．     

面向网构软件的环境显式化技术

网构化软件处于开放、动态、难控的环境之中，需能感知并适应环境的变化，以持续提供用户满意的服务．传统软件构造技术缺乏对环境感知和适应的系统支持．本文在前期工作基础上，提出一种面向网构软件的软件结构，通过为软件系统配备先验的环境模型和环境规约来实现环境处理的显式化．进而，介绍了我们使用这种方式来处理开放环境之分布异步性、感知信息的不一致性以及环境中人类用户行为特性等的若干具体技术进展．而后，讨论了一种先验环境模型及环境规约的开发方法原理，给出了相应的环境驱动逻辑的静态表达与运行实现机制．该方法和机制可较好地支持环境处理与应用业务逻辑间的关注分离．     

基于体系结构的网构软件自适应方法

作为网构软件的基本特性之一,自适应性是指软件系统在预设策略的指导下自动地监测系统状态信息,并在必要时对自身进行调整,以提供更好的服务.针对网构软件可适应性、自适应可操作性及适应结果可信性3个基本问题,提出了一种以体系结构为中心的网构软件自适应方法,即监测、分析、规划、实施等自适应活动均围绕软件体系结构展开,其中,网构软件运行状态和行为以运行时软件体系结构的方式实时展现和在线调整;自适应相关知识通过软件体系结构记录、组织和加工,以实现系统状态和行为的自动分析和调整规划.     

开放协同环境下网构软件的信任管理研究

网构软件的构建依赖于对开放协同环境中各种异构的、自治的软件服务实体间的有效协同.针对信任评估的主观性、模糊性以及无法精确地描述和验证等问题,提出适用于网构软件的信认评估算法.根据模糊数学理论,将软件实体X的信任程度以及各软件实体时被评估软件实体的各关键属性的评估进行模糊变换,得到即将参与协同的软件实体Y的信任向量,并根据实际对原软件实体X的各信任值向量化,最终得到对软件实体X的信任值.     

一种新型形式化程序切片方法

针对目前程序切片方法较单一，且其模块性和程序语言适应性较差，提出一种新型的形式化程序切片方法——基于模块单子语义的切片方法．通过设计切片单子转换器，切片这一类计算被抽象成独立于具体语言的切片单子转换器，它可模块化地加载到实际程序中，得到相应的模块单子切片算法，这种模块化的抽象机制使得单子切片算法具有较强的模块性和语言适应性，还给出切片单子转换器的若干性质，并证明模块单子切片算法的正确性和终止性，同时研究单子切片算法与基于图可达性切片算法间的联系。     

基于中间件的软件系统特征交互问题在线检测与消除

作为主流的Intemet软件系统运行支撑平台，中间件必须支持越来越丰富的交互模式．交互的多样和复杂以及Intemet开放、动态、多变等特点导致非预期交互产生的几率逐渐增加．这些非预期的交互可能导致服务降级，功能损失，甚至系统崩溃等严重后果．文中从电信领域特征交互问题的角度研究Intemet软件中的非预期交互问题，并提出了一个基于中间件的在线检测与消除方法．首先，对中间件使能的系统交互进行分类，与电信系统进行多角度的比较，并分析了4个实例，从而论证了Intemet软件特征交互问题的存在并考察其与电信系统特征交互问题的异同．随后，提出了以运行时软件体系结构为核心的在线检测和消除方法．该方法在J2EE环境中得以实现并成功解决了4个实例．     

基于网络的可信软件大规模协同开发与演化

随着网络时代的来临,软件的开发模式、运行环境和提供方式发生了巨大变化.互联网作为一种开放的协同工作环境,其中孕育的大规模协同创作机理对软件开发和应用产生了深刻影响.如何将其与工业化可信软件生产相结合以提高软件生产效率和质量,是网络时代软件技术面临的新课题.本文提出汇聚群体智慧的可信软件开发新方法——群体化方法,该方法的核心是"群体协同、资源分享、运行监控、可信分析",支持创新软件作品向可信软件产品转化,支持软件的可信演化.提出一种基于证据的可信软件概念模型,将软件在开发阶段、分享阶段和应用阶段的基础数据作为软件的可信证据,并据此建立了软件演化过程模型;提出一种支持可信软件协同开发与演化的服务模型,支持软件创作与生产深度协同的可信软件社会化生产、开放有序的可信软件资源分享,以及基于海量数据分析的软件可信评估.最后以"十一五"国家高技术研究发展计划重点项目"高可信软件生产工具及集成环境"为背景,阐述了面向群体化方法的关键技术、开发环境和应用实践.     

复杂软件系统的成长性构造与适应性演化

随着信息网络技术的渗透性发展,复杂软件系统正在成为一种泛在的新型软件形态.此类软件系统通常由相当数量的局部自治的软件系统相互耦合关联而成,具有"系统之系统"、"信息—物理"融合系统和"社会—技术"交融系统的特点,表现出成员异质、边界开放、行为涌现、持续演化等一系列新的性质.这些特征打破了传统基于"还原论"思想的软件工程理论和技术所基于的基本假设,使其难以适用于复杂软件系统的构建.本文分析复杂软件系统的内涵、形成特征和基本性质,深入讨论复杂软件系统在构造和演化环节所面临的挑战,借鉴互联网以及生命系统、社会系统和经济系统等复杂系统的形成和演进模式,提出复杂软件系统的"成长性构造"和"适应性演化"法则,阐述这两条法则所涉及的主要科学问题和关键支撑技术.本文试图为复杂软件系统的构建和发展提供新的方法学和架构层面的支持.     

Representing with imaginary models: Formats matter

Models such as the simple pendulum, isolated populations, and perfectly rational agents, play a central role in theorising. It is now widely acknowledged that a study of scientific representation should focus on the role of such imaginary entities in scientists’ reasoning. However, the question is most of the time cast as follows: How can fictional or abstract entities represent the phenomena? In this paper, I show that this question is not well posed. First, I clarify the notion of representation, and I emphasise the importance of what I call the “format” of a representation for the inferences agents can draw from it. Then, I show that the very same model can be presented under different formats, which do not enable scientists to perform the same inferences. Assuming that the main function of a representation is to allow one to draw predictions and explanations of the phenomena by reasoning with it, I conclude that imaginary models in abstracto are not used as representations: scientists always reason with formatted representations. Therefore, the problem of scientific representation does not lie in the relationship of imaginary entities with real systems. One should rather focus on the variety of the formats that are used in scientific practice.     

Maternal signals for progeny prevention against allergy and asthma

Allergy and asthma are chronic inflammatory diseases which result from complex gene–environment interactions. Recent evidence indicates the importance of prenatal and postnatal developmental processes in terms of maturation of balanced immune responses. According to the current view, gene–environment interactions during a restricted time frame are responsible for programming of the immune system in favor of allergic immune mechanisms later in life. The interaction between genes and environment is complex and only partially understood; however, heritable epigenetic modifications including chemical additions in and alternative packaging of the DNA have been shown to play a crucial role in this context. Novel data indicate that epigenetic mechanisms contribute to the development of T-helper cell function. Environmental factors, including diesel exhaust particles (DEP), vitamins and tobacco smoke, operate through such mechanisms. Furthermore, the role of environmental microbes provides another and maybe even more important group of exogenous exposures which operates in this critical time frame.     

基于线圆结构和LINGO的机器人避障路径选择

静态环境下机器人行走全局规划路径是机器人行走路径的核心问题。针对机器人在平面区域内绕过不同障碍到达目标点的最短路径和最短时间路径进行研究，通过线圆结构和非线性规划基本模型，建立绕单和多（五）个障碍点非线性规划模型，使用lingo软件和穷举法，得到了机器人避障最短路径、最短时间路径、各切点坐标和所需时间。     

Adaptation and its analogues: Biological categories for biosemantics

“Teleosemantic” or “biosemantic” theories form a strong naturalistic programme in the philosophy of mind and language. They seek to explain the nature of mind and language by recourse to a natural history of “proper functions” as selected-for effects of language- and thought-producing mechanisms. However, they remain vague with respect to the nature of the proposed analogy between selected-for effects on the biological level and phenomena that are not strictly biological, such as reproducible linguistic and cultural forms. This essay critically explores various interpretations of this analogy. It suggests that these interpretations can be explicated by contrasting adaptationist with pluralist readings of the evolutionary concept of adaptation. Among the possible interpretations of the relations between biological adaptations and their analogues in language and culture, the two most relevant are a linear, hierarchical, signalling-based model that takes its cues from the evolution of co-operation and joint intentionality and a mutualistic, pluralist model that takes its cues from mimesis and symbolism in the evolution of human communication. Arguing for the merits of the mutualistic model, the present analysis indicates a path towards an evolutionary pluralist version of biosemantics that will align with theories of cognition as being environmentally “scaffolded”. Language and other cultural forms are partly independent reproducible structures that acquire proper functions of their own while being integrated with organism-based cognitive traits in co-evolutionary fashion.