軟件學(xué)科發(fā)展回顧特刊前言*

梅 宏,金 芝,郝 丹

1(北京理工大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院,北京 100081)

2(高可信軟件技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(北京大學(xué)),北京 100871)

3(北京大學(xué) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 軟件所,北京 100871)

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,軟件系統(tǒng)無(wú)處不在,其應(yīng)用形態(tài)呈現(xiàn)出泛在化、社會(huì)化、情境化、智能化等特征,軟件正逐步成為人類(lèi)社會(huì)不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施.軟件學(xué)科的發(fā)展是顯而易見(jiàn)的,體現(xiàn)在系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大,所解決的問(wèn)題越來(lái)越復(fù)雜,交互對(duì)象越來(lái)越多樣,人們寄予越來(lái)越高的可靠性要求.現(xiàn)在,人機(jī)物融合應(yīng)用模式的不斷深入,“泛在系統(tǒng)”和“軟件定義”也成為呼之欲出的著力點(diǎn).這孕育了軟件學(xué)科的新的增長(zhǎng)點(diǎn),也給軟件方法和技術(shù)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn).“以史為鏡,可以知興替”,為了更好地把握時(shí)機(jī),迎接挑戰(zhàn),有必要重新審視軟件學(xué)科中典型方法和技術(shù)的發(fā)展歷程,從而啟迪未來(lái)的發(fā)展方向.2019年是《軟件學(xué)報(bào)》創(chuàng)刊 30周年,以此特刊形式記錄之.

本特刊選擇軟件理論和軟件工程,以及系統(tǒng)軟件等方向進(jìn)行回顧.采取定向邀請(qǐng)征稿的方式,共有 10篇稿件通過(guò)了形式審查.特約編輯先后邀請(qǐng)了各領(lǐng)域?qū)＜覅⑴c審稿,每篇稿件至少邀請(qǐng) 2位專(zhuān)家進(jìn)行評(píng)審,每篇稿件都經(jīng)過(guò)兩輪審稿,最終有9篇稿件通過(guò)評(píng)審,入選本特刊.其中,

論文“軟件開(kāi)發(fā)方法發(fā)展回顧與展望”,簡(jiǎn)要地從基于結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)和模塊化開(kāi)發(fā)的基本方法到服務(wù)化的方法,回顧了軟件開(kāi)發(fā)方法發(fā)展歷程中的重要里程碑.針對(duì)人機(jī)物融合應(yīng)用模式的新挑戰(zhàn),介紹了網(wǎng)構(gòu)軟件范型并展望其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì).

論文“系統(tǒng)軟件新洞察”,以系統(tǒng)軟件的發(fā)展脈絡(luò)為基石,分析了系統(tǒng)軟件的本質(zhì)特征、時(shí)代特點(diǎn)和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),從3個(gè)方面給出了對(duì)系統(tǒng)軟件的洞察.

論文“形式化方法概貌”,簡(jiǎn)述了形式化方法的發(fā)展歷程和基本方法體系,綜述了形式化方法的理論、方法、工具和應(yīng)用的現(xiàn)狀,展望了其所面臨的發(fā)展機(jī)遇和未來(lái)趨勢(shì).

論文“軟件過(guò)程與管理方法綜述”,從軟件組織與管理的核心概念切入,梳理了軟件組織和管理方法的特征,并以軟件的發(fā)展歷史為主線(xiàn),介紹了軟件組織與管理方法的歷史沿革及其背后的緣由.

論文“程序分析研究進(jìn)展”,概述了基本程序分析技術(shù)及其研究進(jìn)展,總結(jié)了不同類(lèi)型軟件的分析方法,展望了程序分析的未來(lái)方向和挑戰(zhàn).

論文“程序理解:現(xiàn)狀與未來(lái)”,從工程、學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)、方法和技術(shù)這 3個(gè)維度定位了程序理解任務(wù),通過(guò)文獻(xiàn)分析展示其研究布局,并從認(rèn)知過(guò)程、理解技術(shù)以及軟件工程任務(wù)中的應(yīng)用這 3個(gè)方面,綜合論述程序理解研究的發(fā)展脈絡(luò)和研究進(jìn)展.

論文“大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的歷史、現(xiàn)狀與未來(lái)”,簡(jiǎn)述了數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展歷史,從存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)模型、計(jì)算模式、查詢(xún)引擎等方面對(duì)大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,指出目前大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應(yīng)具有的模塊化和松耦合特點(diǎn),及其應(yīng)具備的數(shù)據(jù)特征、系統(tǒng)特征和應(yīng)用特征,并預(yù)測(cè)分析了未來(lái)大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的特點(diǎn).

論文“數(shù)據(jù)模型及其發(fā)展歷程”,以數(shù)據(jù)模型的發(fā)展歷程為線(xiàn)索,依次分析了結(jié)構(gòu)化模型、半結(jié)構(gòu)化模型、OLAP分析模型、大數(shù)據(jù)模型等典型的數(shù)據(jù)模型,并對(duì)各個(gè)模型的典型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行了性能分析.

論文“新型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)研究進(jìn)展與趨勢(shì)”,聚焦由大數(shù)據(jù)的“4V”特征帶來(lái)的挑戰(zhàn),解剖和分析新型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和研究進(jìn)展,包括分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、圖數(shù)據(jù)庫(kù)、流數(shù)據(jù)庫(kù)、時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)和眾包數(shù)據(jù)庫(kù)等,并對(duì)這些新型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望.

本特刊面向軟件學(xué)科的研究人員和工程人員,內(nèi)容涵蓋系統(tǒng)軟件以及軟件理論和工程等領(lǐng)域,反映了我國(guó)學(xué)者對(duì)于軟件學(xué)科過(guò)去和未來(lái)的重要認(rèn)識(shí).感謝《軟件學(xué)報(bào)》編委會(huì)、CCF軟件工程專(zhuān)委會(huì)、CCF系統(tǒng)軟件專(zhuān)委會(huì)對(duì)特刊工作的指導(dǎo)和幫助,感謝特刊全體評(píng)審專(zhuān)家及時(shí)、耐心、細(xì)致的評(píng)審工作,感謝踴躍投稿的所有作者.希望本特刊能夠?qū)浖W(xué)科的科研工作有所促進(jìn).