通信膜演算及其应用研究

发布时间：2021-08-14 20:11

　　自然计算是模拟自然界的结构、功能或者层次关系等的一系列计算模型与算法。按照计算模型的启发源分类,自然计算可以分为物理层次、生命层次和文化层次的计算模型。计算机领域中常见的遗传算法、蚁群算法、神经网络等都属于生命层次的自然计算。膜计算作为一个近些年发展迅猛的自然计算分支,在理论和应用上均有很好的发展。本文基于膜计算相关理论,提出了两种新的膜计算变体并对这两种变体的应用进行了研究。服务组合中的孤岛问题需要实现孤岛与系统的通信,即系统与外界环境的交流。而软件产品线的演化问题需要实现在已有的系统中添加新的变化机制这个过程。已有的膜计算模型无法解决这两类问题。因此,本文在已有的膜计算理论研究的基础上,通过对膜计算中主要研究对象进行扩展,提出了适用于解决服务组合中孤岛问题的通道膜演算以及适用于对软件产品线演化问题建模的通信膜演算。本文的主要研究贡献总结如下:（1）已有的膜计算模型规定,对象和膜必须在同一表层膜内才能发生转移。这种定义意味着已有的膜计算模型无法描述两种不同环境之间的通信。因此,本文提出了一种新的计算方法——通道膜演算。这种方法对膜演算的反应规则进行了扩展,定义了对象和膜可以通过通道和... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：143 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 自然计算
        1.1.2 膜计算
    1.2 研究现状
        1.2.1 膜计算理论研究
        1.2.2 膜计算应用研究
    1.3 论文创新点
    1.4 论文组织结构
第2章 通道膜演算
    2.1 引言
    2.2 通道膜演算
    2.3 反应规则与操作语义
        2.3.1 对象反应规则
        2.3.2 膜反应规则
        2.3.3 通道反应规则
    2.4 例子
    2.5 计算能力分析
    2.6 通道膜演算的应用
        2.6.1 服务孤岛问题的形式化描述
        2.6.2 实例的验证
    2.7 本章小结
第3章 通信膜演算
    3.1 引言
    3.2 通信膜演算
    3.3 反应规则与操作语义
    3.4 非确定自动机C-NA
    3.5 计算能力分析
        3.5.1 可达状态分析
        3.5.2 转换步数分析
        3.5.3 NIA说明
    3.6 软件产品线演化过程建模及分析
        3.6.1 Mobile Media建模
        3.6.2 Mobile Media演化过程建模
        3.6.3 实例的验证
        3.6.4 实例分析与结论
    3.7 本章小结
第4章 通道膜演算和通信膜演算的性能分析
    4.1 引言
    4.2 相关知识
    4.3 到达路径分析
    4.4 状态分析
    4.5 本章小结
第5章 基于通信膜演算的软件产品线特征模型自动演化
    5.1 引言
    5.2 相关知识
    5.3 AutoEvoSPL框架
    5.4 FEvoFM
        5.4.1 软件产品线特征模型的抽象表示
        5.4.2 特征模型与FEvoFM的相互映射
        5.4.3 例子
    5.5 AutoEvoNeed
        5.5.1 软件产品线演化需求的抽象表示
        5.5.2 例子
    5.6 AutoEvoChange
        5.6.1 AutoEvoNeed的拆分
        5.6.2 AutoEvoNeed的合理性判断
        5.6.3 FEvoFM的演化
        5.6.4 例子
    5.7 AutoEvoFM的实现
    5.8实验
        5.8.1 实验设置
        5.8.2 实验结果与结果分析
    5.9 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 研究工作展望
参考文献
附录1 软件产品线特征模型三元组
附录2 自动演化结果
作者简介及在学期间科研成果
致谢



本文编号：3343110