多粒度軟件網(wǎng)絡演化分析與建模.pdf

1、軟件系統(tǒng)的復雜性和演化機制研究一直是軟件工程領域的重要問題。隨著軟件越來越復雜，簡單的套用復雜網(wǎng)絡經(jīng)典模型來分析軟件系統(tǒng)已經(jīng)無法準確的描述軟件整體結(jié)構(gòu)，不能再適用于大規(guī)模和高度復雜軟件系統(tǒng)的問題需求。本文分析了軟件網(wǎng)絡的拓撲特征和宏觀規(guī)律，進而設計更貼近真實軟件網(wǎng)絡的演化模型，以期為研究軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征及演化奠定基礎。
　　本文以多個開源軟件樣本作為參考，研究網(wǎng)絡新節(jié)點加入方式以及連接概率。針對BA優(yōu)先連接機制在描述軟件網(wǎng)絡形成過

2、程中對節(jié)點間連接方向描述不足的問題，以多個真實的軟件為樣本，統(tǒng)計了新連接的方向，發(fā)現(xiàn)大部分的新連接是入連接。并且統(tǒng)計了節(jié)點獲得入連接和出連接與它的度、入度、出度的相關性，得出節(jié)點獲得入連接概率和出連接的概率分別正比于它的入度和出度。同時根據(jù)軟件的多粒度特性，將軟件系統(tǒng)的類、組件、子系統(tǒng)抽象成三種粒度，并根據(jù)軟件網(wǎng)絡中的局部自相似特征，統(tǒng)計了大量真實軟件網(wǎng)絡中出現(xiàn)的模體以及他們出現(xiàn)的頻率。在此基礎上，建立一種多粒度軟件網(wǎng)絡演化模型。模型逐

3、層將軟件網(wǎng)絡基本結(jié)構(gòu)單元劃分為三個層次，模型以Ⅱ-層和Ⅲ-層粒子為單位加入到網(wǎng)絡中，并且新的粒子加入網(wǎng)絡時，采用軟件網(wǎng)絡有向優(yōu)先連接機制。通過多個指標比較了模型生成的網(wǎng)絡和真實軟件網(wǎng)絡以及BA模型生成的網(wǎng)絡，驗證了模型的有效性，并且比BA模型更貼近于描述真實軟件系統(tǒng)形成過程。最后討論了模型中參數(shù)對產(chǎn)生的網(wǎng)絡的影響，以及軟件系統(tǒng)中內(nèi)聚和耦合、復用和模塊性的平衡關系。
　　本文的工作有助于深入理解軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對研究人員理解軟件系統(tǒng)的