張軍 杜剛

（1.海軍裝備部 四川省成都市 610000 2.中國西南電子技術(shù)研究所 四川省成都市 610036）

5G 時代到來、移動互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和群眾信息化意識增強，使軟件工程面臨著大數(shù)據(jù)時代帶來的開發(fā)壓力。在數(shù)據(jù)體量激增、數(shù)據(jù)處理技術(shù)不斷迭代的新局面下，正視大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)應用，可提升軟件工程管理水平和針對性優(yōu)化短板，這已經(jīng)成為大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程技術(shù)的當務之急。正是在大數(shù)據(jù)這個時代背景下，深入分析大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)應用，可以確保大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程開發(fā)朝著服務化、開源化和群體性發(fā)展，才可為大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程開發(fā)提供有益的參考。

1 大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程的關(guān)鍵技術(shù)

軟件開發(fā)在以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)有著極其重要的地位，而大數(shù)據(jù)有效處理又可對大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件應用起到關(guān)鍵性作用，同時密集型數(shù)據(jù)科研不僅是大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件開發(fā)基礎(chǔ)，也是大數(shù)據(jù)軟件應用性能的關(guān)鍵[1]。從上述分析來看，除軟件服務工程技術(shù)和眾包軟件服務工程技術(shù)等傳統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)外，密集型數(shù)據(jù)處理技術(shù)也應為大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程的關(guān)鍵技術(shù)。

1.1 軟件服務工程技術(shù)

將軟件服務工程技術(shù)應用于大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程，其以工程化方式進行程序開發(fā)，不僅需符合大數(shù)據(jù)時代特征，而且需兼具服務工程的特征。在軟件服務工程技術(shù)應用中，開發(fā)人員應用軟件通常是系統(tǒng)程序的設計語言或(和)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，且隨著當前大數(shù)據(jù)時代的到來，使大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件的功能應用需求增多，導致軟件服務工程技術(shù)的應用也逐步深化。

（1）從本質(zhì)上來看，軟件服務工程技術(shù)仍然是一種軟件開發(fā)技術(shù)，但由于應用于大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程開發(fā)，因此在開發(fā)實踐中必須以保服務、建功能為軟件開發(fā)的根本。即軟件服務工程技術(shù)應用的核心仍然是服務程序功能實現(xiàn)，但程序功能實現(xiàn)必須極易大數(shù)據(jù)的邏輯特征，根據(jù)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程的具有應用功能調(diào)整開發(fā)形式，確保應用數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

（2）大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程的軟件服務工程技術(shù)除需保障確保應用軟件系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性外，對數(shù)據(jù)進行有效處理是關(guān)鍵，其旨在實現(xiàn)軟件的多維功能。傳統(tǒng)軟件服務工程技術(shù)應用于程序開發(fā)時，大都基于局域網(wǎng)內(nèi)部開發(fā)程序，此時開發(fā)出的傳統(tǒng)軟件偏向于服務局域網(wǎng)內(nèi)部用戶，故很難受到外界惡意程序、木馬病毒的干擾[2]。然而由于大數(shù)據(jù)時代的到來，使大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程呈現(xiàn)出多樣化的應用需求，這導致大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程開發(fā)也出現(xiàn)了多維應用功能需求。如需要依托大數(shù)據(jù)信息擴展業(yè)務管理需要，這就需要程序員開發(fā)中應用軟件服務工程技術(shù)進行應用功能擴展，如提供私人訂制化的服務程序，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)軟件系統(tǒng)的應用功能與用戶需求的深度貼合。但軟件服務工程技術(shù)應用于大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程的開發(fā)周期較長，故開發(fā)出的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件并不適用于中小型企業(yè)，但基于私人定制式的軟件服務工程技術(shù)可為實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的功能優(yōu)化提供新的思路。

1.2 眾包軟件服務工程技術(shù)

在大數(shù)據(jù)時代，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程必須具備集中處理信息數(shù)據(jù)的功能，這使大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件應用過程中可生成大量數(shù)據(jù)信息，因此大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程必須實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)集中化處理功能。作為眾包軟件服務工程技術(shù)應用于大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程也不例外，必須實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)集中化處理功能。目前，眾包軟件服務工程技術(shù)已被廣泛應用于大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程，作為大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程的程序開發(fā)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其必須借助于軟件系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)的邏輯特征(如流式數(shù)據(jù)、密集型數(shù)據(jù))來實現(xiàn)軟件服務平臺構(gòu)建，從而實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)集中化處理[3]。從眾包軟件服務工程技術(shù)應用于大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程的最大價值來看，其可以群體信息服務方式來實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的集中化處理，使大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程的應用服務功能增強。

目前，大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程開發(fā)中，眾包軟件服務工程技術(shù)的核心在于：如何將軟件應用過程中可生成大量數(shù)據(jù)信息進行分析，從而實現(xiàn)其利于價值。眾包軟件服務工程技術(shù)不僅具有服務性軟件開發(fā)技術(shù)的特點，其可服務對象包含了多層級管理平臺和運營管理層，也就是說其有著服務對象群體性的特點，這是眾包軟件服務工程技術(shù)的最大應用優(yōu)勢。另外在眾包軟件服務工程技術(shù)的應用環(huán)節(jié)，無論針對的是管理平臺還是運營管理層，系統(tǒng)軟件均可生存密集型數(shù)據(jù)和流式密集型數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)均決定著軟件服務壽命，而眾包軟件服務工程技術(shù)的群體性處理數(shù)據(jù)優(yōu)勢可得到體現(xiàn)。由于眾包軟件服務工程技術(shù)具有集中化處理數(shù)據(jù)的特點，故可在程序開發(fā)中，程序人員可針對性處理數(shù)據(jù)，可以確保大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件的運行更穩(wěn)定。但是，眾包軟件服務工程技術(shù)應用中需要明確的一點是，密集型數(shù)據(jù)是對系統(tǒng)數(shù)據(jù)內(nèi)容的邏輯描述，編譯過程中需語義化單位矢量，對數(shù)據(jù)所屬領(lǐng)域進行定義，才可真正體現(xiàn)出眾包軟件服務工程技術(shù)在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程開發(fā)中的應用優(yōu)勢。

1.3 密集型數(shù)據(jù)處理技術(shù)

密集型數(shù)據(jù)處理技術(shù)是基于密集型數(shù)據(jù)科研范式的一種數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)。在科學研究中，公認的科研模型和規(guī)律被稱之為范式，故密集型數(shù)據(jù)處理技術(shù)是一種基于數(shù)據(jù)常規(guī)科學理論基礎(chǔ)的程序編譯技術(shù)。在軟件開發(fā)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫模型中主要分為四個范式，即實驗歸納、歸納總結(jié)、計算機仿真和數(shù)據(jù)密集數(shù)據(jù)，可見密集型數(shù)據(jù)處理技術(shù)為第四范式。在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程中，需尤其關(guān)注密集型數(shù)據(jù)處理技術(shù)，其必須強調(diào)大數(shù)據(jù)儲存技術(shù)的應用價值，需保障軟件工程關(guān)鍵技術(shù)的應用環(huán)節(jié)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)儲存和信息處理能力的短時提升。

但是，密集型數(shù)據(jù)處理技術(shù)應用于大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程中時，其最大應用難點在于，可能使傳統(tǒng)軟件開發(fā)范式的數(shù)理式編譯與密集型數(shù)據(jù)處理技術(shù)的探究式編譯之間存在脫離性特征，故在應用密集型數(shù)據(jù)處理技術(shù)處理軟件信息時，大部分軟件工程開發(fā)師都很難完成基礎(chǔ)平臺數(shù)據(jù)的有效處理，在很難實現(xiàn)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程數(shù)據(jù)的有效處理[4]。同時，在當前密集型數(shù)據(jù)處理技術(shù)應用過程中，大多數(shù)軟件工程開發(fā)師對數(shù)據(jù)信息的分析仍然停留在第三范式，以大量數(shù)據(jù)分析實踐為基礎(chǔ)的第四范式仍然不夠，故密集型數(shù)據(jù)處理技術(shù)仍然是大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程開發(fā)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。如對系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)模型的推演明顯不足，不能體現(xiàn)出密集型數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應用服務能力和服務價值方面的優(yōu)化。

2 關(guān)鍵技術(shù)在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程中的應用

2.1 提升數(shù)據(jù)信息質(zhì)量

在當前的大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)信息采集質(zhì)量是軟件開發(fā)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。應用各類信息軟件和數(shù)據(jù)工程處理技術(shù)，可進一步提升大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程的信息數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，進而提升軟件開發(fā)質(zhì)量。在大數(shù)據(jù)背景之下的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程中，需要利用信息處理技術(shù)來實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)處理必須需要歷經(jīng)六個環(huán)節(jié)，即信息數(shù)據(jù)的抽樣調(diào)查、信息數(shù)據(jù)樣本的聚類分析、信息數(shù)據(jù)的邏輯修改、數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化構(gòu)建和信息數(shù)據(jù)的處理效果測評[5]。在信息數(shù)據(jù)處理的這六個環(huán)節(jié)中，最重要的就是信息數(shù)據(jù)的邏輯修改、數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化構(gòu)建這兩個作業(yè)管理環(huán)節(jié)，即必須在信息數(shù)據(jù)的邏輯歸納基礎(chǔ)上，對基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)進行邏輯修訂，并基于數(shù)據(jù)的邏輯范式進行數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化構(gòu)建，而其中所涉及的程序編碼和變量轉(zhuǎn)換等等問題均是其中的關(guān)鍵。提升數(shù)據(jù)信息采集質(zhì)量可為企業(yè)解決信息數(shù)據(jù)收集問題，這六個環(huán)節(jié)的實施可最終使軟件運行為用戶決策提供準確性、全面性的數(shù)據(jù)信息保障。

2.2 優(yōu)化信息通信質(zhì)量

優(yōu)化信息通信質(zhì)量對于大數(shù)據(jù)軟件工程開發(fā)成效而言是關(guān)鍵。如對客戶信息的分析，其借助大數(shù)據(jù)軟件處理技術(shù)可以最大限度的留存客戶信息，可將客戶信息最大限度歸納總結(jié)，將客源損失度降到最低。再如，企業(yè)也可應用大數(shù)據(jù)軟件工程進行行業(yè)發(fā)展規(guī)律分析，通過對所在行業(yè)發(fā)展規(guī)律、發(fā)展?jié)撃堋l(fā)展價值等方面進行有效評估，可利于企業(yè)合理規(guī)劃的制定，這對于企業(yè)發(fā)展規(guī)劃而言，優(yōu)化信息通信質(zhì)量對于企業(yè)長遠發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。提升大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程的信息通信質(zhì)量，可為用戶找準自身定位和解決信息中的潛在問題，實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)利用效率。如通訊運營商應用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程技術(shù)，可實現(xiàn)實時消費記錄監(jiān)測，可為通訊用戶的發(fā)展情況進行客觀評估，為制定更加合理的用戶管理測量奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.3 優(yōu)化數(shù)據(jù)虛擬技術(shù)

虛擬化技術(shù)是大數(shù)據(jù)軟件工程中常見的應用技術(shù)，其可將數(shù)據(jù)信息虛擬化為數(shù)字資源，并用于軟件運行的數(shù)據(jù)資源分配。虛擬化技術(shù)以大數(shù)據(jù)軟件平臺的數(shù)據(jù)處理技術(shù)為支撐，可為用戶提供更好的服務，大范圍大數(shù)據(jù)軟件工程需應用虛擬化技術(shù)提升信息傳輸速率，同時也更利于用戶數(shù)據(jù)維護，故在大數(shù)據(jù)軟件工程中虛擬化技術(shù)已經(jīng)得到廣泛而深入的應用。如VR 技術(shù)可是數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)物體立體圖像，虛擬技術(shù)在大數(shù)據(jù)軟件工程的支持下，可使大數(shù)據(jù)軟件所具備的功能更加豐富。

綜上所述，在大數(shù)據(jù)背景下，軟件工程在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件開發(fā)中既存在難題也存在機遇，明確軟件服務工程技術(shù)、眾包軟件服務工程技術(shù)和密集型數(shù)據(jù)處理技術(shù)這三個方面的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程關(guān)鍵技術(shù)，可為大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件工程的開發(fā)和應用均帶來有益幫助，可結(jié)節(jié)軟件應用的信息質(zhì)量問題和信息通信問題。