[发明专利]基于分级控制的软件自适应方法有效

专利信息
申请号: 201911252731.4 申请日: 2019-12-09
公开(公告)号: CN111176835B 公开(公告)日: 2023-06-16
发明(设计)人: 郭健;宋恺;叶雅婷;郑先杰;屠腾;惠玉卓 申请(专利权)人: 南京理工大学
主分类号: G06F9/50 分类号: G06F9/50
代理公司: 南京理工大学专利中心 32203 代理人: 岑丹
地址: 210094 江*** 国省代码: 江苏;32
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 基于 分级 控制 软件 自适应 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于分级控制的软件自适应方法,包括根据软件工程软件体系结构将软件系统抽象成为构件与构件间的组合关系;根据软件系统抽象得到的构件信息,利用Simplex算法将当前工作环境下软件系统许用资源分配给各个构件,同时设计一级控制器;在构件内部寻找可影响构件行为的可调参数,并利用系统辨识算法对构件进行建模,从而将构件作为目标被控系统,在构件内部设计二级控制器,保证构件的实际资源占用不大于为其分配的许用资源。本发明通过引入控制理论的知识更好的为系统提供了稳定性与抗干扰能力,在复杂多变的计算环境中,可以很好的保证整个软件系统的工作性能。

技术领域

本发明属于软件工程领域,具体为一种基于分级控制的软件自适应方法。

背景技术

随着计算系统日益复杂,给应用程序开发人员带来了极大的负担。而现代系统的动态性使这种情况变得更恶劣,该种系统在软件运行中可能会经历突然和不可预测的变化;例如,应用程序工作负载波动和系统组件故障。软件工程师对于管理这种复杂性并确保应用程序在动态环境中成功运行的压力与日俱增。针对该状况,当前已经有提出使用自主或自适应技术来帮助工程师管理这种负担的方案。自适应系统通过调整系统自己的行为来维持控制目标的稳定,以此来响应不可预测的变化。虽然应用程序的功能方面(即语义正确性)的调整通常需要人为干预,但其非功能方面(例如可靠性,性能,能量消耗和成本)代表了应用自适应技术的重要且具有挑战性的机会。例如,客户需要持续保证商定的性能和质量水平。可以通过将它们映射到特定的配置参数来管理这些非功能性方面。可以测量这些属性并用于触发适应机制,即使面对不可预见的环境波动,也能保证满足要求。

现有的自适应手段主要有两种:一种方法是利用程序设计中的逻辑语言,对于不同的环境状态自适应调整不同的软件行为;另一种方法是将小部分软件代码作为自适应目标,对其设计控制器以达到自适应调节的目的。随着软件自适应要求的提高,这两种方法都很难达到满意的效果。前一种方法本质上采用了模式切换的方式,只能在人为设想到的场景中使用,且控制量离散化,很难保证其控制精度,而且对其模式的设计又会增加软件工程师的工作负担;后一种方法则只适用于小部分代码块中,对于大型的软件系统,由于建模误差等问题,很难应用该思路进行软件自适应逻辑设计,而且仅针对一些单变量进行调节,不符合实际工程开发中多可调参数、多被控对象的实际需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于分级控制的软件自适应方法。

实现本发明目的的技术方案为:一种基于分级控制的软件自适应方法,包括以下步骤:

步骤1、根据软件工程软件体系结构将软件系统抽象成为构件与构件间的组合关系;

步骤2、根据软件系统抽象得到的构件信息,利用Simplex算法将当前工作环境下软件系统许用资源分配给各个构件,同时设计一级控制器,保证软件系统实际资源占用不大于许用资源,使得每个构件获得当前时刻分配得到的许用资源;

步骤3、对于一个运行中的构件,根据一级控制器结合Simplex算法为控制目标分配的许用资源,在构件内部寻找可影响构件行为的可调参数,并利用系统辨识算法对构件进行建模,从而将构件作为目标被控系统,引入控制理论,在构件内部设计二级控制器,保证构件的实际资源占用不大于为其分配的许用资源。

优选地,所述构件为软件系统中对于功能逻辑不可再分的软件代码块,构件间不存在软件行为上的互相耦合,且构件间采用异步的工作方式。

优选地,将软件系统抽象成为构件与构件间的组合关系的具体方法为:

通过软件体系结构,抽象出软件系统内部的软件代码块作为构件;

通过以构件为节点,构件间的数据通信为边,构造出构件与构件间的组合关系。

优选地,根据软件系统抽象得到的构件信息,利用Simplex算法将当前工作环境下软件系统许用资源分配给各个构件的具体方法为:

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于南京理工大学,未经南京理工大学许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201911252731.4/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top