39、自适应系统中适应交互一致性的模型与分析

自适应系统中适应交互一致性的模型与分析

1. 过渡系统方法概述

过渡系统用于表示系统的状态以及状态之间的动作。软件系统可通过预定义的动作从一个状态过渡到另一个状态。过渡系统通常以类似图的结构表示，其中节点表示系统的状态，带标签的边表示状态之间的过渡动作。它为软件系统提供了一种结构表示和形式化基础，用于推理系统的属性。

常见的过渡系统方法包括自动机和标记过渡系统、状态图、数据流图和 Petri 网，这些方法已用于实现自适应系统一致性保证的具体模型。

1.1 自动机和标记过渡系统

自动机是基于图的模型，用于根据系统的可能状态和每个状态下要采取的动作集来描述系统行为，常用于验证系统属性，如程序终止。标记过渡系统（LTS）与自动机类似，将系统描述为状态集和状态之间的过渡函数，通常也用自动机表示。

不同的自动机模型用于表示和管理自适应系统：
- 使用状态表示系统的执行流程，每个状态可以执行一组特定的动作，状态之间的过渡遵循应用程序的控制流。
- 扩展状态以包含行为约束，明确表达每个可能的状态和状态之间的过渡。

这些模型有两个共同特点：一是适应在模型中未明确表示，而是通过系统在每个状态下可以采取的动作或状态之间的过渡隐含体现；二是“当前状态”由图中的单个节点表示，即自动机的状态一次只有一个“激活”，这可能导致系统增长时出现状态爆炸问题。

虽然自动机可以直接表示系统的适应，但由于适应的发生是无预告和无序的，所有状态都应能从任何其他状态到达，这使得自动机变得混乱且难以管理。不过，不一致的状态可以明确表示为非最终状态。

1.1.1 需求满足情况

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