3、自适应系统的软件保障与控制理论应用

自适应系统的软件保障与控制理论应用

1. 保障的组合与分解

确保自适应系统在所有可能的配置和环境中都能正常运行是一项具有挑战性的任务。为了应对这一挑战，我们需要了解如何分解保障措施，以避免在系统运行时进行全面重新验证。同时，当多个自适应系统组合成更大的系统时，也需要有效的保障组合方法，而无需对每个组成部分进行完全重新验证。

对于安全关键系统，已经有大量关于构建安全案例或保障案例的工作。这些案例通过将顶层目标分解为包含子目标、实现策略和证据的论证结构，为系统的安全性提供信心。保障案例可以组合在一起，为具有多个目标的系统提供保障，或者在系统集成的情况下提供保障。我们可以借鉴保障案例的构建和组合方法，来指导自适应系统保障的分解和组合。

2. 自适应系统中的保障

2.1 现有研究领域

现有关于自适应系统保障的研究可以分为以下几个领域：
- 保障案例分解中的证据类型和子目标 ：自适应系统的经典活动（监测、分析、规划和执行）都有相应的技术，可以为保障案例中的目标提供证据。例如，基于信息理论的技术可以确定系统是否有足够的信息来诊断问题；模型和模拟可以提供关于是否需要进行自适应的证据；形式化模型可以证明自适应将达到预期结果。
- 基于MAPE - K循环的保障组合 ：在自适应系统中，研究利用了常见的MAPE - K模式来构建系统。将验证和验证（V&V）任务集成到MAPE - K循环中，可以指导保障技术的使用。不同的自适应系统模式（称为可行性区域）可以指导在每个模式内和模式之间使用何种保障技术。

2.2 自适应系统中保障的分解