前言

萬物互聯(lián)、數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能化時代來臨.軟件系統(tǒng)幫助人類定義更快的網(wǎng)絡(luò)、更智能地控制設(shè)備、采集更多樣的數(shù)據(jù)、完成更豐富的處理和分析，從而提升人類的工作效率和生活體驗.軟件的智能化，以及軟件開發(fā)和質(zhì)量保證技術(shù)的智能化控制是越來越重要的研究與實踐主題.智能化軟件的研發(fā)可以從經(jīng)典的控制理論得到豐富的模型借鑒，因為智能軟件系統(tǒng)的反饋和優(yōu)化本質(zhì)上就是自動控制領(lǐng)域長久以來追求的目標(biāo).軟件控制論從提出之日起，始終倡導(dǎo)計算機(jī)軟件領(lǐng)域與控制領(lǐng)域的跨學(xué)科交叉研究，其核心科學(xué)問題是，建立軟件系統(tǒng)行為的控制模型、設(shè)計方法和控制理論，實現(xiàn)對軟件制品及其研發(fā)過程進(jìn)行有效、定量化的控制.軟件控制論通過將軟件(軟件工程)問題歸結(jié)為控制問題，以及將控制理論引入到軟件領(lǐng)域，研究這2個領(lǐng)域的交叉與融合發(fā)展，并共同服務(wù)于新時期技術(shù)進(jìn)步.研究智能化時代的智能化軟件和軟件控制論對未來信息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展具有重要意義.

2021年3月，受中國軟件大會(Chinasoft 2021)組委會委托，中國計算機(jī)學(xué)會軟件工程專委會聯(lián)合《計算機(jī)研究與發(fā)展》編輯部推出“智能化軟件與軟件控制論”專題征文，旨在征集新一代信息技術(shù)下軟件控制論與應(yīng)用，特別是智能化軟件中的控制問題以及控制的智能化問題.2021年8月底征稿結(jié)束，收到18篇投稿論文，經(jīng)過專家評審，選出10篇論文在2021年12月24日召開的中國軟件大會(Chinasoft 2021)“智能化軟件與軟件控制論”論壇在線口頭匯報.最終有5篇論文推薦到《計算機(jī)研究與發(fā)展》編輯部進(jìn)行終審，內(nèi)容覆蓋物聯(lián)網(wǎng)時序數(shù)據(jù)管理、智能服務(wù)終端測試、分布式多智能體優(yōu)化、數(shù)據(jù)競爭檢測的深度學(xué)習(xí)方法，以及自適應(yīng)軟件模型偏差檢測等方面的研究進(jìn)展和成果.

在物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)應(yīng)用蓬勃發(fā)展的背景下，各類感知設(shè)備產(chǎn)生海量的時序數(shù)據(jù)，設(shè)備管理軟件版本的快速迭代導(dǎo)致時序數(shù)據(jù)的模式演化問題日益凸顯.趙鑫等的論文“一種時序數(shù)據(jù)模式演化的跟蹤與查詢方法”設(shè)計了一套面向時序數(shù)據(jù)的模式演化跟蹤及查詢系統(tǒng)，解決模式跟蹤及跨模式版本查詢的關(guān)鍵問題，并在時序數(shù)據(jù)庫Apache IoTDB上進(jìn)行了實現(xiàn)與測試驗證.

智能服務(wù)終端在我們的生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，為了對智能服務(wù)終端進(jìn)行全面有效的測試，聶鈺格等的論文“智能服務(wù)終端的探索性自適應(yīng)FSM測試方法”提出通過探索性測試獲得待測系統(tǒng)的狀態(tài)及遷移信息，并建模成FSM，根據(jù)模型及已經(jīng)執(zhí)行過的測試用例，以狀態(tài)及狀態(tài)遷移覆蓋為準(zhǔn)則生成測試用例，在測試過程中對測試模型及相應(yīng)的測試用例進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整，以有效防止可能出現(xiàn)的各種錯誤，提升用戶體驗.

為了提高服務(wù)效率和實現(xiàn)更多樣的功能，越來越多的軟件系統(tǒng)選擇將業(yè)務(wù)或服務(wù)部署在不同的物理設(shè)備上，通過互聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)作，這類軟件系統(tǒng)被稱為網(wǎng)絡(luò)化軟件，網(wǎng)絡(luò)化軟件高度分布的特點(diǎn)為系統(tǒng)的性能優(yōu)化帶來了難題.舒暢等的論文“基于梯度博弈的網(wǎng)絡(luò)化軟件優(yōu)化機(jī)制”研究了一種基于多智能體博弈的分布式優(yōu)化框架，將智能體設(shè)置在不同的軟件節(jié)點(diǎn)上，各個智能體使用有限的信息估計系統(tǒng)狀態(tài)并做出決策，對軟件的參數(shù)進(jìn)行管理，實現(xiàn)軟件性能的優(yōu)化.

并發(fā)程序中潛藏的數(shù)據(jù)競爭故障是導(dǎo)致并發(fā)程序失效的一個重要原因.張楊等的論文“基于深度學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)競爭檢測方法”提出一種基于深度學(xué)習(xí)的Java并發(fā)程序數(shù)據(jù)競爭檢測方法，在提取Java程序字節(jié)碼中數(shù)據(jù)競爭相關(guān)的特征的基礎(chǔ)上，利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測數(shù)據(jù)競爭.依據(jù)數(shù)據(jù)競爭的觸發(fā)條件選取了8個數(shù)據(jù)競爭的指令及其位置的特征，依托訓(xùn)練好的CNN-LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器實現(xiàn)Java程序的數(shù)據(jù)競爭故障檢測.

自適應(yīng)軟件系統(tǒng)的模型偏差會導(dǎo)致諸多可靠性問題，模型偏差來源于自適應(yīng)軟件系統(tǒng)的標(biāo)稱模型在開發(fā)環(huán)境中的辨識參數(shù)值和運(yùn)行環(huán)境中的實際參數(shù)值之間的偏移.自適應(yīng)軟件系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的動態(tài)、非確定性的特點(diǎn)導(dǎo)致了多種類型模型偏差的存在.童燕翔等的論文“自適應(yīng)軟件系統(tǒng)模型偏差檢測方法的適用性評估”通過量化基于控制的自適應(yīng)系統(tǒng)的對象場景特性，提出了一套特性指標(biāo)，即控制強(qiáng)度、環(huán)境輸入影響強(qiáng)度和非確定性影響強(qiáng)度，研究成果可用于指導(dǎo)如何在不同的場景特性下選取合適的模型偏差檢測方法.

智能化軟件已經(jīng)成當(dāng)今世界的時代主旋律，軟件控制論是主要由中國學(xué)者創(chuàng)立引領(lǐng)的領(lǐng)域，希望專題的出版能夠拋磚引玉，對軟件工程及系統(tǒng)軟件等相關(guān)領(lǐng)域的研究和工作人員有所幫助和啟發(fā)，以進(jìn)一步促進(jìn)相關(guān)研究.由于時間倉促、容量有限，本專題無法全面覆蓋智能化軟件和軟件控制論領(lǐng)域的所有最新研究工作，敬請各位同行諒解和批評指正.感謝中國計算機(jī)學(xué)會軟件工程專委會和中國軟件大會(Chinasoft 2021)組委會為“智能化軟件與軟件控制論”論壇提供了良好平臺.衷心感謝《計算機(jī)研究與發(fā)展》編輯部提供了寶貴機(jī)會出版此論壇專題論文！衷心感謝各位作者、審稿專家和編輯部工作人員的全力支持和辛勤付出，使得本專題能順利出版！