11、自适应系统中保证的分解与组合挑战

自适应系统中保证的分解与组合挑战

基于 MAPE - K 循环的保证组合

为自适应系统提供保证的一个挑战是如何在运行时将保证集成到自适应过程中。在组合的背景下，这可以看作是开发在运行时收集和整理证据的技术。

Tamura 等人讨论了自适应系统中验证和确认（V&V）的必要性，并主张将运行时的 V&V 任务集成到自适应活动中，他们将 V&V 任务集成到了 MAPE - K 循环中。虽然这种方法没有提供具体的保证技术，但它定义了一个框架，用于集成和定位自适应元素，这些元素可以为保证案例提供证据，并可用于在保证案例中组织这些证据。例如，服务级别协议可以被视为保证案例中的高级目标，运行时验证器和确认器会检查适应执行后目标是否能够实现。

V&V 的另一个方面是可行性区域，即随着环境和上下文变化，系统能够实现目标的可能状态集合。相关研究确定了自适应系统的四个区域：
1. 正常行为 ：系统按设计功能运行的状态。
2. 不期望行为 ：系统未达到目标或属性，需要进行自适应的状态。
3. 自适应行为 ：系统自我调整以修复不期望行为的状态。
4. 无效行为 ：系统永远不应出现的行为，如系统死锁。

模型检查证据主要集中在保证自适应系统的设计。有研究提出了一种测试已实现的自适应系统的方法，他们对 MAPE - K 循环中的活动进行故障模式和影响分析，将需要保证（测试）的不同可能问题分为七类，从确保传感器信息被正确解释到确保自适应效果在系统中被正确实现。

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