39、软件进化的新兴趋势与挑战

软件进化的新兴趋势与挑战

1. 软件进化研究的新兴领域

1.1 特殊软件的进化研究

电子表格应用通常不被视为传统意义上的软件，但在行业中极为常见，可看作一种特定的终端用户编程。对其进化的研究是软件进化研究中的一个重要新兴趋势。过去研究的软件应用通常规模较大，而如今对嵌入式设备（如汽车、消费电器）上软件的进化研究也日益受到关注。此外，智能手机移动应用及其应用商店的进化研究也变得愈发重要。

机器人作为另一种嵌入式设备，其软件不可或缺。进化机器人学领域将自适应、自主系统的理念应用于机器人系统，涉及进化算法、元启发式方法以及机器学习技术，并且受到生物进化的启发。

1.2 软件正确性验证的挑战

软件正确性验证通常涉及测试或形式化模型等额外工件。虽然过去已经考虑过软件测试的进化，但形式化验证技术在这方面的研究相对较少。大多数现有的形式化软件验证方法假设软件系统的规范是固定不变的。而增量验证技术则接受变化这一现实，旨在解决当已通过形式验证的程序发生进化时，如何在不重新进行全面验证的情况下对进化后的程序进行重新验证的问题。

2. 软件开发带来的新挑战

2.1 迁移到不同计算范式的挑战

新提出的软件开发方法常常带来新的进化挑战，需要对现有分析技术进行调整或设计新的技术。例如，虽然（遗留）应用程序的迁移已经在文献中得到了广泛研究，但对于向云计算、并行计算、多核计算、移动计算等不同计算范式的迁移，还需要更多的研究支持。从伪云环境迁移到大规模云环境（如在大规模并行处理框架中部署应用程序时常见的步骤）会带来新的挑战，将软件从通用计算机迁移到资源有限的设备（如智能手机或游戏机）也需要新的技术，