软件宏观拓扑结构标准结构熵和度的演化分析

现代软件生存周期可以看做是一个软件结构的演化过程.基于大量开源软件的统计数据,分析了标准结构熵、高度值节点数量和新增节点中低度值节点所占比例的演化,然后分析了度中心化指标较高的节点数量和新增节点中该指标较高的节点数量的演化.结果表明,标准结构熵和度中心化指标较高的节点数量普遍呈下降趋势,高度值节点数量呈上升趋势,新增节点大都为低度值节点.由此得出,成功实践的软件演化过程中,软件网络和软件结构的复杂性增长速度是逐步降低的.本研究对于指导软件开发有重要的作用.     

大规模软件宏观拓扑结构度分布及其演化分析

基于大量开源软件源代码度量数据,根据大规模软件宏观拓扑结构体现出来的复杂网络特征,将软件结构抽象为网络拓扑.在这基础上,采用复杂网络的度量分析方法,分别从无向图网络的度分布和有向图网络的出入度分布两方面讨论了大规模软件宏观拓扑结构度分布所体现出的无尺度特征.认为随着软件演化,度分布系数和入度分布系数呈下降趋势,最大节点入度值则呈增大的趋势;而出度分布系数和最大节点出度值则变化有限.然后结合软件工程实践探讨了上述现象形成原因,认为软件系统其结构还有进一步优化的空间.     

软件网络中结构洞与紧密度的研究

针对传统的软件度量方法已不能对大型软件进行有效度量的问题,以学科交叉融合为背景、以量化软件度量为目标,主要研究了复杂网络中的结构洞、紧密度.通过对这两个特征量的计算、统计,与软件网络中的度进行关系拟合,可查看在软件网络中,度与结构洞之间的相关性呈幂函数曲线,度与紧密度的相关性呈梯形分布.因此将其作为参考特征量引入到软件网络中,对软件网络中的节点依赖程度和中心化程度进行量化.     

软件的演化

信息社会，软件已经成为无所不在和不可或缺的，所有的软件产品应该对它们的可靠性承担责任。虽然对可靠软件原本的假设是软件实现应该是有效的，而且大体是无错的。近来对软件适应性和可维护性要求越来越高。例如2004年ACM／IEEE软件工程师学习计划指引把软件演化列成软件工程师教育的十个关键领域之一。     

基于协议分析的Internet宏观拓扑演化机理

通过对协议数学原理的分析,得到Internet宏观拓扑具有幂率星分形拓扑可复制性,借助于物理学和图论方法建立了一种基于协议的Internet宏观拓扑数学模型,由网络传输时延推导出决定拓扑形成机理的拓扑复制系数关系式.仿真实验分析了模型的网络时间敏感性,结果验证了Internet的形成是一个由简单有序到复杂无序,再到简单有序的"生态"进化过程,这归因于拓扑复制系数极限和等于一个确定常数,其本质在于协议的无限空间换取有限时间效应的设计原理.     

基于图形的网络演化博弈的拓扑结构

对基于图形的网络演化博弈,首先求出典型结点策略演化方程,进而给出将结点方程组合成网络局势演化方程的方法.利用局势演化方程,将计算逻辑动态系统不动点与极限环的公式推广用于图形的网络演化博弈.然后,介绍某玩家单独更新的局势演化方程,并依此给出网络演化博弈纯纳什均衡点计算公式.     

节点数固定的ER网络演化模型拓扑性质的研究

复杂网络模型的研究主要集中在ER网络模型、小世界网络模型和无标度网络模型,其中ER网络模型是最经典的复杂网络模型之一。文章研究了节点数固定情况下的ER网络模型,根据网络内部边的动态演化特点,将节点数固定的网络模型进行了细分,给出了模型的生成算法,并模拟了算法生成的随机网络的平均路径长度和聚类系数。仿真结果表明,节点数固定的ER网络具有小世界特性,出现这种小世界特性的主要原因是由于网络内部边的异质性,而与网络的节点数变化没有必然联系。     

上海城市轨道交通网络演化特性分析

近来越来越多的城市开始注重城市轨道交通的发展。借助复杂网络理论研究轨道交通网络特性与演化特征具有重要的意义。城市轨道交通网络是由轨道线路和车站组成的复杂网路。通过引入六个网络特征参量,以上海城市轨道交通网络为研究对象,系统分析了其网络特征参量和演化特性。基于研究结果,从网络拓扑的角度分析了地铁拥挤产生的根本原因。     

北京、上海和广州地铁网络演化分析

地铁网络是由轨道线路和车站组成的复杂网络,本文借助复杂网络理论研究地铁网络的特性与演化特征。通过引入5个网络特征参数,以北京、上海和广州的地铁网络为研究对象,分析了这三个城市的地铁网络演化特性,并基于研究结果分析了演化规律,从网络拓扑的角度分析了地铁拥挤的现象。研究结果对城市地铁未来的发展建设提供了理论依据。     

互联网AS级拓扑中心化度量方法

针对如何能够在规模庞大、结构复杂的互联网AS级中准确而迅速地发现中心节点这一问题,展开对互联网AS级拓扑中心化度量方法的研究.应用三种现在普遍应用的中心化指标——度中心化、紧密度中心化、介数中心化,同时提出一种核中心化的度量法来度量网络中的高核数节点集合.采用节点删除法,通过删除某个节点对网络连通的破坏程度来度量网络中该节点的重要性.经研究发现紧密度中心化在互联网AS级度量上弱于度中心化和介数中心化指标;度中心化和介数中心化在攻击节点数小于0.5%时,有很强的相似性;核中心化度量方法非常适用于查找到网络中度值较高且连接紧密节点所构成的社团.     

大规模软件宏观拓扑结构的核数分析

针对大规模软件宏观拓扑结构体现出的层次特征,基于大量开源软件结构核数的统计数据,分析了节点核数的分布及与度值的相关性、最高核节点对各层的影响力,以及软件结构核数的演化趋势.分析结果表明,软件结构的核数普遍不大,节点核数分布具有无尺度特征,最高核节点影响力巨大;低度值节点的核数与其度值具有一定的正相关性,但是核数达到一定值后不再随节点度值增大,软件演化中其核数以及核心框架保持稳定.     

开源软件Linux内核的进化分析

开源软件各种版本的源代码和相关开发信息是软件工程研究者研究软件进化的重要数据源.文中研究了Linux的进化规律,归纳了开源软件项目的数据源及数据收集方法,并给出了Linux内核的软件进化的分析方法和相关分析结果.得出了Linux目前以超线性方式进化,而进化的主要推动力是适应系统硬件资源的进化的结论,并提出了快速测算大型开源软件复杂性的方法.     

软件发展初探

本文对软件发展的趋势进行了初步的探讨,提出了软件技术领域未来几年将会产生的一些新的应用软件。     

网络化软件自适应动态演化技术的趋势分析

综述了网络化软件自适应动态演化技术,以软件演化基本概念为基础,深刻分析了网络化软件自适应动态演化的动因,重点评述了网络软件自适应动态演化技术在需求捕捉、情境建模、感知操作、决策技术、演化操作五个方面的发展现状,由此指出网络化软件自适应动态演化面临的挑战和发展趋势.     

工业共生网络演化的小世界性及稳定性分析

分别以丹麦Kalundborg市和中国贵糖集团为例,运用复杂网络理论研究了自主实体共生和复合实体共生网络演化过程中的小世界性及其稳定性问题.研究表明:无论是自主实体共生还是复合实体共生其共生网络演化过程均呈现小世界性不断增强特征;在动态选择性连续点攻击方面,自主实体共生较复合实体共生具有更强的攻击耐受性,而在动态选择性...     

网络型企业合作进化研究综述

为了反映网络型企业合作进化的研究进展,整理了关于网络型企业合作进化方面的相关文献,分析了网络型企业合作进化的动态特征,总结出激励机制、信誉与信任是促进网络型企业合作进化的一个重要机制．传统的定性研究不能解释合作进化的微观机制,但以复杂网络演化博弈为理论框架,采用计算机仿真方法进行分析,可以为网络型企业合作进化的研究提供新的视角．     

基于演化依赖的Java软件聚类实现技术研究

传统的软件聚类方法没有考虑软件实体间存在一些无法通过静态分析手段获取的关系（即演化依赖关系）,这将导致聚类后的软件可能不符合“高内聚、低耦合”特征。为了解决上述问题,提出了将软件演化信息纳入软件聚类过程的策略,并在扩展的Java依赖模型的基础上,实现了一个基于模拟退火的软件聚类算法。实验结果表明:该方法能达到提高软件聚类准确度的目的。