3、软件系统的自愈与隐式通信技术探索

软件系统的自愈与隐式通信技术探索

1. 软件自愈技术概述

随着社会对复杂软件系统的依赖程度不断加深，传统软件保障方法在应对当代计算机系统规模和复杂性增长方面显得力不从心，这对系统质量和拥有成本产生了负面影响。近年来，自我管理和自主计算的研究为开发高度可靠的自我管理复杂软件系统带来了新的可能性，同时降低了拥有成本。

自我修复是指软件系统能够自动诊断并修复其故障和性能问题的根本原因，并防止它们再次出现的能力。为了满足工业对软件自愈的需求，启动了欧盟SHADOWS项目。该项目专注于复杂系统的自愈，在多个方面扩展了现有技术水平。它引入了开创性的技术，能够对其他方法无法解决的故障类别进行系统的自我修复；还将多种解决不同类别问题且在不同抽象层次上工作的技术集成到一个通用的解决方案框架中；同时采用基于模型的方法，通过期望软件行为的模型来指导自愈过程。

2. 问题陈述

传统的软件保障方法主要包括严格的开发和测试方法，以及容错机制。这些方法在过去被证明非常有用，并且仍然被广泛使用。然而，它们在应对当代计算机系统规模和复杂性的增加方面存在局限性，这对系统质量和总拥有成本产生了负面影响。为了解决传统技术的局限性，自我管理和自主计算的方法正在被研究。这些新的研究方向为开发高度可靠的自我管理复杂软件系统提供了新的可能性，同时降低了拥有成本。

自我管理的计算系统在过去就已经被提出，如Turing和von - Neumann的设想。直到最近，由于市场需求，对自我管理的关注才重新兴起。自我管理系统通常被称为自我*系统，其中星号可以表示各种属性，如自我意识、自我配置、自我诊断等。目前，该领域的研究仍处于早期阶段，并且主要集中在学术环境中。

3. 相