7、自主系统与架构设计权衡空间分析

自主系统与架构设计权衡空间分析

自主系统的分类与特性

在自主系统的研究中，对系统自主性的精确分类是一个重要课题。可以通过观察用户输入的频率来更精确地对系统自主性进行分类。我们只考虑有限长度的（无限）流的前缀，即 u↓(t)。设 α ∈(0, 1) 为无用户输入的时间与区间 [1; t] 的比值，即 α = ⟨⟩#u/t。α 越接近 1，系统的自主性就越高。

与SAE（汽车工程师协会）的L0 - L5级别进行对比：
| SAE级别 | 自主性描述 | 对应情况 |
| ---- | ---- | ---- |
| L0 | 无驾驶自动化 | A0 - 无自主性 |
| L1/2 | 驾驶员辅助，部分驾驶自动化 | 间歇性自主性 - A1 |
| L3 | 条件驾驶自动化 | 在有限操作环境（如高速公路自动驾驶）中，α ≈1 |
| L4/L5 | 高驾驶自动化和完全驾驶自动化 | A3 - 完全自主性 |

未来的研究方向包括探索更高层次的自主性与系统的自*属性（如自适应性）之间的关系。目前认为，适应性是更高自主性的前提条件，因为它使系统能够应对各种意外变化和不确定性，但这两个概念的明确区分和定义仍有待研究。另外，间歇性自主系统中交换消息的概念也是一个待解决的问题。我们尝试根据消息交换的频率来区分两个间歇性自主系统，但消息的表达能力也很重要，并非每个消息都具有相同的“信息内容”。是否可以使用香农的信息内容定义来捕捉这一点，以及这种方法的局限性在何种程度上是可接受的，都是有待进一步研究的问题。

架构设计权衡空间分析的挑战与需求

在软件设计中，确保运行时系统行为的正确性，同时在多个质量