[发明专利]一种软件体系结构建模与仿真方法

权利要求书

1.一种软件体系结构建模与仿真方法，其特征在于，包括：

S1采用建模模块将输入的软件需求输出为层次化多agent系统软件模型，该模型作为仿真模块的输入；

S2采用仿真模块对输入的层次化多agent系统软件模型进行仿真，从而展示各个agent之间的交互行为，其中，

步骤S1中，输出为层次化多agent系统软件模型包括进行形式化建模语言设计、多agent行为结构建模以及环境建模，其中，

形式化建模语言设计包括：刻画程序行为的操作语义、刻画不同类型组件、处理时间特征、描述多维度物理环境信息、刻画基于事件进行交互、以及具有可组合性与可拆分性，其中

刻画程序行为的操作语义，用解释执行程序的抽象机器定义语言的语义；

刻画不同类型组件，根据功能划分的不同，组件包括传感器、控制器、执行器、物理设备；

处理时间特征，层次化多agent系统软件模型的每个agent都分布在不同的地方，独自完成各自的任务，同时也能够相互通信、相互协调；

描述多维度物理环境信息，刻画各类组件所关注的信息；

刻画基于事件进行交互，基于事件的交互中隐含着同步，事件接收方等待事件的到来，待事件到来后才执行后续操作；事件的发送是单向的，与接受方的状态无关；事件是广播式的，它允许有多个接收方的存在；

设计的建模语言能独立刻画任意一个功能模块，又能刻画各功能模块间的组合；设计的建模语言具备可拆分性，以支持层次化多agent系统模型拆分、模块替换功能。

2.根据权利要求1所述的软件体系结构建模与仿真方法，其特征在于，多agent行为结构建模包括对agent静态行为建模和agent动态结构建模，

所述对agent静态行为建模包括将集中控制融于多agent系统的分布系统中具备依赖关系的agent聚集在一起控制，将抽象粒度提高从而从不同抽象层次进行仿真；

所述agent动态结构建模包括利用面向对象Petri网OPN建立多agent的交互协议模型，建立自治的和自适应的agent结构模型；利用Petri网及扩展Petri网描述和分析多agent系统，基于功能与非功能目标对层次化多agent系统的软件体系结构进行建模，包括软硬件绑定协同化建模，软件调度方案建模；在环境变化时，Petri网描述层次化多agent系统的软件体系结构的初始化结构及动态行为，多个agent通过相互通信，调整自身行为，动态完成一个或者多个控制任务。

3.根据权利要求2所述的软件体系结构建模与仿真方法，其特征在于，所述环境建模用于分析软件系统所依赖的环境条件集，在环境变化时所述层次化多agent系统的软件体系结构通过agent采集其所处环境信息与其他agent进行交互来调整所述层次化多agent系统的软件体系结构自身行为，动态完成一个或多个控制任务。

4.根据权利要求1所述的一种软件体系结构建模与 仿真方法，其特征在于，步骤S2中，所述对输入的层次化多agent系统软件模型进行仿真包括可视化动态仿真、因素控制。

5.根据权利要求4所述的一种软件体系结构建模与 仿真方法，其特征在于，所述可视化动态仿真采用可计算模型应对层次化多agent系统中的不确定性因素，利用数学模型、行为模型及相关算法的综合集成，实现仿真程序的结构化功能模块，支持定性的或者定量的模型。

6.根据权利要求4所述的一种软件体系结构建模与 仿真方法，其特征在于，所述因素控制包括不确定性因素、人机交互以及仿真逻辑。

7.根据权利要求6所述的一种软件体系结构建模和仿真方法，其特征在于，所述不确定性因素包括随机性、模糊性、信息不完全性、歧义；所述人机交互包括推理、学习、自主决策、博弈，所述仿真逻辑的执行步骤包括系统辨识、设计概念模型、进行系统分析并设计模型架构。