改进的构件分类模式在车间调度构件库中的应用研究

论文摘要

软件复用是在软件开发中避免重复劳动的解决方案,是解决软件危机的有效手段。基于构件的软件开发是当前最具潜力的软件复用方法,构件库系统是基于构件的软件开发核心。而构件的分类与描述又是构件库管理系统的核心,能否有效地对构件进行分类存储将关系到构件库的管理、构件的查询效率、构件的可理解程度、构件的可维护性等多个非常重要的因素。本文以大连市青年基金项目“求解先进车间调度问题的智能优化算法构件库研究”为基础,以构件的分类与检索为主题,针对智能优化方法求解车间生产调度问题的构件库规模小、专业性强的特点,在研究现有构件分类与管理的基础上,提出了一种基于动态权重的数字化刻面分类模式。该模式对刻面分类做了两点改进:①通过引入编码-原子术语对照表将用户的检索条件及构件库中的构件描述序列由文字序列转换为数字序列,从而有效地降低了构件检索时的匹配难度。②新模式对刻面分类方案中的每个刻面引入了一个由客户关注度决定的动态权重。以刻面分类进行构件分类的构件库中,在进行构件检索时,各个刻面具有相同的固定优先级,这种做法完全忽略了用户对不同刻面的需求偏好;而动态权重的引入,能够贴切地反映出客户的这种偏好,使得用户关注度高的刻面具有较高的优先级,从而提高构件检索时的查准率。在以基于动态权重的数字化分类进行构件分类的构件库中,进行构件检索时,首先将检索条件的数字化描述序列写成一个行向量,然后用构件库中构件的数字化描述序列的列向量组成一个矩阵,结合根据用户对各个刻面的关注度生成的动态权重,再根据本文提出的以构件间的相关度为基础的向量乘法,就可以将构件的检索过程转换为一个n维向量与n维矩阵的乘法,通过对乘法的结果向量中各个构件与目标构件的相关度进行排序,就可以向用户反馈一个构件列表。这种检索过程具有高效率和高查准率的特点,特别适合小规模的领域构件库。通过求解先进车间调度问题的智能优化算法构件库中的应用实践,检验了改进的分类在提高检索效率及查准率方面的性能,证明了基于动态权重的数字化刻面分类对小规模领域构件库的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 绪论
• 一、研究背景
• 二、本文主要工作及意义
• 三、本文结构
• 第一章 软件复用与构件库
• 1.1 软件复用
• 1.2 软件构件
• 1.2.1 软件构件的定义
• 1.2.2 软件构件的特征
• 1.2.3 软件构件的类型
• 1.3 基于构件的软件开发
• 1.4 构件管理与构件库
• 1.4.1 基本概念
• 1.4.2 构件库的角色
• 本章小结
• 第二章 构件的描述与分类
• 2.1 构件的描述
• 2.1.1 构件描述模型
• 2.1.2 常用的描述模型
• 2.2 构件的分类
• 2.3 刻面分类模式
• 2.3.1 刻面分类模式的基本概念
• 2.3.2 刻面分类模式研究现状
• 本章小结
• 第三章 改进的刻面分类模式
• 3.1 刻面分类模式的缺点
• 3.2 改进方案使用的数据结构
• 3.3 刻面分类的树建模
• 3.4 基于动态权重的数字化刻面分类的树建模
• 3.4.1 刻面分类模式的基本特征
• 3.4.2 原子术语数字化
• 3.4.3 动态权重的引入
• 3.4.4 构件间的相关度
• 3.4.5 基于动态权重的数字化刻面分类的构件检索
• 3.5 基于动态权重的数字化刻面分类的模式的优点
• 3.6 基于动态权重的数字化刻面分类的模式性能验证
• 3.6.1 验证环境
• 3.6.2 验证结果分析
• 本章小结
• 第四章 改进的刻面分类在智能优化算法车间调度构件中的应用
• 4.1 开发方案介绍
• 4.1.1 开发环境介绍
• 4.1.2 构件的存储方式
• 4.1.3 刻面分类方案
• 4.1.4 数据库设计方案
• 4.1.5 构件使用情况的反馈
• 4.2 相关技术介绍
• 4.2.1 Struts 框架简介
• 4.2.2 JDBC（Java DataBase Connectivity）简介
• 4.2.3 XML 及其查询
• 4.3 关键技术的实现
• 4.3.1 数据库的访问与操作
• 4.3.2 构件的数字化刻面的自动生成
• 4.3.3 目标构件描述的数字化及刻面权重表的初始化
• 4.3.4 构件的检索与发布
• 4.4 系统功能模块图
• 4.5 系统部分画面
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢