学习型软件应用平台模型研究

朱演涛

摘要：如今社会是一个信息高速发展的高科技信息化时代，在这样的世纪中正是人们对于学习的追求更加注重在自主化，个性化且伴随着各种新型软件的开发和研究有了进一步的发展，同时对各项技术的掌握有了更加成熟的掌握，所以关于学习型的软件和自适应学习便随着时代的发展人类的不断的需求应运而生。通过了解自适应控制可以被当作是一个能通过环境变化做出自身调节并及时反馈于控制系统，使系统能根据其中的部分设定在标准工作中达到最优状态。这种模型根据所使用环境的不同和研究人员所反映的信息来进行自我提升和调整它自身具有的性能。本篇文章通篇主要从系统构建设计的角度展开探讨这种架构的其中一种设计方案， 当中有许多工作还要人工参与， 但愿这类软件架构的研究探讨能对未来软件系统模型的发展有着深远积极的影响。

关键词：自适应软件系统模型；软件开发；自适应；应用平台；算法

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）09-2159-02

随着时代不断的在发展，人类对软件质量的需求也在不断提高和变化， 这就预示着软件体系结构即将面临更多变化莫测的环境， 过往过于单一的逻辑功能模块化软件体系构件已经无法适应需求。即将研发的新产品则将需要具备更多要求，其必须具有能确保系统逻辑功能在面对不同情况的条件下都可以正常运作其自适应模块，且在多变复杂的条件下依然无法改变其高效稳定的功能。众所周知各种较为大型应用软件的开发都是一项较为复杂繁琐的研究开发工作，如果延用过往的计算机体系结构开发，软件的研发仅仅只能在硬件和操作中适用于自适应学习系统，要其与之同时又具有自动化的导学系统功能，这样会使得它在技术功能上无法与以往的网络学习系统比拟的。自适应学习系统之所以是智能、先进的，主要是系统能够根计算机技术的发展推动了传统产业的变革，成功地用计算机系统武装的更为强大的效率与更加显著的效果。本篇文章主要阐述一种有别于传统的自适应架构的设计构想比并对这种想法做一个较为初步的剖析。

如今人类对于知识的摄取变得多样化，学习型应用的诞生恰恰迎合了这个需求，但其软件系统在设计方面却会面临许多意想不到的挑战，这也正是大市场需求所潜在的危机。所以如何设计出一款能应对这一系列相应问题的软件，瞬间也就成为当下最为炙手可热的软件工程设计方向。

1 学习型软件的自适应

自适应构件是具备开放性、能动性与可进化性的软件结构模型。自适应架构会被提出来的研究的目的就是要使得软件系统能通过它所运行的不同环境的变化，进行自我调整的系统结构，并能简单的解决系统构件在自行进化过程的这种方式不受环境与系统正在运行所束缚这个矛盾。然而以前的软件应用平台大部分都是以静态、确定的方法为主提供应用软件的开发，这样一种方法存在的缺陷就是要从应用环境反馈的信息来提高和改善其系统性能的能力。如何能克服过去的软件应用平台的缺陷，渐渐已成为软件研究人员最新的努力方向。能否成功的在以往软件应用平台中植入相应的感知与学习机制，研发出一个完全自主化的自适应软件应用平台模型，能使得其在应用平台中建立应用系统的方法、控制模式和平台的学习方法上有较高的自适应性。该文根据当下社会对软件平台模型研究日益增强的趋势分析，发现研究和开发自适应的软件平台模型是一项很有必要的任务。

在想到软件模型自适应在运转的途中可能会遭到所使用系统的束缚，在设计出基本的系统构架的同时还要想出适合自适应能正常体现出设计方案的工作环境，以基因的计算为重心，进化计算为基础的架构模型大大的提高了系统的稳定性与适应性。这种算法就算面临不同的行业，都会具备可复用性运算，这也就为改善自适应系统的研发应用提升了效率和质量。可应用的范围则将涉及到学习型系统研究、软件自适应构建等等。

本文主要根据所提出的一种自适应架构的设计方案来对这类想法做一点点较为表层的研究。

2 如何设计学习型应用平台模型

在确定了一定的设计方向时候，就要把目标绑定在关键的问题中，例如在知道可以随时间地点对象的改变而改变的自适应学习型应用软件模型构件会更加符合市场的需求，从软件功能上展开设计方案时候就要解决如何把握好自适应的运用。学习型应用模块的自适应性是由功能构件与可持续循环框架所构成的，它所具有的功能是在密封后的应用板块得到其所描述的信息和所具有的性能与合适的接入口。这类模型所讲述的意思是将集合里的构建与构建间的相互关系和遵守的规则，达到能使整部系统模型在能适应外界多变的环境中完成其所需要的进化变异。

要好使得设计出来的学习型应用软件模型能在不同的环境中，可以完全表达其所具备的自适应性优势，在软件设计方面要对其将来会面对的变幻莫测的市场需求做好几手应对方案。首先我们必须明白软件具有一定的生命周期，这正是软件工程中最为基本的概念。具体指一个软件系统从目标被提出开始到最终被淘汰为止的整个存在期。软件生命周期可以被划分为若干阶段，每个阶段有相对独立的任务，有特定的方法和工具。而且其一般会有六个阶段。学习型应用的软件是现在时代潮流所需求的新型产物，在研究和开发这类软件系统模型我们需要很好的理解其生命周期，必以此为思路，一步一步的阐述清楚所希望提出的想法和设计方向。一个软件要能被开发研究出来很重要的一点就是它必须所具备一定的市场需求。正是因为现在时代的飞速发展，过往所给与的软件系统模型以及无法满足市场，所以随着软件的不断更新换代，如果能将自适应模式很好的融入到软件架构中去，大大提升软件系统模型的高自能化，自主化，这将会使自适应架构发挥其最大的作用，对未来更进一步研究发展学习型应用自适应软件系统模型有着深远而无法预测的影响。一般的软件的设计先是从其需求开始分析，然后在开始着手于软件系统的设计。可以先初步设计各总体，再逐步分解进行较为复杂而详细的设计。学习型应用这类型软件因为其所面对的外部环境的变数较为大，涉及的行业领域比较多，所以要使设计出来的软件达到使用要求，则必须对软件能否根据外部运行环境所提供的信息进行自我学习修整这一点进行重点分析研究和探讨。

学习型应用平台软件的系统算法，是设计中不可或缺的程序之一，应为其所具备的功能是反应软件正常运行的每一个步骤，简单而言就是把一种进化算法达到为另一种可被接入的构件， 这样能使的新的算法构件较为便捷的被接入进来，或者可以尝试改变一下原有的算法。目前所存在的进化算法包含了多对象进化、可遗传算法、进化程序设计等， 各种进化算法都可以用来控制层和人类自行提供的功能， 产生新的评价。可以提及算法检验的机器， 通过其所具备的性能要求来筛选适合其使用的计算方法。然后再把可以被接入的算法，顺利的接入到目标。它之所以可以如此运行是根据一下的原理来操作的：算法是一个具有很多种且其具备很多个模式，即使新的算法会不断涌现，但也无法阻碍原来已经有算法也会随着时代的步伐不断改变化， 所以说算法是在不断的进行动态进化的。达到数据和算法可以分离的程度， 让数据和算法都可以进行自行进化，和在算法设计表层实现接入，然后通过接口实现算法层与外界交流的目标，也可以通过人类自行为其添加或删除。另外，有一部分的基因分析计算可以当作学习型软件所具有的算法的构件。比如像解析重点基因或是基因与基因之间的联系等，这部分构件都利用了数据挖掘的类似计算方法，了解基因具有的特征，传递出相关的结果，可以被认为是对自适应系统软件内部算法程序的补给。根据当下的发展而言， 还未存在一种进化算法可以同时具备所有算法的优势，例如：在较短的时间内完成进化且保证有最高准确性和超高记得进化能力， 即使在不久的将来我们人类也无法可能研究出具有这种能力的算法， 所以如果要解决生存和进化这类问题必须要有多种不同的算法同时并存，这样就可以把各种算法接入到构件中，最后再利用其具体的要求选出适合的计算方法加以计算。

自适应所能控制的不单单是存储构件对感知信息和基因逻辑结构，其是经过一系列的控制函数构成的，它通过所具有的控制和所反映回来的界面信息来避开人为干扰。人们会经过控制层对其进行控制，还可以随意的改变其实施操作过程，例如对基因的重新排列组合和其进化得出来的结论进行评鉴等等。控制其对与整体的架构关于是否适合自适应这类软件的过程起了关键的作用。在这些基础之上对基因的逻辑结构进行修改， 扩大系统可以被适应的领域， 使其能拥有多种不同的功能和更强大的性能。根据由原数据所提供的基因组排序和控制当中所具有的构件进行运作的所得出来的信息与基因逻辑构件在通过基因算法得到的基因克隆和发展变化数据情况等等。当中原来所具有的数据和基因组排列顺序都会被当作进化录入到所需要的信息数据库中充当基因库；控制其所给出关于基因变化的逻辑性是为了确保系统能在自我调整的过程中保证其性能和功能都能发挥其最大作，并且要保证气自身的完整性与规范性不被轻易的破坏。这一层的变化主要依赖与其系统所控制给予的程序应对于不同算法的操作调整，例如它在利用遗传算法的时候，会先进行基因组的检验，在所检验基因满足可操作的前提下才开始对其进行筛选等各方面遗传变异的步骤。

3 总结

本篇文章着重的分析了如今存在的软件系统模型状况，以及软件系统模型的建立原理和它所具备的部分应用。结合的技术分析和研究建立系统模型的技术同改善其算法。该文所想设计的学习型软件模型就是根据其所面对的适用对象，通过其可动态分配构件的成功实例，与发现它同时连接组合了动态的原构件，所以很好的使用了软件模型构件中的信息，准确的确保其可顺利的被运行不被破坏。通过确立学习型应用软件所适合使用的大方向 ，对其设计进行较为复杂而初步的介绍。

参考文献：

[1] 陈涵生.软件工程的应用与实践[J].计算机工程，2000（12）.

[2] 樊东平，刘又诚.自适应应用软件系统构架建模与系统建造方法[J].计算机工程与应用，2001（12）.

[3] 尹国定，倪佳强，姚海琼.以自适应对象模型开发自适应软件[J].解放军理工大学学报：自然科学版，2004，（1）.

[4] 姜强，赵蔚，王续迪.自适应学习系统中用户模型和知识模型本体参考规范的设计[J].现代远距离教育，2011（1）.

[5] 谢仲文.一种需求驱动、以体系结构为视图的面向软件动态演化的模型与方法[D].昆明：云南大学，2012.