面向环境与需求不确定性的系统自适应决策

摘要：

软件系统在运行时会与其他软硬件系统、设备和用户发生密切交互.软件运行环境呈现出不稳定的特点,同时软件需求也可能会发生变化.由于难以准确预测和描述软件运行时的环境及需求,两者的变化具有不确定性.为提供持续服务,软件需要通过自适应能力,根据环境和自身的变化来调节其行为.不确定性给软件的自适应过程带来很大挑战.现有相关工作主要关注环境变化给需求带来的影响,以及环境变化时如何调节软件行为来满足固定的需求.这些方法难以处理需求不确定时自适应过程中的变化性和复杂性.针对该问题,提出一种基于模糊控制的自适应决策方法,以应对运行时环境与需求的不确定性.首先通过模糊逻辑建模与规约环境和软件中的变化要素,并构建要素间的推理规则;其次基于前馈 反馈控制结构和模糊控制器设计自适应机制;最后通过模糊推理和遗传算法实现决策求解.不同环境和约束下的自适应结果表明:软件能够通过自适应机制和算法求得优化决策.为验证方法的可行性和有效性,通过一个移动端比特币采矿机案例进行了评估.

关键词：自适应软件系统、不确定性、需求工程、前馈反馈控制、模糊逻辑、优化决策

所属期刊栏目：55

分类号：TP311.5(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家"九七三"重点基础研究发展计划基金项目2015CB352200;国家自然科学基金项目61620106007This work was supported by the National Basic Research Program of China973 Program2015CB352200;the National Natural Science Foundation of China61620106007

在线出版日期：2018-06-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共20页

页码：1014-1033