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软件技术的发展经历了以Algol、Fortune等编程语言为标志的算法技术,以Pascal、Cobol等编程语言和关系数据库管理系统为标志的结构化软件技术,以Smalltalk、C++等为代表的面向对象技术,以中间件为核心的分布式面向对象技术,以COM、CORBA、EJB和Web Services等为代表的软件构件技术,以服务为核心的面向服务技术。以此对应的软件也经历了从单体软件到社会性软件系统的演化,即经历了简单的算法型计算机程序、按照结构化方法组织的模块型软件、更接近现实事物实体对象的对象型软件、异构网络环境下出现的中间件软件、以大粒度构件复用为核心的分布式软件系统、以软件系统之间的服务供给及消费为核心的服务型软件系统。
在软件系统的演化历程中,Internet的出现和普及是一个划时代和革命性的里程碑,它使计算机软件开发、部署、运行和维护的环境开始从封闭、静态、可控逐步走向开放、动态、难控。单纯的面向对象、面向构件以及面向服务的软件开发技术都难以满足这种Internet环境下软件开发的需求。因此,具有自主性、协同性、反应性、演化性和多目标性等特征的新一代软件形态--网构软件(Internetware)被提出。
从网构软件提出至今,针对Internet环境下这种新型软件技术的研究主要体现在三个方面:借助于面向对象技术,将对象作为Internet环境下软件实体的概念模型和实现模型;借助于软件构件技术,将构件作为Internet环境下软件实体的概念模型和实现模型;借助于面向服务的计算技术,以服务为应用开发基本单元的计算范型。而近年来网购软件领域相关研究尽管在理清网构软件概念方面起了非常大的作用,为未来软件系统的发展绘制了一个蓝图,但是却缺乏真正意义上的能够推动网构软件技术取得突破的理论及技术。
基于以上的背景,本文将通过对Internet环境下网构软件系统之间行为进行抽象,以网构软件系统交互行为主体(B-Agent)为研究方向,建立以主体的行为为核心的新型网构软件体系--面向行为主体的网构软件系统。
为了保障从应用层面对网构软件进行研究的可行性,论文针对网构软件提出五个研究假设:即网构软件系统行为假设、网构软件组成分解假设、网构软件行为独立性假设、行为主体性假设、网构软件环境云假设。
所开展的工作和取得的主要成果体现在以下几个方面:
●对网构软件和行为建模技术的基础理论进行了综述。
●抽象并定义了网构软件的行为。通过对网构软件的行为进行了界定,为论文的研究设定了方向,简化了网构软件系统中的行为主体的设计。
●提出了面向行为主体的网构软件模型。从更接近自然行为的角度研究网构软件系统的行为,以此为基础研究了相关的网构软件模型,为网构软件技术的研究探索了一条新的研究途径。
●建立了网构软件行为主体的行为模型。描述了B-Agent的行为产生机制和行为表示方法;基于BDI模型研究B-Agent的内在行为的产生过程;对基于B-Agent的网构软件系统进行了形式化定义;分析研究了行为主体四种内在行为感知行为、推理行为、决策行为和学习行为的产生机制。
●构建了网构软件的行为主体模型。详细设计了研究工作中使用的行为主体的Schama,并在实现部分通过面向对象技术对行为主体进行建模。
●最后通过网构软件行为交换平台(IBEP)原型系统及其案例的实践,验证了上述方法的可行。同时,论文通过对WebService集成的研究,解决了网构软件系统的扩展和兼容问题,具有很好的应用价值。
本文认为,行为抽象是网构软件技术研究的一个突破点,建立B-Agent的行为模型是构造网构软件系统的核心和难点所在。Agent技术具有良好的自治性、自主性、反应性和社会性等特点,是研究网构软件的重要技术,适合用于建立B-Agent的行为模型。而由信念、愿望、意图和环境状态等引起的B-Agent的行为能够表述网构软件的行为。