李陽

摘要：隨著計算機網(wǎng)絡軟件的應用和普及，當前網(wǎng)絡化軟件不斷發(fā)展演變，不斷滿足人們生活以及工作中出現(xiàn)的對網(wǎng)絡軟件提出的新要求，也正是基于此，網(wǎng)絡化軟件技術才能夠不斷發(fā)展和進步，為人們帶來更多的便利，進一步提升人們的工作效率。本文主要從用戶角度、軟件運行環(huán)境變化角度以及軟件應用模式變更三個角度分析了當前網(wǎng)絡化軟件自適應動態(tài)演化的動因，并介紹了在諸多動因的推動下，網(wǎng)絡化軟件自適應動態(tài)演化過程中各方面技術的演變發(fā)展情況，并基于此對網(wǎng)絡化軟件自適應動態(tài)演化技術的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢進行分析和總結(jié)。

關鍵詞：網(wǎng)絡化軟件;動態(tài)演化技術;發(fā)展趨勢

演化依次最早出現(xiàn)于生物學領域，被用來描述同一物種不同世代之間存在的明顯差異，而這些差異出現(xiàn)的原因主要是源于物種生活環(huán)境發(fā)生變化，當物種生活的環(huán)境發(fā)生改變時，為了適應生存環(huán)境而進行部分特征改變。而軟件技術出現(xiàn)后，人們對于軟件的要求不斷提升，同時軟件所運行的硬件設施不斷優(yōu)化，加之網(wǎng)絡環(huán)境的優(yōu)化，軟件技術本身也不斷優(yōu)化調(diào)整，在這樣的背景下，相關學者將演化一詞引入了軟件工程領域，用于描述軟件技術不斷發(fā)展變化的現(xiàn)象。而網(wǎng)絡化軟件則是近年來軟件技術中最為主流的一種軟件技術類型，網(wǎng)絡化軟件技術具備以下特征，首先網(wǎng)絡化軟件的生存環(huán)境主要依賴于互聯(lián)網(wǎng)，其次網(wǎng)絡化軟件的組成的基本單位為互聯(lián)網(wǎng)上的服務資源，最后網(wǎng)絡化軟件的結(jié)構(gòu)和行為可以進行動態(tài)演化，能夠根據(jù)用戶后續(xù)需求變化或者軟件管理的新需求而對軟件進行一定的優(yōu)化和調(diào)整。

一、網(wǎng)絡化軟件自適應動態(tài)演化的動因

計算機軟件在誕生之初主要是在計算機硬件中運行，其服務的對象主要是軍事領域，而隨著計算機聯(lián)網(wǎng)技術的出現(xiàn)，計算機軟件的運行環(huán)境出現(xiàn)了改變，計算機軟件開始在網(wǎng)絡化環(huán)境中運行，同時，隨著個人電腦的出現(xiàn)，包括計算機軟件在內(nèi)的相關計算機技術開始用于民用、商用領域，其服務對象發(fā)生了較大的改變，且在不同的領域?qū)τ谟嬎銠C軟件的功能需求和應用模式存在一定的差異，在這樣的背景下，網(wǎng)絡化軟件出現(xiàn)，為了滿足不同用戶的需求、軟件運行環(huán)境的變遷以及軟件應用模式的變更，網(wǎng)絡化軟件出現(xiàn)了自適應動態(tài)演化的特征。

（一）用戶需求的變化

隨著人們生活水平的提升，計算機以及計算機軟件已經(jīng)被我國大多數(shù)民眾所使用，在民眾使用的計算機軟件的過程中，對于相關軟件的功能要求也在不斷提升，以拍照軟件為例，在拍照軟件出現(xiàn)早期，人們滿足于手機拍照軟件能夠代替相機，能夠為人們帶來便捷的拍照使用體驗，然而隨著相關手機拍照軟件功能的普及，人們開始對手機拍照軟件提出了更高的要求，希望手機拍照能夠提供更加清晰的圖片，由此手機拍照軟件進一步發(fā)展，而此后，人們產(chǎn)生了愛美的需求，手機拍照軟件進一步優(yōu)化調(diào)整，出現(xiàn)了諸多帶有美顏功能的拍照軟件，為用戶提供更好的拍照體驗，由此可見，用戶的需求不斷提升是推動軟件功能和水平提升的重要動力。

（二）軟件運行環(huán)境的變遷

最初軟件主要是在計算機硬件上進行運行即可，在計算機硬件運行條件下，軟件運行環(huán)境較為單一且穩(wěn)定，因此對于軟件的動態(tài)化適應能力要求較低，然而隨著計算機網(wǎng)絡技術的出現(xiàn)，當前大多數(shù)軟件需要在計算機網(wǎng)絡環(huán)境中運行，而計算機網(wǎng)絡環(huán)境則相對復雜，且計算機網(wǎng)絡的狀態(tài)極不穩(wěn)定，因此，計算機軟件想要在這樣的條件下運行就必須具有自適應地快速匹配軟件環(huán)境和硬件環(huán)境的能力。

（三）軟件應用模式的變更

在過去軟件主要是基于單一計算機的使用需求而進行開發(fā)的，獲取軟件的途徑則是向開發(fā)商購買版權后獲取使用權，而網(wǎng)絡智能終端的出現(xiàn)，軟件獲取模式發(fā)生改變，出現(xiàn)了共享型軟件獲取模式，隨著共享型軟件越來越多，還出現(xiàn)了軟件應用市場，用戶在聯(lián)網(wǎng)后，就能夠從軟件應用市場中下載自身所需要的各類型軟件，不僅如此，隨著人們個性化需求的進一步發(fā)展，在未來軟件開發(fā)設計過程中，還將深度發(fā)掘用戶的個性化需要，并根據(jù)用戶的個性特征來對軟件進行優(yōu)化調(diào)整。由此可見軟件應用模式的變更也是推動網(wǎng)絡化軟件自適應動態(tài)演化技術發(fā)展的重要因素。

二、網(wǎng)絡化軟件自適應動態(tài)演化的技術進展

（一）自適應動態(tài)演化的需求捕捉

在過去傳統(tǒng)的軟件開發(fā)過程中，為了使開發(fā)的軟件能夠最大程度上滿足用戶的需求，往往采用調(diào)查問卷以及與主要目標客戶進行訪談的形式來了解用戶的需求，并在此基礎上來開發(fā)計算機軟件，然而由于計算機軟件開發(fā)與使用之前存在較大的差距，加之用戶對于計算機相關開發(fā)應用的知識并不了解，調(diào)查問卷結(jié)果往往存在大量的疏漏之處，同時也無法全面搜集每一位用戶的使用需求，這導致所開發(fā)的軟件無法全面滿足目標用戶的需要，而在網(wǎng)絡化團建自適應動態(tài)演化技術發(fā)展的背景下，一方面，通過用戶數(shù)據(jù)分析，相關軟件開發(fā)者能夠發(fā)現(xiàn)用戶的潛在需求，并對相關需求進行優(yōu)化，另一方面，在網(wǎng)絡化環(huán)境下，軟件開發(fā)者能夠直接接觸到軟件使用用戶，通過用戶對于軟件的評價來進行針對性的優(yōu)化和調(diào)整。

（二）自適應動態(tài)演化的情境建模

情境建模是影響用戶使用軟件的重要體驗之一，情境對于網(wǎng)絡化軟件來說是軟件實體進行演化的環(huán)境或平臺的一種抽象表示，在網(wǎng)絡化軟件自適應動態(tài)演化技術的發(fā)展過程中，情境不僅包括靜態(tài)化的信息顯示，還包含用戶在使用軟件的動態(tài)化過程，而這些動態(tài)化過程中包含著一些非功能性的信息，但是同樣對于用戶使用軟件的體驗有著重要影響，對于軟件是否能夠獲得用戶認可，軟件是否能夠在較大的范圍內(nèi)得到應用有著重要影響。

（三）自適應動態(tài)演化的感知操作

自適應動態(tài)演化的感知操作通常存在三個步驟，首先是獲取相關情境信息，這主要通過用戶訪問相關詞語來搜索服務器中存在的所有相關信息;其次是對情境信息進行過濾，這一過程主要是根據(jù)用戶的過往偏好對于所有獲取的信息進行篩選，從而使顯示的情境信息更加符合用戶的需求，最后則是對情境信息進行管理，在進行情境信息管理的過程中主要包含了情境信息 的沖突、歷史情境信息的管理、情境信息的緩存管理三個方面。

（四）自適應動態(tài)演化的演化操作

在進行自適應動態(tài)演化操的過程中，并不對軟件原本的結(jié)構(gòu)等方面進行調(diào)整和修改，而是只根據(jù)用戶的需求或出于軟件開發(fā)者的管理需要對軟件的參數(shù)變量或是屬性進行調(diào)整，經(jīng)過這樣的調(diào)整，軟件的整體功能和屬性并不會發(fā)生改變，但是能夠?qū)浖牟糠止δ苓M行優(yōu)化，使得軟件使用更加符合用戶的需要。

三、網(wǎng)絡化軟件自適應動態(tài)演化技術的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢

（一）網(wǎng)絡化軟件自適應動態(tài)演化技術的挑戰(zhàn)

1.網(wǎng)絡化軟件超常復雜

網(wǎng)絡化軟件相對于目前開發(fā)的軟件而言要復雜得多，這主要基于網(wǎng)絡化軟件在開發(fā)和使用過程中受到的影響因素非常多，一方面，網(wǎng)絡環(huán)境、軟件目標以及不同用戶之前的需要本身就比較復雜，另一方面，用戶需要、軟件目標以及網(wǎng)絡環(huán)境這些因素之間還存在相互交織的關系，使網(wǎng)絡化軟件的開發(fā)難度進一步加大。

2.用戶需求的不確定性

用戶需求的不確定性主要是由于兩個方面引起的，首先，由于用戶的認知是不完善的，受到用戶認知的限制，用戶在開發(fā)軟件之處提出的要求存在諸多不完善之處，而其在軟件的使用過程中，將逐步完善相關方面的認知，進而對軟件開發(fā)與完善提出更多要求。除此之外，世界是不斷發(fā)展變化著的，而這樣的變化并不確定，用戶的認知也會隨著外界的環(huán)境而發(fā)生改變，因此用戶認知和需求的變化也具有較大的不確定性。

3.外部環(huán)境信息的不確定性

網(wǎng)絡化軟件將在開放的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中運行，而由于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的高度開放性導致互聯(lián)網(wǎng)中存在諸多不確定性的因素，盡管網(wǎng)絡化軟件為了應對互聯(lián)網(wǎng)運行環(huán)境的不確定性會對網(wǎng)絡運行環(huán)境進行實時監(jiān)控，然而由于網(wǎng)絡環(huán)境過于開放，網(wǎng)絡環(huán)境較為復雜，且具有很強的不確定性，這導致網(wǎng)絡化軟件無法全方位的捕捉外部環(huán)境信息。

4.演化數(shù)據(jù)和資源的不可信

在網(wǎng)絡化軟件動態(tài)演化過程中，需要依據(jù)外界的信息來源來進行演化，然而網(wǎng)絡環(huán)境中的信息源非常多，部分信息源的數(shù)據(jù)信息并不可信，然而當前要識別信息源數(shù)據(jù)信息是否可靠的難度非常大，而這無疑會給網(wǎng)絡化軟件動態(tài)演化過程中造成較大的風險。

5.自適應演化理論方法不完善

盡管當前關于網(wǎng)絡化軟件的自適應演化理論方法的研究比較多，但是由于網(wǎng)絡化軟件設計的學科非常多，其內(nèi)容也比較復雜，因此網(wǎng)絡化軟件的自適應演化理論還存在諸多不完善之處，沒有形成完整且系統(tǒng)的理論，而缺乏理論支持將在一定程度上阻礙網(wǎng)絡化軟件的發(fā)展。

（二）網(wǎng)絡化軟件自適應動態(tài)演化技術的發(fā)展趨勢

1.彈性的網(wǎng)絡化軟件體系結(jié)構(gòu)模型

由于網(wǎng)絡環(huán)境、用戶需求等存在高度不確定性與復雜性，在這樣的背景下，軟件也需要不斷進行優(yōu)化調(diào)整，而當前的軟件構(gòu)建模型無法滿足這一需要。因此需要構(gòu)建彈性的網(wǎng)絡化軟件體系結(jié)構(gòu)模型，以滿足將不同種類的原系統(tǒng)和軟件模型清 晰地區(qū)分開。

2.基于大數(shù)據(jù)挖掘的演化誘因捕捉

網(wǎng)絡化軟件進行自適應動態(tài)化演化的重要動因是由于用戶需求的變化，因此需要捕捉用戶需求的新動向，在過去盡管能夠通過調(diào)查問卷等方式了解用戶的需求變化，但無法了解用戶出現(xiàn)這些變化的原因，從而更好地優(yōu)化軟件，而現(xiàn)在能夠使用大數(shù)據(jù)分析技術對用戶信息進行深度挖掘，從而找出用戶需求變化的規(guī)律，從而達到延長軟件使用壽命的目的。

3.基于深度學習的多目標演化決策技術

深度學習也是當前網(wǎng)絡化軟件發(fā)展的重要趨勢，通過深度學習能夠了解用戶諸多的需求，并緩解由于由于用戶多需求導致軟件多種不同的功能、性能屬性演化時發(fā)生沖突的現(xiàn)象，這主要基于深度學習能夠分析不同場景下各個功能的重要性權重，從而根據(jù)權重結(jié)果進行最佳的決策。

4.基于群體智慧的自適應動態(tài)演化優(yōu)化

早過去進行軟件優(yōu)化過程中，用戶主要是間接被動的進行參與，這導致用戶的部分需求無法得到滿足，而讓用戶主動參與軟件演化過程中，能夠發(fā)揮所有用戶的指揮，實現(xiàn)基于群體智慧的自適應動態(tài)演化優(yōu)化，從而提升網(wǎng)絡化軟件自適應動態(tài)演化優(yōu)化效果。

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荊楚理工學院 448001