软件开发环境国家重点实验室的科研队伍建设

本文阐述了软件开发环境国家重点实验室采取各种措施,积极创造良好的学术环境和工作条件,坚持"以人为本"的管理思想,进一步加大对中青年学术带头人和学术骨干特别是对科技将帅才的培养、发现和吸引的工作力度,加大对研究生的培养,为人才成长创造良好条件.已造就一支阵容强大、研究梯队分布合理、多学科交叉、管理队伍精干高效的科研队伍.

基于知识管理的国家重点实验室管理

首先介绍了知识管理和知识管理系统的有关概念,然后从知识管理的角度,分析了国家重点实验室目前管理模式存在的问题,提出在建立国家重点实验室知识管理系统的基础上,构建以知识为中心的国家重点实验室管理模式。

开展“为我为主”的国际合作与交流 提高国家重点实验室的国际竞争力

国内外学术交流与合作,尤其是在国际科技合作中争取"以我为主"是国家重点实验室提高研究水平、学术水平、管理水平和国际竞争力的重要前提.本文简要介绍了软件开发环境国家重点实验室在国际交流与合作中如何开展"以我为主"的实质性合作研究,以及我们在这方面的一些体会和思考.

提升国家重点实验室国际竞争力初探——从国际交流与合作视角

科学研究尤其是基础研究的国际化趋势日益突出。广泛深入地开展实质性的国际交流与合作已成为提高我国国家重点实验室基础研究水平、培养具有国际竞争力的高素质人才的重要方式和支撑。本文主要从开展国际交流与合作的角度,对提高我国国家重点实验室的国际竞争力进行了探讨。

知识管理在国家重点实验室管理中的应用

一、引言 国家重点实验室(State Key Lab)是国家科技创新体系的重要组成部分,是国家组织高水平基础研究和应用基础研究、聚集和培养优秀科学家、开展国内、国际学术交流的重要基地.其主要任务是根据国家科技发展方针,围绕国家发展战略目标,针对学科发展前沿和国民经济、社会发展及国家安全的重大科技问题,开展创新性研究.其目标是获取原始创新成果和自主知识产权.

国家重点实验室多项目与项目组合动态网络管理模式研究

有效地进行多项目管理是当前国家重点实验室项目管理中面对的关键问题。在资源有限的基础上完成在内容上呈现出相关关系的多个项目，从实验室面临的实际情况看，人力资源的有效配置是实验室进行多项目管理的核心和瓶颈。该文首先分析了国家重点实验室承担的科研项目的新特点，然后讨论了影响实验室人力资源分配的组织管理模式以及科研人员的压力管理等问题，给出了国家重点实验室实施多项目网络式动态管理的解决方案。

基于大数据的软件智能化开发方法与环境

阐述了围绕软件工程大数据的汇聚组织、知识表示提炼、软件工具智能化和智能开发服务环境等关键技术开展的一系列研究工作,建立了基于大数据的软件智能化开发技术体系,研发关键性的软件智能化开发工具,形成了“人-工具-数据”融合的新一代软件智能化开发环境,并构建了软件智能化开发云平台。面向万众创新的社会需求,构建了服务大众的公共服务平台;针对企业创新能力的提升,提供了智能化的企业软件开发环境。

数据驱动的软件开发者智能协作技术

通过挖掘并利用软件大数据中蕴含的知识来提高软件开发的智能化水平已成为软件工程领域的热点研究问题。然而,对软件开发者及其群体协作方法的研究尚未形成系统化的研究成果。针对此问题,以开发者群体为研究对象,通过深入分析开发者的行为历史数据,研究面向智能协作的关键技术,并以此为基础研制相应的支撑环境。首先,收集并分析了海量的开发者相关数据;第二,给出了软件开发者能力特征模型及其协作关系模型,并构建了开发者知识图谱;第三,以开发者知识图谱为支撑,阐述了基于智能推荐的协作开发方法。基于以上关键技术,研发了相应的支撑工具,并构建了智能协作开发环境系统;最后,对未来的工作进行了展望。

开源软件缺陷的跨项目相关问题推荐方法

GitHub是著名的开源软件开发社区,支持开发人员在开源项目中使用问题追踪系统来处理问题.在软件缺陷问题的讨论过程中,开发人员可能指出与该缺陷问题相关的其他项目问题(称为跨项目相关问题),为缺陷问题的修复提供参考信息.然而,GitHub平台中托管了超过2亿的开源项目和12亿个问题,导致人工识别和获取跨项目相关问题的工作极其耗时.提出为缺陷问题自动化推荐跨项目相关问题的方法CPIRecom.为了构建预选集,采用项目之间历史相关问题对的数量和问题发布时间间隔筛选问题.其次,为了精准推荐,采用BERT预训练模型提取文本特征,分析项目特征.然后使用随机森林算法计算预选问题与缺陷问题的相关概率,最终根据相关概率排名得到推荐列表.模拟CPIRecom方法在GitHub平台的使用情况.CPIRecom方法的平均倒数排名达到0.603,前5项查全率达到0.715.

数据驱动的软件智能化开发方法与技术专题前言

当今社会软件无所不在，追求高质量和高效率的软件开发是软件工程研究的核心目标．软件开发经历了从结构化方法、面向对象方法到网络服务化，逐步向基于互联网和开源模式构造的方法发展．软件开发工具与环境也是伴随着开发方法不断更替变化，从命令行开发工具到集成化开发环境，再到扩展开发环境、协同开发环境，正向智能化开发环境方向演进．

面向国家高性能计算环境的虚拟数据空间系统

高性能计算环境是支撑国家科技创新、经济发展、国防建设的核心信息基础设施,世界高性能计算强国纷纷建设基于多超算中心资源的广域高性能计算环境。然而,高性能计算环境中资源种类繁多且地域分布广,无法有效发挥资源的聚合效应,难以满足大型应用对广域分布数据的统一管理和高效访问需求。为此,提出了一套可用于构建广域全局虚拟数据空间的完整技术体系,包括虚拟数据空间模型、跨域虚拟数据空间构建、广域环境中数据高效迁移、广域环境中存算协同调度、跨域高并发数据聚合处理等技术,并研发了一个可运行于国家高性能计算环境的虚拟数据空间系统,可有效支撑广域分散异构存储资源的统一高效访问,实现广域环境中分布数据的跨域共享和协同处理。目前,该软件系统已在国家高性能计算环境实验性部署,并验证了分子对接、全基因组关联分析、天气预报模式3类典型大型应用。验证结果表明,所研虚拟数据空间构建方法和系统可有效聚合广域分散的存储资源,满足大型应用的数据空间需求。

空间众包环境下的3类对象在线任务分配

随着移动互联网技术与O2O(offline-to-online)商业模式的发展,各类空间众包平台变得日益流行,如滴滴出行、百度外卖等空间众包平台更与人们日常生活密不可分.在空间众包研究中,任务分配问题更是其核心问题之一,该问题旨在研究如何将实时出现的空间众包任务分配给适宜的众包工人.但大部分现有研究所基于的假设过强,存在两类不足:(1)现有工作通常假设基于静态场景,即,全部众包任务和众包工人的时空信息在任务分配前已完整获知,但众包任务与众包工人在实际应用中动态出现,且需实时地对其进行任务分配,因此,现存研究结果在实际应用中缺乏可行性;(2)现有研究均假设仅有两类众包参与对象,即众包任务与众包工人,而忽略了第三方众包工作地点对任务分配的影响.综上所述,为弥补上述不足,提出了一类新型动态任务分配问题,即,空间众包环境下的3类对象在线任务分配.该问题不但囊括了任务分配中的3类研究对象,即众包任务、众包工人和众包工作地点,而且关注动态环境.进而设计了随机阈值算法,给出了该算法在最差情况下的竞争比分析.采用在线学习方法进一步优化了随机阈值算法,提出自适应随机阈值算法,并证明该优化策略可逼近随机阈值算法使用不同阈值所能达到的最佳效果.最终通过在真实数据集和具有不同分布人造数据集上进行的大量实验,验证了算法的效果与性能.

基于相关性反馈的开源系统跨层需求追踪方法

大型复杂软件系统的需求分析与生成是一个由上而下逐层分解的过程,跨层需求间追踪关系的构建对于项目的管理、开发与演化都至关重要.开源系统的松耦合贡献方式需要每位参与者能便捷地理解需求的来龙去脉及需求状态,这依赖跨层需求间的追踪.问题描述日志是开源系统中需求的常见呈现方式,其无固定模板要求,内容多样(含文本、代码、调试信息等),术语使用自由,跨层需求间抽象层次大,给自动追踪带来极大的挑战.提出一种面向关键特征维度的相关性反馈方法,通过静态分析项目代码结构,抽取代码相关术语及其间的关联强度,构建代码词汇库,以缓解跨层需求的抽象层次差距及用语不统一的问题;通过度量词汇对需求描述的重要性并基于此筛选关键特征维度,以对查询语句进行针对性的优化,有效减少需求描述长度、内容形式等方面的噪音.通过在3个开源系统需求集上针对两个场景的实验,表明所提方法相比基线方法在跨层需求追踪方面的优越性,相比VSM、Standard Rocchio和Trace BERT,F2值的最大提升分别可达29.01%、7.45%和59.21%.

设备协同技术及其系统软件研究综述

设备协同技术是大规模区域管理、物联网等领域的支撑技术,对设备协同技术及其系统软件进行研究具有重要意义.本文首先总结设备协同技术的发展阶段,指出大规模设备协同技术是目前的关键研究问题,主要研究如何支持设备协同的大规模性、控制的快捷性和协同的安全性.之后,归纳了大规模设备协同系统软件的体系结构,并分析了大规模设备协同中的三个关键技术.通过分析若干设备协同典型应用系统以及采用的技术方案,指出了目前研究的特点、优势和不足.同时本文分析了基础网络方案对设备协同系统软件的影响.最后指出了进一步的发展方向.

自动化软件错误定位技术研究进展

调试过程中代价最昂贵和最耗时的活动之一就是定位错误.为了辅助开发人员进行程序错误的定位和修正,自动化错误定位技术通过对源程序、测试结果以及各种程序行为特征信息的计算分析,给出造成故障的软件缺陷在源代码中的可能位置.文中对现有错误定位技术进行了分类,介绍了各种代表性技术的原理以及建模方法,并给出了常用的评测基准集和评价标准,最后还指出了若干值得进一步研究的方向.

可重用软件模式

软件重用是软件界追求的目标,人们正在努力将基于框架、体系结构和需求的重用变为现实,但是在具体实现技术上还不成熟。为了促进软件的重用,软件专家引入了结构化、可重用的软件模式来捕捉并描述软件业多年来成熟的软件知识和经验。该文首先阐述了软件模式的发展过程;然后介绍了软件模式的几个重要分支———设计模式、反模式和分析模式,并根据它们的特点进行了比较;最后指明了可重用软件模式的未来发展方向,并提出了以可重用软件模式为中心的领域工程方法。该工作强调了可重用软件模式在提高软件开发效率和质量上的作用,对提高国内软件重用水平具有重要意义。

云计算环境中面向OLTP应用的数据分布研究

云计算为大型OLTP应用中分布式数据的高效存储和管理带来了新的机遇,大数据则对分布式数据的存储与管理提出了新的挑战,自动数据分布逐渐成为分布式系统中的研究重点和难点.该文对影响数据分布问题的三要素数据、负载和节点进行分析,将该问题抽象为数据分片、数据分配和负载执行3个相互关联的子问题,提出了数据分布问题的三角架构DaWN.由于不同的系统有不同的应用需求,DaWN架构以代价模型为枢纽,对特定应用需要达到的效能目标和资源限制进行调配,并提出了数据分布问题所面临的技术挑战.该文对DaWN架构中以顶点为代表的3个基本要素进行详细分析,着重对以边为代表的3条关联关系进行阐释,并据此对云环境中大规模OLTP应用的数据分片、数据分配和负载执行3个数据分布子问题的研究成果和进展进行归纳和总结.基于以上分析,该文以数据分片、数据分片和负载执行为变量,使用真值表覆盖数据分布问题中的8种类型,并采用三维立体坐标系的方式对相关工作的分布进行归纳总结和呈现.最后,该文从代价模型研究、测试基准研究、自动化数据分布技术研究、特定应用研究等4个角度,对数据分布问题的未来发展方向进行展望.

软件网络的多粒度拓扑特性分析及其应用

随着软件与网络的融合,以网络为基础的软件系统在规模、用户数量、组成单元的交互关系方面都成数量级的增长,成为一类重要的复杂系统,超出了开发人员的理解和控制.文中首先分析软件工程40年来软件开发设计方法学的变迁历程,并给出软件网络的定性描述,提出网络时代软件工程的新观点.然后以eCos开源系统为分析载体,从不同粒度上对网络模型进行拓扑特性分析,结果表明该载体网络在不同粒度上具有自相似的结构特性.最后针对嵌入式系统的本质特性,从节点异质性、局部抱团性和多粒度的网络规模简约3个方面进行实证分析,用以指导嵌入式软件系统的可配置、可裁剪目标,从而达到资源的最小负载.

网格环境下基于XML的异构数据集成系统

分析地震、地质行业的数据资源特点,在数据网格中间件OGSA-DAI基础上提出一种基于XML的分布异构数据访问与集成框架,实现数据的透明访问和联合查询。系统以XML作为公共数据模型,使用三层模式集成机制,以XQuery同时作为XML模式之间的映射语言及全局查询语言,简化全局视图的构造和系统的查询处理。

基于模型对比和组合的软件产品线领域需求建模

软件产品线作为系统化的软件复用方式,可以提高软件的开发效率和质量.软件产品线变化性建模是软件产品线的关键技术,通过建立变化性模型以记录软件产品线成员产品的共性和变化性.目前的软件产品线变化性建模方法大都通过领域专家进行分析建立,这种方法过度依赖于领域专家的分析能力,在系统规模较小的情况下,变化性分析比较容易,但是如果系统规模变大,则系统的规模对于变化性分析的影响会越来越大.文中提出一种半自动的软件产品线领域需求建模方法,基于关注点分离的思路,利用特征模型表示软件产品线中系列产品的不同方面的特征信息,通过特征模型的对比和组合实现领域需求模型的构建.为有效地实现特征模型对比与组合,文中提出一种基于标记和结构的特征模型对比方法,同时,文中实现了基于约束的特征模型组合.基于公开的特征模型,文中对提出的方法进行了验证,实验结果表明,文中提出的领域需求建模方法能够在一定准确率的情况下有效地实现领域需求模型的构建.