网络化软件自适应动态演化技术的趋势分析

李阳

摘要：随着计算机网络软件的应用和普及，当前网络化软件不断发展演变，不断满足人们生活以及工作中出现的对网络软件提出的新要求，也正是基于此，网络化软件技术才能够不断发展和进步，为人们带来更多的便利，进一步提升人们的工作效率。本文主要从用户角度、软件运行环境变化角度以及软件应用模式变更三个角度分析了当前网络化软件自适应动态演化的动因，并介绍了在诸多动因的推动下，网络化软件自适应动态演化过程中各方面技术的演变发展情况，并基于此对网络化软件自适应动态演化技术的挑战和发展趋势进行分析和总结。

关键词：网络化软件;动态演化技术;发展趋势

演化依次最早出现于生物学领域，被用来描述同一物种不同世代之间存在的明显差异，而这些差异出现的原因主要是源于物种生活环境发生变化，当物种生活的环境发生改变时，为了适应生存环境而进行部分特征改变。而软件技术出现后，人们对于软件的要求不断提升，同时软件所运行的硬件设施不断优化，加之网络环境的优化，软件技术本身也不断优化调整，在这样的背景下，相关学者将演化一词引入了软件工程领域，用于描述软件技术不断发展变化的现象。而网络化软件则是近年来软件技术中最为主流的一种软件技术类型，网络化软件技術具备以下特征，首先网络化软件的生存环境主要依赖于互联网，其次网络化软件的组成的基本单位为互联网上的服务资源，最后网络化软件的结构和行为可以进行动态演化，能够根据用户后续需求变化或者软件管理的新需求而对软件进行一定的优化和调整。

一、网络化软件自适应动态演化的动因

计算机软件在诞生之初主要是在计算机硬件中运行，其服务的对象主要是军事领域，而随着计算机联网技术的出现，计算机软件的运行环境出现了改变，计算机软件开始在网络化环境中运行，同时，随着个人电脑的出现，包括计算机软件在内的相关计算机技术开始用于民用、商用领域，其服务对象发生了较大的改变，且在不同的领域对于计算机软件的功能需求和应用模式存在一定的差异，在这样的背景下，网络化软件出现，为了满足不同用户的需求、软件运行环境的变迁以及软件应用模式的变更，网络化软件出现了自适应动态演化的特征。

（一）用户需求的变化

随着人们生活水平的提升，计算机以及计算机软件已经被我国大多数民众所使用，在民众使用的计算机软件的过程中，对于相关软件的功能要求也在不断提升，以拍照软件为例，在拍照软件出现早期，人们满足于手机拍照软件能够代替相机，能够为人们带来便捷的拍照使用体验，然而随着相关手机拍照软件功能的普及，人们开始对手机拍照软件提出了更高的要求，希望手机拍照能够提供更加清晰的图片，由此手机拍照软件进一步发展，而此后，人们产生了爱美的需求，手机拍照软件进一步优化调整，出现了诸多带有美颜功能的拍照软件，为用户提供更好的拍照体验，由此可见，用户的需求不断提升是推动软件功能和水平提升的重要动力。

（二）软件运行环境的变迁

最初软件主要是在计算机硬件上进行运行即可，在计算机硬件运行条件下，软件运行环境较为单一且稳定，因此对于软件的动态化适应能力要求较低，然而随着计算机网络技术的出现，当前大多数软件需要在计算机网络环境中运行，而计算机网络环境则相对复杂，且计算机网络的状态极不稳定，因此，计算机软件想要在这样的条件下运行就必须具有自适应地快速匹配软件环境和硬件环境的能力。

（三）软件应用模式的变更

在过去软件主要是基于单一计算机的使用需求而进行开发的，获取软件的途径则是向开发商购买版权后获取使用权，而网络智能终端的出现，软件获取模式发生改变，出现了共享型软件获取模式，随着共享型软件越来越多，还出现了软件应用市场，用户在联网后，就能够从软件应用市场中下载自身所需要的各类型软件，不仅如此，随着人们个性化需求的进一步发展，在未来软件开发设计过程中，还将深度发掘用户的个性化需要，并根据用户的个性特征来对软件进行优化调整。由此可见软件应用模式的变更也是推动网络化软件自适应动态演化技术发展的重要因素。

二、网络化软件自适应动态演化的技术进展

（一）自适应动态演化的需求捕捉

在过去传统的软件开发过程中，为了使开发的软件能够最大程度上满足用户的需求，往往采用调查问卷以及与主要目标客户进行访谈的形式来了解用户的需求，并在此基础上来开发计算机软件，然而由于计算机软件开发与使用之前存在较大的差距，加之用户对于计算机相关开发应用的知识并不了解，调查问卷结果往往存在大量的疏漏之处，同时也无法全面搜集每一位用户的使用需求，这导致所开发的软件无法全面满足目标用户的需要，而在网络化团建自适应动态演化技术发展的背景下，一方面，通过用户数据分析，相关软件开发者能够发现用户的潜在需求，并对相关需求进行优化，另一方面，在网络化环境下，软件开发者能够直接接触到软件使用用户，通过用户对于软件的评价来进行针对性的优化和调整。

（二）自适应动态演化的情境建模

情境建模是影响用户使用软件的重要体验之一，情境对于网络化软件来说是软件实体进行演化的环境或平台的一种抽象表示，在网络化软件自适应动态演化技术的发展过程中，情境不仅包括静态化的信息显示，还包含用户在使用软件的动态化过程，而这些动态化过程中包含着一些非功能性的信息，但是同样对于用户使用软件的体验有着重要影响，对于软件是否能够获得用户认可，软件是否能够在较大的范围内得到应用有着重要影响。

（三）自适应动态演化的感知操作

自适应动态演化的感知操作通常存在三个步骤，首先是获取相关情境信息，这主要通过用户访问相关词语来搜索服务器中存在的所有相关信息;其次是对情境信息进行过滤，这一过程主要是根据用户的过往偏好对于所有获取的信息进行筛选，从而使显示的情境信息更加符合用户的需求，最后则是对情境信息进行管理，在进行情境信息管理的过程中主要包含了情境信息 的冲突、历史情境信息的管理、情境信息的缓存管理三个方面。

（四）自适应动态演化的演化操作

在进行自适应动态演化操的过程中，并不对软件原本的结构等方面进行调整和修改，而是只根据用户的需求或出于软件开发者的管理需要对软件的参数变量或是属性进行调整，经过这样的调整，软件的整体功能和属性并不会发生改变，但是能够对软件的部分功能进行优化，使得软件使用更加符合用户的需要。

三、网络化软件自适应动态演化技术的挑战和发展趋势

（一）网络化软件自适应动态演化技术的挑战

1.网络化软件超常复杂

网络化软件相对于目前开发的软件而言要复杂得多，这主要基于网络化软件在开发和使用过程中受到的影响因素非常多，一方面，网络环境、软件目标以及不同用户之前的需要本身就比较复杂，另一方面，用户需要、软件目标以及网络环境这些因素之间还存在相互交织的关系，使网络化软件的开发难度进一步加大。

2.用户需求的不确定性

用户需求的不确定性主要是由于两个方面引起的，首先，由于用户的认知是不完善的，受到用户认知的限制，用户在开发软件之处提出的要求存在诸多不完善之处，而其在软件的使用过程中，将逐步完善相关方面的认知，进而对软件开发与完善提出更多要求。除此之外，世界是不断发展变化着的，而这样的变化并不确定，用户的认知也会随着外界的环境而发生改变，因此用户认知和需求的变化也具有较大的不确定性。

3.外部环境信息的不确定性

网络化软件将在开放的互联网环境中运行，而由于互联网环境的高度开放性导致互联网中存在诸多不确定性的因素，尽管网络化软件为了应对互联网运行环境的不确定性会对网络运行环境进行实时监控，然而由于网络环境过于开放，网络环境较为复杂，且具有很强的不确定性，这导致网络化软件无法全方位的捕捉外部环境信息。

4.演化数据和资源的不可信

在网络化软件动态演化过程中，需要依据外界的信息来源来进行演化，然而网络环境中的信息源非常多，部分信息源的数据信息并不可信，然而当前要识别信息源数据信息是否可靠的难度非常大，而这无疑会给网络化软件动态演化过程中造成较大的风险。

5.自适应演化理论方法不完善

尽管当前关于网络化软件的自适应演化理论方法的研究比较多，但是由于网络化软件设计的学科非常多，其内容也比较复杂，因此网络化软件的自适应演化理论还存在诸多不完善之处，没有形成完整且系统的理论，而缺乏理论支持将在一定程度上阻碍网络化软件的发展。

（二）网络化软件自适应动态演化技术的发展趨势

1.弹性的网络化软件体系结构模型

由于网络环境、用户需求等存在高度不确定性与复杂性，在这样的背景下，软件也需要不断进行优化调整，而当前的软件构建模型无法满足这一需要。因此需要构建弹性的网络化软件体系结构模型，以满足将不同种类的原系统和软件模型清 晰地区分开。

2.基于大数据挖掘的演化诱因捕捉

网络化软件进行自适应动态化演化的重要动因是由于用户需求的变化，因此需要捕捉用户需求的新动向，在过去尽管能够通过调查问卷等方式了解用户的需求变化，但无法了解用户出现这些变化的原因，从而更好地优化软件，而现在能够使用大数据分析技术对用户信息进行深度挖掘，从而找出用户需求变化的规律，从而达到延长软件使用寿命的目的。

3.基于深度学习的多目标演化决策技术

深度学习也是当前网络化软件发展的重要趋势，通过深度学习能够了解用户诸多的需求，并缓解由于由于用户多需求导致软件多种不同的功能、性能属性演化时发生冲突的现象，这主要基于深度学习能够分析不同场景下各个功能的重要性权重，从而根据权重结果进行最佳的决策。

4.基于群体智慧的自适应动态演化优化

早过去进行软件优化过程中，用户主要是间接被动的进行参与，这导致用户的部分需求无法得到满足，而让用户主动参与软件演化过程中，能够发挥所有用户的指挥，实现基于群体智慧的自适应动态演化优化，从而提升网络化软件自适应动态演化优化效果。

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荆楚理工学院 448001