Статья 4317

Название статьи

ПРОГРАММНАЯ КИБЕРНЕТИКА: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ 

Авторы

Евсеева Юлия Игоревна, кандидат технических наук, ассистент, кафедра систем автоматизированного проектирования, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), shymoda@mail.ru

Индекс УДК

004.4

DOI

10.21685/2072-3059-2017-3-4

Аннотация

Актуальность и цели. Программная кибернетика – это сравнительно молодое научное направление, сосредоточенное на применении методов классической кибернетики к задачам программной инженерии. И хотя базовые принципы обеих дисциплин в настоящее время хорошо проработаны и изучены, в программной кибернетике до сих пор не существует общепринятых взглядов на представление программных процессов как кибернетических. Также довольно размытыми остаются границы рассматриваемой области исследований. Цель данной статьи – провести краткий обзор основных работ в данной сфере и на его основе определить структуру, магистральные направления и текущие достижения программной кибернетики.
Материалы и методы. В качестве основного материала для исследования были использованы работы ведущих мировых ученых в области системного анализа, программной инженерии и искусственного интеллекта.
Результаты. К основным результатам следует отнести: проведенный обзор существующих работ в области программной кибернетики, классификацию ее основных задач, проблем и направлений.
Выводы. Проведенный обзор показал актуальность программной кибернетики как научного направления, в рамках которого возможно успешное решение ряда актуальных на сегодня задач, связанных с созданием и эксплуатацией сложных самоадаптируемых и масштабируемых программных систем.

Ключевые слова

программная инженерия, кибернетика, программная кибернетика, программные системы, теория управления, искусственный интеллект

 

 Скачать статью в формате PDF

Список литературы

1. Cai, K. Y. Optimal software testing and adaptive software testing in the context of software cybernetics / K. Y. Cai // Information and Software Technology. – Hong Kong, 2002. – P. 841–855.
2. Chang, V. A. Cybernetics Social Cloud / V. A. Chang. – New Yourk : Electronics & Computer Science, 2015.
3. Wiener, N. Cybernetics: Or Control and Communication in the Animal and the Machine / N. Wiener. – Paris : Hermann & Cie, 1948.
4. Von Foerster, H. Cybernetics of cybernetics / H. Von Foerster. – New Yourk : Gordon and Breach, 1979.
5. Geyer, R. F. Socio-cybernetics / R. F. Geyer, J. von der Zouwen. – London : Martinus Nijhoff, 1978.
6. Новиков, Д. А. Кибернетика (навигатор) / Д. А Новиков. – Москва : Ленанд, 2015. – 160 с. 
7. Ashby, W. R. An Introduction to Cybernetics / W. R. Ashby. – London : Chapman & Hall, 1956.
8. Cai, K. Y. Towards research on software cybernetics / K. Y. Cai, T. Y. Chen, T. H. Tse // 7th IEEE International Symposium on High Assurance Systems Engineering (HASE’02). – Washington : IEEE Computer Society, 2002. – P. 240.
9. Cai, K. Y. An overview of software cybernetics / K. Y. Cai, J. W. Cangussu, R. A. DeCarlo, A. P. Mathur // IEEE International Workshop on Software Technology and Engineering Practice. – Washington : IEEE Computer Society, 2003. – P. 77–86.
10. Kenett, R. S. Future directions of software cybernetics: A position paper / R. S. Kenett // 35th IEEE Annual Computer Software and Applications Conference Workshops. – Washington : IEEE Computer Society, 2003. – P. 43–44.
11. Ravindran, K. Software cybernetics to infuse adaptation intelligence in networked systems / K. Ravindran, M. Rabby // IEEE International Conference on the Network of the Future (NOF). – Washington : IEEE Computer Society, 2013. – P. 1–6.
12. Cai, K. Y. An experimental study of adaptive testing for software reliability assessment // K. Y. Cai, C. H. Jiang, H. Hu, C. G. Bai // J. Syst. Software. – Norwell : Kluwer Academic Publishers, 2008. – P. 1406–1429.
13. Wang, P. Representing extended finite state machines for SDL by a novel control model of discrete event systems / P. Wang, K. Y. Cai // Sixth IEEE International Conference on Quality Software (QSIC 2006). – Washington : Ieee Computer Society, 2006. – P. 159–166.
14. Wang, P. Supervisory control of a kind of extended finite state machines / P. Wang, K. Y. Cai // 24th IEEE Chinese Control and Decision Conference (CCDC). – Washington : Ieee Computer Society, 2012. – P. 775–780.
15. Lorenzoli, D. Automatic generation of software behavioural models / D. Lorenzoli, L. Mariani, M. Pezzè // 30th international ACM conference on Software engineering. – New York : ACM, 2008. – P. 501–510.
16. Fuzzy control-based software self-adaptation: A case study in mission critical systems / Q. Yang, J. Lü, J. Xing, X. Tao, H. Hu, Y. Zou // IEEE 35th Annual Computer Software and Applications Conference Workshops (COMPSACW). – Washington : IEEE Computer Society, 2011. – P. 13–18.
17. Ding, Z. A software cybernetics approach to self-tuning performance of on-line transaction processing systems / Z. Ding, Z. Wei, H. Chen // J. Syst. Software. – Amsterdam : Elsevier, 2016. – P. 13–18.
18. SWRL: A Semantic Web Rule Language Combining OWL and RuleML // W3C. – URL: https://www.w3.org/Submission/SWRL/ (дата обращения: 24.05.2017).
19. Park, K. A feedback-based approach to validate SWRL rules for developing situation- aware software / K. Park, K. Yeom // 37th Annual Computer Software and Appli cations Conference Workshops (COMPSACW). – Washungton : IEEE Computer Society, 2013. – С. 41–46.
20. Liu, L. Requirements cybernetics: elicitation based on user behavioural data / L. Liu, Q. Zhou, J. Liu, Z. Cao // J. Syst. Software. – Amsterdam : Elsevier, 2016. 
21. Patikirikorala, T. A systematic survey on the design of self-adaptive software sytems using control engineering approaches / T. Patikirikorala, A. Colman, J. Han, L. Wang // 7th International Symposium on Software Engineering for Adaptive and Self-Managing Systems (IEEE Press). – Washington : IEEE Computer Society, 2012. – P. 33–42.
22. Ahuja, K. Autonomic Computing: An emerging perspective and issues / K. Ahuja, H. Dangey // IEEE International Conference on Issues and Challenges in Intelligent Computing Techniques (ICICT 2014). – Washington : IEEE Computer Society, 2014. – P. 471–475.
23. Cotroneo, D. Software aging and rejuvenation: Where we are and where we are going / D. Cotroneo, R. Natella, R. Pietrantuono, S. Russo // IEEE Third International Workshop on Software Aging and Rejuvenation (WoSAR 2011). – Washington : IEEE Computer Society, 2011. – P. 1–6.
24. Okamura, H. Application of reinforcement learning to software rejuvenation / H. Okamura, T. Dohi // 10th International Symposium on Autonomous Decentralized Systems (ISADS). – Washington : IEEE Computer Society, 2011. – P. 647–652. 
25. Agepati, R. Optimal software rejuvenation policies / R. Agepati, N. Gundala, S. V. Amari // IEEE conference on Reliability and Maintainability Symposium (RAMS 2013). – Washington : IEEE Computer Society, 2013. – P. 1–7.
26. Kundu, J. Self-Healing model for software application / J. Kundu, A. Mukherjee // Recent Advances and Innovations in Engineering (ICRAIE). – Washington : IEEE Computer Society, 2014. – P. 1–6.
27. Park, J. S. Essence-based, goal-driven adaptive software engineering / J. S. Park // EEE/ACM 4th SEMAT Workshop on General Theory of Software Engineering (GTSE). – Washington : IEEE Computer Society, 2015. – P. 33–38.
28. Application of cybernetics and control theory for a new paradigm in cybersecurity / M. D. Adams, S. D. Hitefield, B. Hoy, M. C. Fowler, T. C. Clancy // Computing Research Repository. – Washington : IEEE Computer Society, 2013.
29. Vinnakota, T. A cybernetics paradigms framework for cyberspace: key lens to cybersecurity / T. Vinnakota // IEEE International Conference on Computational Intelligence and Cybernetics (CYBERNETICSCOM). – Washington : IEEE Computer Society, 2013. – P. 85–91.
30. A lightweight software control system for cyber awareness and security / M. Co, C. L. Coleman, J. W. Davidson, S. Ghosh, J. D. Hiser, J. C. Knight, A. Nguyen-Tuong // 2nd International Symposium on Resilient Control Systems (ISRCS'09). – Washington : IEEE Computer Society, 2009. – P. 19–24.
31. Mayer, P. The autonomic cloud: a vision of voluntary, peer-2-peer cloud computing / P. Mayer, A. Klarl, R. Hennicker // 7th IEEE International Conference on Self- Adaptation and Self-Organizing Systems Workshops (SASOW). – Washington : IEEE Computer Society, 2013. – P. 89–94.
32. Control-based approach to balance services performance and security for adaptive service based systems (ASBS) / C. Liu, C. Jiang, H. Hu, K. Y. Cai, D. Huang, S. S. Yau //
33rd Annual IEEE International Computer Software and Applications Conference (COMPSAC'09). – Washington: IEEE Computer Society, 2009. – P. 473–478.
33. Sim, K. M. Agent-based cloud computing / K. M. Sim // IEEE Transactions on Services Computing. – Washington : IEEE Computer Society, 2012. – P. 564–567.
34. Ravindran, K. Software cybernetics to infuse adaptation intelligence in networked systems / K. Ravindran, M. Rabby // Fourth IEEE International Conference on the Network of the Future (NOF). – Washington : IEEE Computer Society, 2013. – P. 1–6.
35. Choi, T. Recent development in big data analytics for business operations and risk management / T. Choi, H. Chan, X. Yue // IEEE Transactions on Cybernetics. – Washington : IEEE Computer Society, 2016. – P. 1–12.
36. Бершадский, А. М. Разработка и моделирование гетерогенных инфраструк-тур для беспроводного информационного обеспечения процессов мониторинга / А. М. Бершадский, А. Г. Финогеев, А. С. Бождай // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2010. – № 1 (13). – С. 36–46.

 

Дата создания: 06.02.2018 09:48
Дата обновления: 22.02.2018 10:41