基于树匹配和遗传算法的构件检索算法研究

论文摘要

基于构件的软件开发(Component Based on Software Development,CBSD)是软件复用的最有效的途径,在基于可复用构件的软件开发过程中,构件库管理系统扮演了重要角色。在构件库管理系统中,构件的分类模式及其检索机制是最基本的核心功能之一。而有效的检索机制能大大降低复用成本,因此,如何对构件库中大量的可复用构件进行有效地检索就成为基于构件的软件开发方法要研究的热点问题。本文通过对构件分类模式和检索技术的背景、研究现状及相关理论的探讨,指出了基于刻面分类模式的构件检索方法目前所存在的缺陷。针对刻面分类模式的特点,通过借鉴树匹配模型,本文提出了一种新的基于XML的树匹配构件检索算法。这种算法能够兼顾构件检索的查全率和查准率,并且具有较高的检索效率。同时,由于传统的基于刻面的构件检索算法的局限性,鉴于人工智能中遗传算法的思想,本文提出了一种基于遗传算法的刻面权重自学习构件检索模型,采用基于刻面权重自学习的遗传算法来动态地改变刻面权重以提高查准率;采用基于构件采样的风险最小化算法来解决训练数据不充分问题。最后,本文在.NET环境下,实现了基于本文提出的检索方法的构件检索系统原型,介绍了其中的核心功能模块的实现,并通过试验验证了该方法的可行性和有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.1.1 背景
• 1.1.2 意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 主要存在的问题
• 1.4 主要研究工作
• 1.5 本章小结
• 2 构件及其检索理论
• 2.1 构件的概念及特征
• 2.1.1 构件概念
• 2.1.2 构件特征
• 2.2 构件库技术
• 2.3 构件检索技术
• 2.3.1 基于规约描述方法的构件检索技术
• 2.3.2 基于人工智能的构件检索技术
• 2.3.3 基于超文本浏览的构件检索技术
• 2.3.4 基于信息科学的构件检索技术
• 2.3.5 基于刻面的构件检索方法
• 2.4 本章小结
• 3 XML与构件表示
• 3.1 XML技术
• 3.1.1 XML概述
• 3.1.2 XML规范的优越性
• 3.2 XML表示构件信息
• 3.2.1 XML来表示构件的优点及基本原则
• 3.2.2 基于XML的构件描述与树的转化
• 3.3 本章小结
• 4 基于树匹配和遗传算法的构件检索原理
• 4.1 树匹配模型在构件检索的应用
• 4.1.1 树匹配有关概念
• 4.1.2 树匹配模型对构件检索的适用性分析
• 4.1.3 树匹配算法的描述
• 4.2 遗传算法在构件检索中的应用
• 4.2.1 基于遗传算法的构件检索模型
• 4.2.2 基于遗传算法的刻面权重的自学习方法
• 4.2.3 构件检索方法试验
• 4.4 本章小结
• 5 构件检索工具原型的实现
• 5.1 构件存储方案
• 5.2 刻面分类方案
• 5.3 Microsft.NET技术
• 5.4 检索工具的系统实现
• 5.4.1 构件检索工具体系结构
• 5.4.2 关键部分实现
• 5.5 本章小结
• 6 结束语与展望
• 6.1 课题总结
• 6.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表的论文