基于体系结构的SOA软件可靠性评估技术研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61402333
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    侯春燕
  • 依托单位：
    天津理工大学
  • 学科分类：
    F0203.软件理论、软件工程与服务
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

With the rise of new software development patterns represented by SOA, SOA software reliability has attracted much attention from both academic and industry communities. SOA software development focuses on architecture design, and it is important for reliability analysis to emphasize software architecture. Existing architecture-based approaches mainly suffer from: 1. They were proposed for component-based software and can’t be applied directly to service-based software; 2. They don’t model usage profile explicitly; 3. It is inconvenient for software developers to use; 4. They don’t take account of the differences between testing profile and practical usage profile. In response to these issues: 1. Reliability factors in SOA are introduced into architecture models; 2. System usage profile is propagated to each service by means of parameter dependency; 3. Architecture and analysis model are built respectively in order to hide complexity of underlying analysis technique; 4. The concept of sub-domain is adopted to allow service developers to test services regardless of practical usage profile. This project is expected to address key issues of SOA software reliability analysis. The goal is to help SOA architects optimize architecture design by means of selecting and assembling service components.
随着以SOA为代表新型软件开发模式兴起，SOA软件可靠性问题引起学术界和工业界广泛关注。SOA软件开发重点在于体系结构设计，所以可靠性分析也需要以体系结构为基础进行。目前提出的基于体系结构的方法主要存在如下问题：1.针对构件软件开发模式，不能直接应用于基于服务的软件；2.没有明确建模使用剖面；3.不方便软件开发者使用；4.没有考虑测试剖面和实际使用剖面的不同。针对上述问题：1.将SOA架构中可靠性相关因素引入到体系结构模型中； 2.采用参数依赖的方法将系统级使用剖面传递给服务组件；3.体系结构模型和分析模型分开建模，对软件开发者隐藏底层分析技术的复杂性；4.引入子域的概念，子域允许开发者在不知道服务将面临使用剖面情况下对服务进行测试。本项目研究将有望解决SOA软件可靠性分析关键问题，帮助SOA软件开发者选择和组装服务组件，优化体系结构设计。

结项摘要

为了解决目前基于体系结构的软件可靠性分析方法存在的问题，我们提出了基于情景的构件软件可靠性分析方法。近几年来，基于情景的方法在软件可靠性分析领域受到越来越多关注，因为情景的概念符合软件测试规范，一个情景对应一个测试用例。在体系结构建模方面，提出两层结构模型描述SOA软件体系结构，第一层为基于UML模型方便软件开发者使用，第二次为形式化模型用来分析软件可靠性。根据体系结构模型中构件间交互关系，提出剖面传递算法将系统级用户输入剖面传递给系统构件，建立构件的实际使用剖面。提出子域的概念实现构件测试剖面到实际运行剖面的映射。基于情景的方法有利于解决可靠性分析中存在的状态空间爆炸问题。SOA软件应用一般只存在有限条执行路径。基于情景的方法根据系统执行路径建立物理状态空间。传统的基于体系结构的可靠性分析方法通常考虑所有硬件资源状态组合，与之相比，基于情景的方法能够有效避免状态空间爆炸，提高软件可靠性分析的效率。.由于SOA软件普遍部署于大规模集群系统中运行。集群系统是一类软件负载共享系统，它们的可靠性主要依赖于系统软件。我们提出一种可靠性分析方法分析冗余集群系统，系统节点包括初始服务节点和冷备份节点。系统可靠性过程建模为基于状态的非齐次Markov过程（NHMP），每个状态对应于一个非齐次泊松过程（NHPP）。NHPP到达速率为软件失效速率。我们用Cox的比例风险模型建模软件失效率，同时考虑软件累积工作负载和瞬时工作负载对软件失效的影响。模型还可以扩展用于考虑重启情况下的集群系统可靠性分析。除了理论方法研究外，我们还采用实验方法研究软件老化问题。通过对不同负载下服务器失效数据收集，采用多元线性回归的方法统计分析，预测软件下一次失效发生时间点，取得了良好的预测效果。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（4）
专利数量（0）
Improving Purchase Behavior Prediction with Most Popular Items
改善对最受欢迎商品的购买行为预测
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    IEICE Transactions on Information and Systems
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    陈晨;肖佳坤;侯春燕;袁晓洁
  • 通讯作者：
    袁晓洁
Using Hierarchical Scenarios to Predict the Reliability of Component-Based Software
使用分层场景来预测基于组件的软件的可靠性
  • DOI：
    10.1587/transinf.2017edp7127
  • 发表时间：
    2018-02-01
  • 期刊：
    IEICE TRANSACTIONS ON INFORMATION AND SYSTEMS
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    Hou, Chunyan;Wang, Jinsong;Chen, Chen
  • 通讯作者：
    Chen, Chen
Purchase Behavior Prediction in E-Commerce with Factorization Machines
使用因子分解机预测电子商务中的购买行为
  • DOI：
    10.1587/transinf.2015edl8116
  • 发表时间：
    2016-01-01
  • 期刊：
    IEICE TRANSACTIONS ON INFORMATION AND SYSTEMS
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    Chen, Chen;Hou, Chunyan;Yuan, Xiaojie
  • 通讯作者：
    Yuan, Xiaojie
Tree-Based Feature Transformation for Purchase Behavior Prediction
用于购买行为预测的基于树的特征转换
  • DOI：
    10.1587/transinf.2017edl8210
  • 发表时间：
    2018-05-01
  • 期刊：
    IEICE TRANSACTIONS ON INFORMATION AND SYSTEMS
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    Hou, Chunyan;Chen, Chen;Wang, Jinsong
  • 通讯作者：
    Wang, Jinsong
Enhancing Purchase Behavior Prediction with Temporally Popular Items-published
通过暂时流行的商品增强购买行为预测 - 已发布
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    IEICE Transactions on Information and Systems
  • 影响因子：
    0.7
  • 作者：
    陈晨;侯春燕;肖佳坤;温延龙;袁晓洁
  • 通讯作者：
    袁晓洁

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其他文献

--氨基丁酸在植物抵抗逆境胁迫中的作用,植物生理学报,2020,56(2):134-140
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    李楠楠;李彤彤;侯春燕;王冬梅
  • 通讯作者：
    王冬梅
微小RNA-496靶向β-链蛋白抑制骨肉瘤细胞侵袭转移
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    中华实验外科杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李梅;侯春燕;肖勋刚;谭潭
  • 通讯作者：
    谭潭
羊毛纤维铁配合物存在下的偶氮染料氧化降解
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
    董永春;侯春燕;赵娟芝;杨金库
  • 通讯作者：
    杨金库
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘娜;乔妹;孙嘉伟;陈琰;侯春燕;韩胜芳;王冬梅
  • 通讯作者：
    王冬梅
小麦与叶锈菌互作过程中精氨酸脱羧酶基因TaADC的功能研究
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  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    农 业 生 物 技 术 学 报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李彤彤;宋姗姗;王琦;侯春燕;王冬梅
  • 通讯作者：
    王冬梅

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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