面向領(lǐng)域的軟件系統(tǒng)構(gòu)造與質(zhì)量保障專題前言*

潘敏學(xué) ,魏 峻 ,崔展齊

1(計算機軟件新技術(shù)國家重點實驗室(南京大學(xué)),江蘇 南京 210023)

2(南京大學(xué) 軟件學(xué)院,江蘇 南京 210093)

3(中國科學(xué)院 軟件研究所,北京 100190)

4(北京信息科技大學(xué) 計算機學(xué)院,北京 100101)

軟件是推動新一代信息技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動力.隨著互聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展,軟件與物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、自動駕駛等眾多領(lǐng)域的融合進一步加強,正引領(lǐng)并促進這些領(lǐng)域向數(shù)字化、智能化發(fā)展,為社會、經(jīng)濟的加速演進和創(chuàng)新發(fā)展帶來了新的契機.因此,面向領(lǐng)域的軟件技術(shù)不僅是軟件領(lǐng)域,也是眾多其他領(lǐng)域國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注焦點和研究重點.與傳統(tǒng)的軟件系統(tǒng)相比,面向領(lǐng)域的軟件系統(tǒng)(簡稱領(lǐng)域軟件)帶來了研究與應(yīng)用上的新挑戰(zhàn).面對領(lǐng)域軟件的特點和需求,如何有效地構(gòu)造領(lǐng)域軟件,實現(xiàn)領(lǐng)域應(yīng)用的軟件定義與智能化,如何通過驗證、分析、測試等多種手段嚴格保障系統(tǒng)控制行為的正確性、實時性、協(xié)同性等重要質(zhì)量特性,是一個重大挑戰(zhàn).

本專題采取自由投稿的方式,共收到37 篇投稿,其中36 篇通過了形式審查.特約編輯邀請了30 位領(lǐng)域?qū)＜覅⑴c審稿,每篇稿件至少邀請2 位專家進行評審,每篇稿件都經(jīng)過兩輪審稿.共計16 篇稿件通過第1 輪評審,并在CCF 軟件工程專業(yè)委員會、系統(tǒng)軟件專業(yè)委員會、形式化方法專業(yè)委員會年會2020 CCF 中國軟件大會(Chinasoft)上進行了報告.經(jīng)過第2 輪終審,最終有10 篇論文入選本專題.其中,

論文“基于反例確認的CPS 不確定性模型校準(zhǔn)”研究了CPS 中不確定性模型的準(zhǔn)確性問題,提出了一種基于反例確認的校準(zhǔn)方法以提高不確定性模型的準(zhǔn)確度并精化CPS 系統(tǒng)模型的驗證結(jié)果.

論文“安全關(guān)鍵異構(gòu)軟件混合建模及代碼生成方法”提出了一種AADL 和SDL 的混合建模方法,支持以自底向上的方式對安全關(guān)鍵軟件系統(tǒng)進行混合建模,并給出了面向多核處理器平臺的代碼自動生成方法.

論文“基于環(huán)境建模的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)TAP 規(guī)則生成方法”提出了一種基于環(huán)境建模的TAP 規(guī)則生成方法,自動地基于環(huán)境模型從服務(wù)需求中推導(dǎo)系統(tǒng)行為,檢測系統(tǒng)行為的完整性與一致性,并最后轉(zhuǎn)換為TAP 規(guī)則.

論文“區(qū)塊鏈賦能的高效物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)激勵共享方案”提出了一個高效的區(qū)塊鏈物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)激勵共享框架,利用分片技術(shù)構(gòu)建能夠并行處理數(shù)據(jù)共享交易的異步共識區(qū),并在云/邊緣服務(wù)器和分片異步共識區(qū)上部署高效的共識機制,從而提高數(shù)據(jù)共享交易的處理效率.

論文“時空軌跡數(shù)據(jù)驅(qū)動的自動駕駛場景元建模方法”提出一種面向自動駕駛領(lǐng)域的時空軌跡數(shù)據(jù)元建模方法以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一、處理與重用,并基于自動駕駛安全場景建模語言ADSML 討論了如何使用ADSML 實現(xiàn)場景實例化.

論文“基于深度學(xué)習(xí)的混合模糊測試方法”提出了一個基于深度學(xué)習(xí)將符號執(zhí)行與模糊測試相結(jié)合的混合測試方法,并實現(xiàn)了相應(yīng)的混合測試工具SmartFuSE.

論文“一種結(jié)構(gòu)信息增強的代碼修改自動轉(zhuǎn)換方法”基于深度學(xué)習(xí)提出了一種結(jié)構(gòu)信息增強的代碼修改自動轉(zhuǎn)換方法,增強了模型對代碼的結(jié)構(gòu)信息和依賴信息的捕獲能力,從而提升了代碼修改自動轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性.

論文“融合代碼與文檔的軟件功能特征挖掘方法”提出了一種融合代碼與文檔的軟件功能特征挖掘方法.通過迭代挖掘軟件源代碼和以Stack Overflow 討論帖為代表的軟件文檔,自動提取開源軟件的功能特征描述,并構(gòu)造層次化的軟件功能特征視圖.

論文“基于偶然正確性概率的錯誤定位技術(shù)”通過對基于代碼覆蓋的錯誤定位技術(shù)中可疑度的計算方法進行修正,提出了一種錯誤定位技術(shù),以消除偶然正確性現(xiàn)象對錯誤定位技術(shù)的影響.

論文“面向神經(jīng)機器翻譯系統(tǒng)的多粒度蛻變測試”提出了一種基于蛻變測試的多粒度測試框架,用于在沒有參考譯文的情況下評估神經(jīng)機器翻譯系統(tǒng)的翻譯質(zhì)量及其翻譯魯棒性.

本專題面向領(lǐng)域軟件的研究人員和工程人員,內(nèi)容涵蓋領(lǐng)域軟件的需求分析、設(shè)計與建模、開發(fā)與構(gòu)造、測試與驗證等領(lǐng)域,反映了我國學(xué)者在相關(guān)領(lǐng)域的高水平研究成果.感謝《軟件學(xué)報》編委會、CCF 軟件工程專委會、系統(tǒng)軟件專委會、形式化方法專委會對專題工作的指導(dǎo)和幫助,感謝專題全體評審專家及時、耐心、細致的評審工作,感謝踴躍投稿的所有作者.希望本專題能夠?qū)︻I(lǐng)域軟件的科研工作有所促進.