軟件網絡

內容概要

本書針對大規(guī)模軟件開發(fā)中設計和維護存在的實際問題，借鑒復雜網絡研究的最新成果，系統(tǒng)地介紹了復雜系統(tǒng)和復雜網絡與軟件工程相融合的思想以及軟件網絡（software network）的概念、分析度量體系、調控方法和核心技術。    本書共分四個部分：第一部分（第一～三章）介紹軟件網絡的研究背景和研究現狀；第二部分（第四～九章）介紹軟件網絡結構特性的分析與度量；第三部分（第十～十二章）介紹基于復雜網絡的軟件結構優(yōu)化和系統(tǒng)演化生長，同時對網絡式軟件的結構特征進行了初步分析（關于網絡式軟件的其他問題可參考本書的姊妹篇《網絡式軟件》）；第四部分（第十三章）對今后的研究工作進行了展望。    本書可供從事軟件研究的科技人員閱讀，亦可作為計算機軟件與理論專業(yè)的研究生教材或參考書。

書籍目錄

序言前言第一章　緒論　1.1　軟件復雜性　1.2　軟件范型的轉變　1.3　軟件網絡觀　1.4　問題及意義　1.5　本書的組織結構　參考文獻第二章　復雜網絡研究進展　2.1　什么是復雜網絡　　2.1.1　網絡的定義及表示　　2.1.2　網絡的研究歷史　　2.1.3　復雜網絡的定義　　2.1.4　復雜網絡研究的意義　2.2　復雜網絡基本參數　　2.2.1　平均最短路徑長度　　2.2.2　聚集系數　　2.2.3　度分布　　2.2.4　介數　　2.2.5　實際網絡的一些統(tǒng)計特性　2.3　復雜網絡經典模型　　2.3.1　規(guī)則網絡模型　　2.3.2　隨機模型　　2.3.3　“小世界”模型　　2.3.4　“無尺度”網絡　2.4　復雜網絡研究在信息領域的應用　　2.4.1　網絡生存能力的分析　　2.4.2　因特網和萬維網拓撲結構研究　　2.4.3　復雜系統(tǒng)生長與演化建模　　2.4.4　網絡資源的復雜性分析　　2.4.5　網絡上的傳播特性　　2.4.6　大型軟件系統(tǒng)的結構刻畫與度量　2.5　小結　　參考文獻第三章　軟件網絡研究進展　3.1　軟件系統(tǒng)的拓撲結構分析　3.2　形成機理和演化規(guī)律　3.3　軟件復雜性度量和評估　3.4　研究現狀小結　3.5　小結　　參考文獻第四章　面向對象軟件中的復雜網絡特性　4.1　面向對象軟件網絡　　4.1.1　研究歷程　　4.1.2　類級軟件網絡的定義　　4.1.3　不同粒度的軟件網絡　4.2　類級軟件網絡的復雜網絡特性分析　　4.2.1　復雜網絡特性　　4.2.2　權分布　　　4.2.3　結果分析　4.3　不同粒度的面向對象軟件網絡　　4.3.1　網絡統(tǒng)計特性分析　　4.3.2　其他特征參數分析　　4.3.3　結果分析　4.4　分析工具　　4.4.1　開發(fā)背景　　4.4.2　系統(tǒng)主要功能　4.5　小結　　參考文獻第五章　層次型軟件結構特性度量方法體系　5.1　面向對象度量方法的不足　　5.1.1　經典的面向對象度量方法　　5.1.2　存在的不足　5.2　復雜網絡的基本參數及其含意　5.3　層次型度量方法體系　5.4　案例分析　　5.4.1　系統(tǒng)簡介　　5.4.2　實驗及數據分析　5.5　小結　　參考文獻第六章　基于結構熵的有序性度量方法　6.1　結構熵研究　6.2　軟件網絡的結構熵　6.3　度量指標與方法　　6.3.1　度量指標　　6.3.2　度量方法　6.4　實驗與數據分析　　6.4.1　度量方法的評估　　6.4.2　理論分析　　6.4.3　實證分析　　6.4.4　演化規(guī)律分析　6.5　小結　　參考文獻第七章　軟件結構復雜性的簡化和度量方法　7.1　基于角色的結構簡化方法　　7.1.1　復雜網絡方法存在的問題　　7.1.2　模塊性與角色　　7.1.3　角色分類　　7.1.4　實證分析　7.2　構造復雜性度量方法　　7.2.1　度量指標　　7.2.2　實證分析　7.3　結構缺陷檢測　　7.3.1　多重依賴性　　7.3.2　結構缺陷分析　7.4　小結　　參考文獻第八章　基于motif的結構穩(wěn)定性度量方法　8.1　軟件可靠性與穩(wěn)定性　　8.1.1　軟件可靠性研究　　8.1.2　穩(wěn)定性與可靠性　8.2　網絡motif　8.3　結構穩(wěn)定性度量方法　　8.3.1　實驗系統(tǒng)與工具　　8.3.2　出現頻率與統(tǒng)計重要性　　8.3.3　度量方法　　8.3.4　實驗分析　8.4　宏觀結構穩(wěn)定性與微觀結構穩(wěn)定性的關系　8.5　小結　　參考文獻第九章　軟件的結構與易變性　9.1　軟件的易變性　9.2　傳播代價　9.3　真實軟件網絡的傳播代價　9.4　不同網絡結構對傳播代價的影響　　9.4.1　邊數與傳播代價　　9.4.2　度分布與傳播代價　9.5　小結　　參考文獻第十章　基于社區(qū)發(fā)現的軟件網絡中類結構的理解和優(yōu)化　10.1　類和社區(qū)　　10.1.1　信息封裝與類　　10.1.2　社區(qū)發(fā)現　10.2　基于社區(qū)發(fā)現的軟件結構優(yōu)化方法　10.3　社區(qū)發(fā)現算法　　10.3.1　已有的社區(qū)發(fā)現算法　　10.3.2　局域社區(qū)發(fā)現算法　10.4　實證研究　　10.4.1　研究對象　　10.4.2　最大連通子圖的模塊性　　　10.4.3　結構理解和優(yōu)化　10.5小結　　參考文獻第十一章　面向對象軟件網絡的演化模型　11.1　已有的演化模型　　11.1.1　軟件演化的基本原理　　11.1.2　基于復雜網絡的演化模型　11.2　基于演化算法的演化模型　11.3　加權多局域世界模型　11.4　基于軟件模式的演化模型　　11.4.1　不同拓撲的網絡模型演化與軟件建模方法論的發(fā)展　　11.4.2　軟件模式生長特性的分析　　11.4.3　基于軟件模式的軟件網絡演化生長的偏好依附性　　11.4.4　基于軟件模式的演化生長算法　　11.4.5　實驗分析　11.5　小結　　參考文獻第十二章　基于Web服務的軟件系統(tǒng)的復雜網絡特性分析　12.1　Web服務與SOA　　12.1.1　Web服務　　12.1.2　面向服務的體系結構　12.2　Web結構分析　　12.2.1　經典的Web結構分析算法　　12.2.2　基于復雜網絡的Web結構分析方法　　12.2.3　Web拓撲演化　12.3　語義Web　　12.3.1　什么是語義Web　　12.3.2　語義Web的體系結構　　12.3.3　研究現狀與應用　12.4　本體概念模型中的復雜網絡特性　　12.4.1　什么是本體　　12.4.2　本體的組成元素　　12.4.3　本體概念模型中的復雜網絡特性發(fā)現　12.5　小結　　參考文獻第十三章　研究展望　　參考文獻附錄A　縮寫符號對照表附錄B　中英文術語對照表

章節(jié)摘錄

　　第一章　緒論　　計算機作為20世紀最激動人心的發(fā)明之一，自誕生以來，已經滲透到我們工作和日常生活的各個方面，正在改變并且還將繼續(xù)改變我們的生活。隨著計算機技術的應用不斷推廣和深化，計算機軟件正承擔起越來越重要的作用，涉及人類社會的各行各業(yè)、方方面面，用于解決變化多端的實際問題。應用領域在深度和廣度上的拓展，導致了軟件系統(tǒng)規(guī)模的激增和軟件應用環(huán)境的日益復雜，同時因特網的飛速擴張，使網絡作為信息基礎設施，成為人們新的生活和工作方式，例如網上銀行、電子商務、電子政務等。桌面應用向網絡應用轉移，從網上獲得的不僅是信息，還包括軟件服務——程序和交互式應用?！　?0世紀60年代，為解決“軟件開發(fā)與維護費用居高不下、生產率低下，開發(fā)周期與版本升級時間過長，軟件質量不能滿足用戶需要”等軟件危機，誕生了軟件工程（software engineering）學科。眾所周知，軟件生產是邏輯性很強的智力活動，其產品質量不像工業(yè)產品那樣有嚴格的標準可以直接檢測，因而難以得到有效控制和保障（Kan，2002）。因此，開發(fā)具有正確性、可用性以及開銷合宜的高質量軟件產品就成為軟件開發(fā)人員和研究人員的共同目標（王立福，2002）。然而40年來，人們對軟件工程的預測一直是發(fā)散的，盡管經歷了面向過程、面向對象（object—oriented，OO）、面向構件等階段，軟件工程在許多軟件項目開發(fā)中得到了一些成功應用。但是，形勢仍舊不容樂觀，目前軟件項目完全成功的比例只是從20世紀80～90年代的10％上升到目前的30％，“軟件危機”的呼聲依舊不絕于耳，科學家們對軟件工程的期望和軟件自身的實際發(fā)展難以吻合?！　　?/pre>








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