仿植物软件工程方法研究

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软件工程的提出旨在解决日益凸显的“软件危机”问题,从早期的结构化程序开发方法到目前广泛应用的面向对象开发方法,再到面向构件、面向Agent以及面向服务等方法的研究,都体现了研究人员在软件开发方法的逐步探索。但是随着Internet技术的快速发展,计算机软件的开发和运行环境逐步由原来的封闭、静态、可控,向开放、动态、多元化的方向发展,现有的软件开发方法都已无法满足在Internet环境下开发软件的新需求。在此背景下,我们将仿生学思想引入到软件开发中,通过探索软件与生物体的结构、功能、生命周期等的相似性,给出了仿生软件工程方法,并着重研究了仿植物软件工程方法的结构模型和应用。植物的结构和生长模式为Internet环境下的软件开发方法提供了参考。通过类比植物的结构组成,本文提出仿植物软件结构模型,将软件结构划分为软件干、软件叶、软件茎、软件根和软件果实五大部分,每个组成部分与植物中相应组成部分的功能类似,软件干是软件整体支架,软件茎和软件叶是软件功能和形态的直接表示,软件根从网络中吸收“营养”,软件果实包含软件基因,记录软件的生长状态。仿植物软件工程过程为:首先进行软件基因的设计,制作软件种子,种子在网络环境下培育成软件幼苗,即仿植物软件初步模型。软件幼苗运行于网络环境中,通过感知用户需求的变化,完善软件功能、丰富软件界面,就如同植物种植于土壤中不断生长、枝叶繁茂。此外,通过已有软件基因的重组和突变可实现仿植物软件的进化。还通过一个系统实例演示了仿植物软件工程方法在软件开发中的应用。
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