高可信软件工程技术的特点和现状
软件工程国内外技术发展现状,存在问题及发展趋势
软件工程国内外技术发展现状,存在
问题及发展趋势
软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。 在现代社会中,软件应用于多个方面。典型的软件比如有电子邮件,嵌入式系统,人机界面, 办公套件,操作系统,编译器,数据库,游戏等。同时,各个行业几乎都有计算机软件的应 用。这些应用促进了经济和社会的发展,使得人们的工作更加高效,同时提高了生活质量。
和产品质量也就随之得到保证。 ③网络应用软件规模愈来愈大,复杂性愈来愈高,使得软件体系结构从两层向三层或者多层 结构转移,使应用的基础架构和业务逻辑相分离。应用的基础架构由提供各种中间件系统服 务组合而成的软件平台来支持,软件平台化成为软件工程技术发展的新趋势。软件平台为各 种应用软件提供一体化的开放平台,既可保证应用软件所要求基础系统架构的可靠性、可伸 缩性和安全性的要求;又可使应用软件开发人员和用户只要集中关注应用软件的具体业务逻 辑实现,而不必关注其底层的技术细节。当应用需求发生变化时,只要变更软件平台之上的 业务逻辑和相应的组件实施就行了。 以上这些标志象征软件工程技术已经发展上升到一个新阶段。这个阶段尚远未结束。软件技 术发展日新月异,Internet 的进步促使计算机技术和通信技术相结合,更使软件技术发展呈 五彩缤纷局面。软件工程技术的发展也永无止境。
软件工程专业相关行业的发展现状及趋势
软件工程是当今信息技术行业中备受瞩目的专业之一,它涵盖了软件开发、系统设计、项目管理等多个方面。
在当前科技迅速发展的时代背景下,不断地涌现着新的软件工程相关技术和概念,这也让软件工程专业相关行业的发展现状及趋势备受关注。
1. 行业发展现状在当前阶段,软件工程专业相关行业呈现出了多样化的发展趋势。
云计算技术的快速发展,使得软件开发与部署更加灵活高效。
云原生技术、DevOps理念的普及与应用,也促进了软件开发与交付过程的协同与自动化。
人工智能、大数据等新兴技术的崛起,也为软件工程带来了新的发展机遇。
在软件开发过程中,持续集成、持续交付等敏捷开发方法的应用,也为软件工程领域带来了更高的生产效率与质量保障。
2. 行业发展趋势未来,软件工程专业相关行业的发展将呈现出更多的新趋势。
随着5G、物联网等技术的不断普及,软件工程领域将会迎来更多与边缘计算、嵌入式系统相关的项目需求。
区块链、智能合约等新兴技术的发展也将为软件工程带来更多的应用场景与创新模式。
另外,随着软件工程技术的不断演进,工程师的软实力(交流能力、团队合作能力等)将会变得愈发重要。
虚拟现实、增强现实等新技术的应用也将会为软件工程带来更多的挑战与机遇。
3. 个人观点与理解在我看来,软件工程专业相关行业的发展现状及趋势,呈现出了多元化、创新化的特点。
作为软件工程领域的从业者,我们需要紧跟行业的步伐,不断学习与提升自己的技术能力与软实力。
也要保持开放的心态,积极拥抱新技术、新理念,为行业发展带来更多的想象空间与可能性。
总结回顾:本文通过对软件工程专业相关行业的发展现状及趋势进行全面评估,重点探讨了云计算、人工智能、持续集成等诸多方向。
在未来,软件工程领域的发展将受到5G、物联网、区块链等技术的深刻影响,工程师的软实力也将变得更加重要。
我相信,随着科技的飞速发展,软件工程相关行业一定会迎来更加美好的未来。
软件工程作为信息技术领域中备受关注的专业,其发展与变化始终紧跟着科技的步伐。
软件工程的发展现状与未来趋势分析
软件工程的发展现状与未来趋势分析软件工程是近年来发展迅猛的领域之一,随着信息科技的不断革新和社会的数字化进程,软件工程的重要性愈发凸显。
本文将探讨软件工程的发展现状以及未来的趋势。
一、软件工程的发展现状软件工程作为一门学科,其发展自上世纪60年代的软件危机。
软件危机指的是软件开发过程中出现的成本高、进度延迟、质量低等问题。
为了解决这些问题,软件工程不断涌现出新的方法和技术。
1. 敏捷开发方法的兴起敏捷开发方法作为一种灵活的软件开发方法,在21世纪初逐渐兴起,并受到了广泛的认可和应用。
相比传统的瀑布模型,敏捷开发方法注重团队合作、迭代开发和持续集成,提高了软件开发效率和质量。
2. 人工智能与机器学习的应用人工智能和机器学习的快速发展,为软件工程带来了新的机遇和挑战。
利用机器学习算法,可以通过对大量的软件数据进行分析和建模,优化软件设计和开发过程。
同时,人工智能技术也广泛应用于软件测试、质量保证和自动化部署等领域。
3. 云计算和大数据的推动云计算和大数据技术的普及,为软件工程提供了强大的计算和存储基础。
开发者可以利用云计算平台提供的资源,快速构建和部署软件应用。
而大数据技术的发展,则为软件工程带来了更多的数据分析和挖掘手段,为软件开发提供了更多的决策支持。
二、软件工程的未来趋势分析随着科技的不断进步和社会的不断发展,软件工程未来将会呈现出以下几个趋势。
1. 人机协作的深入发展随着人工智能的发展,软件工程将更多地关注人与机器之间的协作。
传统的软件开发模式将发生变革,开发者将与机器智能共同完成软件需求分析、系统设计和编码等工作。
2. 低代码和无代码开发的普及低代码和无代码开发平台将会得到更广泛的应用。
这种开发模式可以让非专业的开发者也能够轻松构建和部署软件应用。
未来,越来越多的软件开发将会基于可视化的开发工具进行,降低了开发门槛,提高了开发效率。
3. 软件工程的行业应用拓展软件工程的应用领域将会继续扩大。
软件工程的现状与未来
软件工程的现状与未来随着信息技术的不断发展,软件这个领域已经成为了当今全球最为热门的领域之一。
软件工程是现代软件行业的一个核心领域,它涉及到了从软件的设计、开发、部署、测试、维护等各个环节,是软件开发过程中必不可少的一环。
如今,软件工程的发展已经开启了一个崭新的时代,在未来的发展中,软件工程将发挥更为广泛的作用。
本文将探究软件工程的现状与未来,并对未来发展进行预测和展望。
一、软件工程的现状1. 软件工程在当今社会的角色当今社会中,软件工程已成为人们生活中不可或缺的一部分。
在各个行业中,都有着越来越多的软件被应用于工作、娱乐和学习场合中。
软件的广泛应用让人们的工作效率大大提升,带来了便捷的生活体验。
2. 软件工程面临的挑战软件工程的发展也并不是一帆风顺的,在其发展过程中也会遭遇各种挑战。
其中,软件工程面临的主要挑战之一是如何提高软件的质量和可靠性,避免软件漏洞给用户带来的损失和风险;另外一个挑战在于如何跟上技术革新的步伐,始终站在前沿。
此外,由于软件工程的高度复杂性,在其开发中往往会出现理解上的偏差和团队协作上的问题,因此加强团队协作,推进软件工程文化建设,尤为重要。
3. 软件工程的应用领域当前,软件工程已广泛应用于各个领域,如教育、军事、金融、医疗等行业。
在这些不同的领域中,软件开发者需要具备不同的技能和知识,以满足不同领域的需求。
例如,医疗行业需要医学领域的专业知识,以开发医疗领域所需的软件;金融行业需要精通金融知识和交易规则的开发者,开发符合自身业务流程的应用软件。
二、软件工程的未来1. 云计算与边缘计算随着云计算与边缘计算的不断发展,未来的软件工程将更加注重跨平台、云端计算和边缘计算等技术,而不是仅限于单一的操作系统和硬件平台。
2. 人工智能与自动化人工智能(AI)和自动化将在未来的软件工程中发挥越来越重要的作用。
未来的软件工程师将极大地依赖人工智能和自动化技术来辅助软件开发的各个流程,以大大加快软件开发的速度和效率。
软件工程技术发展的现状以及发展趋势研究
• 34•软件工程技术是随着计算机出现特别是互联网的发展而出现的一种学科,随着我国经济发展加快,软件由传统的基础服务开始向专业方向转变,和行业结合更加紧密。
随着时代的变迁,软件将充分地融合到生活当中,为生活质量提升提供助力。
本文对现阶段我国软件工程技术发展现状进行总结,并结合未来需求来对其发展予以展望。
前言:展望软件的未来,则需要明确当下软件的具体发展现状,发现其存在的问题,如此才能更加明确软件于未来给我们的更多利益。
就软件工程技术现阶段的发展来说,行业存在着功能重复、恶性竞争的问题,而于企业内部来说,则存在着管理不善、利益为重、资源浪费等问题。
软件工程技术的未来必须要在解决这些问题的基础上,才能得到长足发展。
一、软件工程技术概述一九四二年第一台电脑在宾夕法尼亚大学莫尔电机学院学院诞生,其主要用于计算工程,其中具体的软件就是将具体的操作用某个数字来命名,通过点击相关数字让计算机按照内部指令去完成工作,其机理非常简单。
到了上世纪八十年代,真正的软件技术诞生,基本的操作系统、命令系统等等出现,使得计算机的功能更加强大。
而后又经历近四十年发展,而今的计算机都拥有大量的软件,而且软件开始向智能端转移,活化了手机功能,为人们生活带来了很大的便利。
全球范围内,对于软件的开发已经如火如荼,软件包括了计算机软件、手机软件,而且随着各方面技术完善实现了计算机软件和手机软件的通用功能,拉近了计算机和手机的距离,方便了人们生活数据在智能端的传递。
我国软件工程技术出现较晚,基础薄弱,不过经过这些年发展,也获得了不少成绩,其中有不少方面已经在世界范围内获得了惊人的业绩,比如腾讯的微信、QQ,以及马云领导下建设的淘宝就出生了支付宝等软件,在中国扫码支付已经成为一种趋势,这方面走在了世界前头(陈文飞,朱静,吴让仲,等.软件工程的现状及发展趋势:科技进步与对策,2000)。
二、现阶段我国软件工程技术存在的问题这个问题的讨论需要从环境、行业、企业进行三个层次的剖析。
简要分析软件工程的技术特点及发展趋势
简要分析软件工程的技术特点及发展趋势软件工程作为给很多行业的发展带来了实质性的变革,提升了各行业的工作效率,加快了社会经济的发展。
作为信息技术发展的产物,软件工程的出现可以追溯至上个世纪50年代,随着社会进步,计算机等硬件水平提高,软件工程技术也在快速发展,现已成为一门成熟的技术,并不断的朝着标准化、综合化、全球化方向发展,研究软件工程技术特点和发展趋势,对促进世界软件工程及软件产业的稳步发展具有积极的现实意义。
1 软件工程的技术特点软件工程作为一种新型技术,具有其特有的技术特点,能够辅助加快信息化的覆盖率,提高行业的工作效率,促进经济的发展,软件工程主要有语言开发多样性,良好的兼容性,标准化,后期维护方便性等技术特点。
1.1 语言的多样性软件工程的语言目前有C、C++、JAVA、汇编等,不同的语言能够满足不同环境开发的需求,如JAVA 语言书写简单,占用硬件内存比较小,且标准化,编写语言通俗易懂;汇编语言有针对性,不同的微控制器,不同的程序,运行速度得到提升,但是编写起来比较复杂,不具有可移植性,维护和修改困难。
软件工程语言的多样性,使得在不同的领域,不同水平的工程师可以根据自己的习惯来选择使用自身合适的语言,提升了软件编写的多样性和灵活性,大大提高了软件的编写效率,降低了软件的开发门槛,这也是软件工程技术能够在各行业得到快速发展的原因之一。
1.2 良好的兼容性软件工程要想实现在多种平台得到运用,这就要求软件必须要有很好的兼容性,软件工程的兼容性主要体现在软件和硬件的相互兼容、软件和系统的相互兼容、不同软件之间的相互兼容。
软件和硬件的相互兼容主要体现在,开发的软件能够通过串口在硬件上进行输入操作、调试,并且能够借助硬件平台实现相应功能。
软件和系统的相互兼容,系统是承载软件的一种媒介,如果系统和软件不能兼容,软件就无法在系统中运行,从而实现相应的功能。
不同软件之间的相互兼容,在同一硬件同一系统中,往往有多个软件同时运行,才能够正常完成工作,软件之间兼容性不好,软件同样不能正常运行,工作也难以顺利进行。
软件工程行业调研报告
软件工程行业调研报告《软件工程行业调研报告》引言软件工程是当今信息技术领域日益重要的一部分。
以软件为核心的企业和组织越来越多,软件工程行业也因此迅速发展。
本报告旨在对软件工程行业进行调研,分析行业现状,发展趋势以及未来的发展方向,为相关企业和组织制定发展策略提供参考。
一、软件工程行业现状当前,软件工程行业呈现出以下几个特点:1. 市场需求增长迅速:随着互联网的普及和信息化进程的加快,对软件产品和解决方案的需求持续增长。
同时,传统行业数字化转型对软件工程的需求也在不断增加。
2. 技术更新换代快速:新技术层出不穷,软件工程行业中涌现了大量创新型企业,技术更新迅速,创新能力强。
3. 人才需求旺盛:软件工程行业对人才的需求量大,同时也对人才的质量提出了更高要求。
技术人才、管理人才、市场人才等各类人才都存在一定缺口。
二、软件工程行业发展趋势未来软件工程行业的发展将呈现出以下几个趋势:1. 人工智能与大数据技术将成为行业核心:随着人工智能和大数据技术的不断发展,软件工程行业将更加注重这些领域的研发和应用。
2. 云计算与物联网技术将持续融合发展:随着云计算和物联网技术的快速发展,软件工程行业将会更多地涉足到这些领域,为行业发展带来新的机遇和挑战。
3. 产业链协同发展将成为主流:软件工程行业将更加注重与其他行业的协同发展,为各行各业提供更完善的信息化解决方案。
三、软件工程行业未来发展方向为了适应行业发展趋势,未来软件工程行业需要在以下几个方面进行努力:1. 加强技术创新与研发:注重人工智能、大数据、云计算、物联网等前沿技术的研发与应用。
2. 加强人才培养与引进:建立完善的人才培养体系,引进和培养更多高素质的软件工程人才。
3. 加强产业协同发展:与其他行业加强合作,共同推动数字化转型,实现产业链的协同发展。
结语软件工程行业作为信息技术领域重要的一部分,将持续发展并融入到各个行业中。
未来的软件工程行业将面临更多的机遇和挑战,需要不断进行技术创新与人才培养,促进产业协同发展,实现行业的健康发展。
计算机软件技术的现状与发展趋势
计算机软件技术的现状与发展趋势随着科技的飞速发展,计算机软件技术作为其中的核心,正以惊人的速度改变着我们的生活和工作方式。
然而,与此我们也面临着许多挑战。
本文将探讨计算机软件技术的现状以及未来的发展趋势。
一、计算机软件技术的现状1、云计算的普及云计算是近年来计算机软件技术的一项重大突破,它允许用户从任何地点通过互联网访问共享的计算资源。
随着云计算的普及,越来越多的企业和个人开始使用云服务,这不仅提高了数据的安全性,也降低了IT成本。
2、大数据技术的应用大数据技术是另一个重要的计算机软件技术领域。
通过收集、分析和处理大量数据,企业和政府可以更好地理解市场趋势、消费者行为以及政策效果等。
大数据技术的应用已经渗透到各行各业,成为决策的重要依据。
3、人工智能的发展人工智能是计算机软件技术的另一个重要分支。
近年来,随着深度学习和机器学习技术的发展,人工智能的应用范围越来越广。
从语音识别、图像识别到自然语言处理,人工智能正在逐渐改变我们的生活和工作方式。
二、计算机软件技术的发展趋势1、区块链技术的广泛应用区块链技术是一种去中心化的分布式数据库技术,可以用于记录和验证数据。
随着区块链技术的不断发展,我们可以期待其在数字货币、供应链管理、电子投票等领域的应用将进一步扩大。
2、5G技术的推广5G技术将提供更高的数据传输速度、更低的延迟和更大的网络容量,这将极大地推动物联网、边缘计算和智能制造等领域的发展。
随着5G技术的推广,我们有望看到更多创新的应用出现。
3、智能家居的普及随着人工智能和物联网技术的发展,智能家居正在逐渐普及。
未来,家庭中的各种设备将可以通过互联网连接并相互通信,从而提高生活的便利性和舒适度。
4、绿色计算和可持续发展面对全球气候变化的挑战,未来的计算机软件技术将更加注重绿色计算和可持续发展。
这意味着软件开发将更加注重能源效率、减少碳排放和环境影响等方面的问题。
同时,这也将推动各行各业朝着更加环保和可持续的方向发展。
简要分析软件工程的技术特点及发展趋势
简要分析软件工程的技术特点及发展趋势软件工程的技术特点及发展趋势软件工程是一门专门研究软件开发过程和方法的学科,它借鉴了工程学的原理和实践,并通过一系列有效的技术手段来提高软件的质量和可靠性。
本文将简要分析软件工程的技术特点以及未来的发展趋势。
一、迭代与增量开发软件工程在过去几十年间经历了多个阶段,从瀑布模型到敏捷开发,其中一个明显的特点是迭代与增量开发。
与传统的瀑布模型相比,迭代与增量开发将软件开发过程划分为多个小步骤,并且在每个步骤中都能得到一个部分功能的软件产品。
这样的开发方式能够更早地满足用户需求,减少开发风险,并且能够更好地适应需求的变化。
二、面向对象开发面向对象开发是软件工程的核心技术之一,它将问题领域的实体抽象成为对象,并通过对象之间的交互来实现系统功能。
面向对象开发具有模块化、复用性强等特点,能够提高代码的可读性和可维护性。
此外,面向对象开发还能够更好地支持软件系统的扩展和演化,使得软件在不断变化的需求下能够保持稳定性。
三、软件测试与质量保证软件测试是软件工程不可或缺的一环,它可以帮助发现程序中的错误和缺陷,并确保软件的质量和可靠性。
随着系统的复杂性不断增加,软件测试也越来越重要。
因此,测试工程师需要使用各种测试方法和工具,如单元测试、功能测试、性能测试等,来提高测试的效率和测试覆盖率。
同时,质量保证也是软件工程中的一项重要工作,它包括对开发过程的管理和监控,以确保软件开发过程的规范和质量。
四、人工智能与自动化技术的应用随着人工智能和自动化技术的快速发展,软件工程也开始借助这些技术来提高开发效率和质量。
例如,机器学习算法可以用于自动化测试用例的生成和执行,减少人工测试的工作量。
另外,自然语言处理和智能推荐系统可以用于需求分析和项目管理,提高需求的准确性和项目的可控性。
未来,人工智能和自动化技术的应用将成为软件工程发展的重要趋势之一。
五、云计算与大数据的融合随着云计算和大数据技术的普及,软件工程也面临着新的挑战和机遇。
软件工程技术发展现状与未来趋势
软件工程技术发展现状与未来趋势随着科技的不断进步,软件工程技术也在不断发展。
本文将探讨软件工程技术的现状以及未来的发展趋势。
一、软件工程技术的现状1.1 软件开发方法论在过去的几十年中,软件工程领域出现了许多不同的软件开发方法论,如瀑布模型、敏捷开发等。
这些方法论在软件开发过程中提供了指导和规范,使开发人员能够更加高效地完成任务。
然而,随着软件项目的复杂性不断增加,传统的方法论在一些场景下已经不再适用。
因此,软件工程技术正在不断探索和发展新的开发方法论,以应对不断变化的需求。
1.2 人工智能和机器学习人工智能和机器学习技术在软件工程领域的应用越来越广泛。
通过机器学习算法,软件工程师可以通过对大量数据进行训练和分析,从中获取有价值的信息。
例如,在软件测试领域,人工智能技术可以帮助自动生成测试用例,提高测试效率和准确性。
此外,人工智能还可以用于缺陷预测和代码维护等任务,帮助开发人员快速发现和解决问题。
1.3 DevOps和云计算DevOps是一种将开发和运维整合起来的方法论。
通过使用自动化工具和云计算技术,开发人员可以更快地部署和交付软件,同时保持高质量和可靠性。
云计算技术的快速发展和普及也使得软件工程技术能够更好地利用云平台上的资源,实现弹性扩展和高可用性。
二、软件工程技术的未来趋势2.1 人机协同随着人工智能和机器学习技术的发展,人机协同将成为未来软件工程技术的主要趋势之一。
通过结合人的智慧和计算机的计算能力,可以实现更高效和更智能的软件开发和维护过程。
例如,人工智能可以辅助开发人员做出更好的设计决策,自动推荐合适的代码片段等。
2.2 软件工程与行业的深度融合未来的软件工程技术将与各行各业更加深度地融合。
例如,在医疗保健领域,软件工程师可以开发出智能医疗系统,通过数据分析和机器学习帮助医生做出更准确的诊断和治疗决策。
在工业制造领域,软件工程师可以应用虚拟现实和物联网技术构建智能工厂,实现自动化生产和智能化管理。
高可信软件工程技术
高可信软件工程技术高可信软件工程技术的特点可以归纳为以下几个方面:1、基于需求:高可信软件工程技术始终以客户需求为基础,通过严格的需求分析和定义,确保软件系统的功能和性能符合用户要求。
2、安全性:高可信软件工程技术强调软件系统的安全性,采取一系列安全措施来保护软件系统免受攻击,例如加密、访问控制、防火墙等。
3、可靠性:高可信软件工程技术注重软件系统的可靠性,通过多种可靠性设计和测试技术,确保软件系统在各种情况下都能正常运行,例如容错技术、恢复机制等。
4、可维护性:高可信软件工程技术强调软件系统的可维护性,通过设计良好的架构、模块化和标准化等方法,使软件系统易于修改和维护。
5、可验证性:高可信软件工程技术强调软件系统的可验证性,通过形式化方法和技术,对软件系统进行数学建模和验证,确保其符合预定的要求和标准。
高可信软件工程技术具有以下重要意义:1、提高软件系统的可靠性、安全性和可用性,从而增强用户的信任度和满意度。
2、降低软件开发和维护成本,提高软件开发效率和质量。
3、推动软件产业的健康发展,促进国家信息化建设和社会经济的发展。
总之,高可信软件工程技术是当前软件开发和维护领域的重要发展方向,它将不断引领和推动着软件工程技术进步和创新。
随着技术的快速发展,高可信软件已成为各个行业的关键支撑。
因此,软件的可靠性和防危性成为了衡量软件质量的重要指标。
本文将重点探讨高可信软件的可靠性和防危性测试与评价理论。
一、高可信软件可靠性测试1、可靠性定义软件的可靠性是指在特定条件下,软件能够满足用户需求的能力。
具体来说,可靠性是软件在规定的时间和范围内,成功执行其预定功能的能力。
2、可靠性测试方法为了评估软件的可靠性,我们通常采用以下测试方法: a.单元测试:专注于软件的最小可测试单元,例如函数或模块。
b.集成测试:在单元测试基础上,将各个模块结合起来进行测试。
c.系统测试:将整个软件系统作为一体进行测试。
d.验收测试:模拟用户环境,以验证软件是否能够满足用户需求。
浅谈软件工程技术现状和发展趋势
浅谈软件工程技术现状和发展趋势摘要:随着科学技术的不断发展,信息产业已经逐渐成为了现代化产业中不可或缺的重要一环,信息产业在发展的过程中不断与传统行业进行交互与发展,促进了传统行业的变革与发展也为当前的经济发展注入了新的活力。
软件工程作为信息产业的重要支柱学科,其随着信息产业的发展也迎来了发展的黄金时期,软件工程凭借其在数字信息时代的重要意义,也成为了当前信息产业中不可缺少的重要学科。
本文将对软件工程技术的发展现状进行分析就技术未来的发展趋势进行简要的判断。
关键词:软件工程技术现状;发展趋势一、引言信息产业的发展极大的改变了传统行业的发展面貌也使得现代化产业呈现出新的发展局面,软件工程作为信息产业中的重要基础学科,其在计算机学科领域有着十分重要的作用。
随着经济社会的不断发展,信息产业还有着广泛的发展前景,软件工程顺应着信息产业的发展趋势也将迎来进一步的创新和提升,因此对于软件工程技术的发展现状和发展趋势进行分析判断有着十分重要的价值和意义。
二、软件工程概述软件工程作为一门利用工程建设的手段来对软件进行分析维护的学科,其在学科内容上包括有软件的开发工具、程序设计语言以及数据库的内容,随着信息技术在人们生活中应用的越来越广泛,软件工程也在诸多领域得到了施展和应用,随着计算机学科领域的不断丰富与拓展软件工程也逐渐转变为计算机领域的一门重要独立学科。
软件在种类和内容上十分丰富其一般包括有操作系统、数据库、社交软件以及游戏软件等,这些软件被广泛应用于传统工业、金融行业以及人们的日常生活当中,软件的不断丰富与拓展极大的改变了人们的日常生活,为人们的工作学习提供了诸多便利,对促进社会经济的发展与进步,改善人们的生活质量有着十分积极的影响。
通常对软件质量的评价标准上往往会根据软件自身的实用性、安全性以及功能性等作为质量评判的重要依据。
三、软件工程技术发展现状从20世纪末开始我国软件行业就呈现出良好的发展态势,自21世纪以来我国软件业务盈利更是以超过10%的增长速度逐年递增,而软件外包营收更是一度超过了80%的增长速度。
软件工程若干热点技术发展现状与展望
软件工程若干热点技术发展现状与展望软件工程作为一门关注软件开发、维护、管理、质量保证等方面的学科,其发展一直处于不断变革的状态。
随着科技的不断进步和社会的不断发展,软件工程也面临着许多新的挑战和机遇。
本文将从几个热点技术发展现状与展望方面进行分析,以探讨软件工程领域的最新动态。
一、人工智能与机器学习人工智能技术作为当前炙手可热的领域之一,已经在软件工程领域得到了广泛的应用。
机器学习算法在软件开发、测试、运维等领域有着广泛的应用前景,如代码自动生成、缺陷预测、自动化测试等。
未来,随着深度学习、强化学习等技术的不断深入研究和发展,人工智能技术将在软件工程中发挥更为重要的作用,为软件开发提供更加高效、智能的解决方案。
二、云计算与大数据云计算和大数据技术的快速发展为软件工程领域带来了新的机遇。
通过云计算平台,软件开发者可以快速搭建开发、测试环境,并能够实现资源的动态分配和扩展。
而大数据技术在软件工程中的应用也越来越广泛,例如数据驱动的软件开发、智能化的数据分析等。
未来,随着5G技术的普及和云原生技术的成熟,云计算和大数据技术将在软件工程中发挥更重要的作用,推动软件开发模式的转变和创新。
三、容器化与微服务架构随着容器化和微服务架构的流行,软件工程领域的开发、部署、运维等方面也发生了巨大的变革。
容器化技术可以实现软件的快速部署和扩展,而微服务架构可以实现系统的模块化开发和部署,从而提高了软件的灵活性和可维护性。
未来,容器化与微服务架构将成为软件工程领域的主流发展方向,为软件开发和运维带来更高效、可靠的解决方案。
四、区块链技术区块链技术作为一种去中心化的分布式账本技术,在软件工程领域也有着广泛的应用前景。
除了应用于数字货币领域外,区块链技术还可以应用于软件源代码管理、智能合约、安全审计等方面,为软件工程领域带来更多的创新和可能性。
未来,随着区块链技术的不断成熟和完善,它将在软件工程中发挥着越来越重要的作用,推动软件开发模式的变革。
高可信软件工程技术
高可信软件工程技术作者:任洪君来源:《电子技术与软件工程》2017年第04期摘要随着科技时代的不断推进,我国软件行业的发展起到了更加的作用。
人们对于软件的要求在不断的提升,比如软件的可靠性、安全性和保密性等可信性质都是人们关注的重点。
本文主要对高可信软件工程技术的发展现状以及发展过程中所要面对的困难进行了讨论,同时提出了高可信软件的发展趋势。
【关键词】软件开发高可信软件可靠性技术伴随着时代的发展,计算机应用不断地深入人们的生活中,同时软件的应用也已经在人们正常生活和国家建设上拥有了良好的生态环境。
良好的软件构架给人们的生活带来了便利,给人们提供了一种新的生活方式,打开电脑、手机就可以完成原来需要到处跑的窘境,人们可以不出家门获悉全球的动态,并且通过新兴的行业电子商务,在家中也可以工作。
软件不仅仅帮助人们更高效、更便捷的生活,在国家建设上面,也起着至关重要的作用。
因此,如何保证软件运行过程中与硬件完美结合,同时增加软件的可信程度成为现今软件工程开发的重要部分。
1 高可信软件工程技术的发展现状高可信软件的开发目的就是不会因为系统中的固有错误、生态环境的改变、大规模恶意攻击造成软件崩溃。
这就要求软件的开发中,对于系统行为有着精确的把控,不让系统的bug影响软件的正常运行。
软件工程技术是指在软件的开发、运行和维护的相应技术,由于对高可信软件的要求较高,所以我国对于高可信软件的开发还停留在“军用稳定、民用简单”的程度。
我国的火箭成功率是世界的前三名,如此高的成功率,不仅是硬件的实力强,同时也是软件的稳定性高,成就了现在我国火箭发射的成功率。
但是我国各大银行的网上银行软件虽然能够运行,但是流畅性和实用性却大打折扣,这就使用户的使用体验下降。
高可信软件技术需要从三个方面寻求支持才能让软件发挥其作用,从软件的运行系统中需要得到软件的访问权限控制,不让其他软件能够更改底层文件,比如Android系统中,系统的开源程度较高,高可信软件运行时就需要得到系统的支持;软件的过程技术,需要对软件的可靠性进行验证和度量,所以过程技术中使用一种工程化的方法,对软件正常运行进行支持。
软件工程若干热点技术发展现状与展望
软件工程若干热点技术发展现状与展望一、引言近年来,随着科技的快速发展和社会的信息化进程,软件工程领域的热点技术发展日新月异。
从云计算、大数据到人工智能、区块链,各种新技术的涌现给软件工程带来了新的机遇和挑战。
本文将以深度和广度的方式,全面评估软件工程若干热点技术的发展现状,并对未来进行展望。
二、云计算云计算作为当前软件工程领域的一大热点技术,在近年来蓬勃发展。
云计算通过虚拟化技术,将计算、存储和网络资源整合成一种服务,并按需提供给用户。
当前,云计算已发展出了公有云、私有云和混合云等不同部署方式。
未来,随着5G技术的应用和物联网的普及,云计算将更加普及和深入。
云原生技术也将成为云计算的新风口,加速云计算的发展。
三、大数据在当前的信息时代,数据是软件工程的核心资源,因此大数据技术的发展尤为重要。
大数据技术通过海量数据的收集、存储、处理和分析,为企业决策和智能应用提供了强大的支持。
当前,大数据已经成为互联网企业的核心竞争力之一,并且在金融、医疗、零售等行业也得到了广泛的应用。
未来,随着人工智能技术的不断进步,大数据技术将更加智能化,并发展出更多高效、安全的数据处理方法。
四、人工智能人工智能作为当前的热点技术之一,在软件工程领域有着广泛的应用前景。
人工智能技术包括机器学习、深度学习、自然语言处理等多个方向,正在不断地渗透到各个领域。
目前,人工智能已在语音识别、图像识别、智能推荐等方面取得了显著成果,并且在自动驾驶、智能家居等领域也有了初步的应用。
未来,人工智能技术将更加智能化和自适应,并成为各种智能系统的核心。
五、区块链区块链技术作为近年来的新兴技术,在软件工程领域也有着重要的发展意义。
区块链通过去中心化、分布式存储和智能合约等特点,为数据的安全和可信传输提供了一种全新的思路。
目前,区块链技术已在数字货币、供应链管理、知识产权保护等领域得到了广泛应用。
未来,随着政府的政策支持和技术的不断进步,区块链技术将更加成熟和普及,并在金融、物联网等领域发挥更大的作用。
软件工程发展现状
软件工程发展现状
软件工程作为一门跨学科的学科,已经在过去几十年中取得了显著的发展。
随着科技的不断进步和人们对信息技术的不断需求,软件工程的发展前景也越来越广阔。
以下是软件工程发展的现状:
1. 技术不断更新:随着科技的发展,新的技术和工具不断涌现,为软件工程师提供了更多的选择和挑战。
比如,云计算、物联网、人工智能等新技术的出现,为软件工程师创造了更多的机会和市场。
2. 多样化的应用:软件工程不仅仅应用于计算机领域,还广泛应用于各个行业和领域,如汽车、医疗、金融等。
软件工程正在成为各个行业中不可或缺的一部分,为企业和个人提供了更多的便利和效益。
3. 国内外发展不平衡:国内的软件工程发展相对滞后于国外,整体水平还有待提高。
然而,国内正在积极加强软件工程的培训和研究,加大对软件工程人才的引进和培养,力求缩小与国外的差距。
4. 软件工程人才需求旺盛:随着信息技术在各行各业的广泛应用,对软件工程人才的需求持续增长。
越来越多的企业和组织正在积极招聘和培养软件工程师,为软件工程人才提供了广阔的就业机会。
5. 软件工程的级别逐渐提高:随着软件工程的发展,对软件工
程师的要求也越来越高。
除了掌握基本的编程技能和软件开发流程外,软件工程师还需要具备良好的沟通能力、团队合作精神以及解决问题的能力等,这提高了软件工程师的职业门槛。
总的来说,软件工程作为一门前景广阔且不断发展的学科,已经成为现代社会不可或缺的一部分。
在未来,随着科技和社会的不断进步,软件工程将会面临更多的挑战和机遇。
软件工程师也将成为一个备受追捧的职业,同时也需要不断学习和创新,以适应快速变化的技术和市场需求。
高可信软件工程技术
⾼可信软件⼯程技术2019-09-19摘要随着科技时代的不断推进,我国软件⾏业的发展起到了更加的作⽤。
⼈们对于软件的要求在不断的提升,⽐如软件的可靠性、安全性和保密性等可信性质都是⼈们关注的重点。
本⽂主要对⾼可信软件⼯程技术的发展现状以及发展过程中所要⾯对的困难进⾏了讨论,同时提出了⾼可信软件的发展趋势。
【关键词】软件开发⾼可信软件可靠性技术伴随着时代的发展,计算机应⽤不断地深⼊⼈们的⽣活中,同时软件的应⽤也已经在⼈们正常⽣活和国家建设上拥有了良好的⽣态环境。
良好的软件构架给⼈们的⽣活带来了便利,给⼈们提供了⼀种新的⽣活⽅式,打开电脑、⼿机就可以完成原来需要到处跑的窘境,⼈们可以不出家门获悉全球的动态,并且通过新兴的⾏业电⼦商务,在家中也可以⼯作。
件不仅仅帮助⼈们更⾼效、更便捷的⽣活,在国家建设上⾯,也起着⾄关重要的作⽤。
因此,如何保证软件运⾏过程中与硬件完美结合,同时增加软件的可信程度成为现今软件⼯程开发的重要部分。
1 ⾼可信软件⼯程技术的发展现状⾼可信软件的开发⽬的就是不会因为系统中的固有错误、⽣态环境的改变、⼤规模恶意攻击造成软件崩溃。
这就要求软件的开发中,对于系统⾏为有着精确的把控,不让系统的bug影响软件的正常运⾏。
软件⼯程技术是指在软件的开发、运⾏和维护的相应技术,由于对⾼可信软件的要求较⾼,所以我国对于⾼可信软件的开发还停留在“军⽤稳定、民⽤简单”的程度。
我国的⽕箭成功率是世界的前三名,如此⾼的成功率,不仅是硬件的实⼒强,同时也是软件的稳定性⾼,成就了现在我国⽕箭发射的成功率。
但是我国各⼤银⾏的⽹上银⾏软件虽然能够运⾏,但是流畅性和实⽤性却⼤打折扣,这就使⽤户的使⽤体验下降。
⾼可信软件技术需要从三个⽅⾯寻求⽀持才能让软件发挥其作⽤,从软件的运⾏系统中需要得到软件的访问权限控制,不让其他软件能够更改底层⽂件,⽐如Android系统中,系统的开源程度较⾼,⾼可信软件运⾏时就需要得到系统的⽀持;软件的过程技术,需要对软件的可靠性进⾏验证和度量,所以过程技术中使⽤⼀种⼯程化的⽅法,对软件正常运⾏进⾏⽀持。
高可信软件工程技术
高可信软件工程技术陈火旺,王 戟,董 威(国防科技大学计算机学院,湖南长沙410073)摘 要: 随着软件在信息社会中发挥日益重要的作用,人们对软件可靠性、可靠安全性和保密安全性等可信性质的要求也愈来愈高.本文讨论了高可信软件工程技术的现状和面临的主要挑战,给出了基于形式化方法的高可信软件技术的发展趋势和突破点.关键词: 软件工程;软件可信性;软件保证中图分类号: TP311 文献标识码: A 文章编号: 0372 2112(2003)12A 1933 06High Confidence Software Engineering TechnologiesC HE N Huo wang,W ANG Ji,Dong Wei(Sc hool o f Compute r ,National U nive rsity o f De fense Technology ,Changsha ,Hunan 410073,China )Abstract: As the software plays more and more important roles in today s information society,the software reliabitity,safety and security are strongly req uired.The state of art of its engineering technologies for this hi gh confidence software and the challenges it faced are descirbed in this paper.Based on the formal methods,this confidence software developi ng trends and its key technical points are also discussed.Key words: software engineering;high confidence soft ware;software assurance(上接封二)科研通信基于小波压缩域的统计纹理特征提取方法李晓华,沈兰荪(2123) 基于星载电子侦察与成像侦察的数据融合技术王 壮,樊 昀,王 成,康少单,孙兆林,胡卫东,郁文贤(2127) 基于指纹特征数字水印算法的身份认证技术研究张毅刚,焦玉华,牛夏牧,俞龙江(2131) 运用遗传算法综合稀疏阵列王玲玲,方大纲(2135) 基于免疫算法的E 面波导分支耦合器优化技术许 殿,史小卫(2139) 并行共形FDTD 算法及其在PBG 结构仿真中的应用张 玉,宋 健,梁昌洪(2142) 任意平面阵列的干扰抑制李 平,史小卫(2145) 高动态扩频信号的载波跟踪技术研究程乃平,任宇飞,吕金飞(2147) 特定领域软件框架的提取方法研究吴毅坚,赵文耘(2151) 一种模型选择优化准则及其在高光谱图像非监督分类中的应用吴 昊,郁文贤,匡纲要,李智勇(2154) 基于协方差控制的集中式传感器分配算法研究周文辉,胡卫东,余安喜,郁文贤(2158) 基于Beta Prime 统计模型和QGD 分类器的SAR 图像地物分类方法付 琨,孙真真,吴一戎(2163) 一类可由基本模型嵌套组成的工作流系统的性能分析方法田立勤,林 闯(2167) FKAOS:一种面向Agent 需求工程方法刘宗田,邵 ,孙志勇,刘 炜(2171) 混合维空间遮蔽关系的表示与推理王生生,刘大有(2175) 一种可变测试集的协议一致性测试方法吕欣岩,赵保华,屈玉贵(2179) 编队飞行InSAR 的平地效应与地形高度效应分析唐 智,李景文(2183) 基于IP 突发信源模型数据包的定量计算研究刘晏兵,孙世新,唐 红(2187) 可行方向算法与模拟退火结合的NMF 特征提取方法陈卫刚,戚飞虎(2190) 多级弯曲磁微梁执行器力 磁耦合宏模型方玉明,黄庆安,李伟华(2194) 自主机器人视觉与行为模型及避障研究梁 冰,洪炳,曙 光(2197) 4H SiC npn BJ T 特性研究龚 欣,张进城,郝 跃,张晓菊(2201) 多天线系统的广义谐振研究李 龙,梁昌洪,史 琰(2205) 一种对光照变化鲁棒性的彩色目标检测方法曙 光,洪炳,梁 冰(2210) X 波段ME MS 膜开关的阻抗分析模型郑惟彬,黄庆安,廖小平,李拂晓(2213)收稿日期:2003 09 30;修回日期:2003 12 10基金项目:国家自然科学基金项目(No.90104007,No.60233020,No.60303013);国家863项目(No.2001AA113202);霍英东青年教师基金(No.71064)第12A 期2003年12月电 子 学 报ACTA ELECTRONICA SINICA Vol.31 No.12ADec. 20031 引言随着计算机应用的不断发展,软件已渗透到国民经济和国防建设的各个领域,在信息社会中发挥着至关重要的作用.一方面,软件为人们提供了新的生活和工作方式,软件成为信息基础设施.例如网上银行、电子商务等,离开了软件,这些应用恐怕不会出现.另一方面,软件不仅在逐步地代替传统硬件和物理设备,而且在系统中承担了集成的作用.高技术产品往往是软件密集型系统,小到日常使用的手机,大到联接全球的Internet应用,软件成为人们生活的一部分.相应地,人们也越来越依赖软件.然而,软件的生产现状不能令人满意.著名的Chaos报告[1]对美国8380个软件项目的统计,仅有16%的项目按时按预算完成,有53%的软件项目超时超预算,其余31%的项目被取消.与此同时,软件质量不能令人满意.软件常常发生失效,并对人们的工作生活带来不利的影响,甚至造成巨大的损失.例如,软件失效导致1996年6月欧洲Ariane 五型火箭首发失败[2].因此,人们对软件的正确性、可靠性、可靠安全性和保密安全性等可信性质给予了十分的关注,如何在软件的开发和运行中保证软件具有高可信性质也成为软件理论和技术的重要研究方向.软件技术指软件开发、运行和维护的技术,其形态可以是概念、过程、方法、算法、工具或环境.软件技术可分为三种不同类型.第一类是软件系统技术,指在软件系统运行中直接使用的软件技术.这类软件技术与具体运行的软件系统类型密切相关,例如操作系统技术、中间件技术等.第二类是软件开发和维护技术,指在软件系统开发和维护中使用的软件技术.这类技术通常与软件生命周期相关.例如,软件面向对象的需求分析、设计、编码、测试技术.第三类是软件过程技术,指通过软件生产线使软件的开发和维护更有效的软件技术.因此,软件的高可信性质的获得和保证需要这三个层面上的技术支撑.例如,从软件系统运行的层面上,软件保密安全性需要操作系统的访问控制和保密安全策略的支撑;从软件系统的开发层面上,软件可靠安全性需要软件形式化规约和验证技术的支撑;从软件过程技术层面上,软件可靠性可以一种工程化的方法在软件可靠性工程中度量和跟踪.高可信软件系统要求能充分地证明或认证该软件系统提供服务时满足一些关键性质(称为高可信性质).典型的例子如核电站控制软件,其可靠安全性十分重要,需要给予充分的验证.近十年来,软件可信性研究受到了国际上广泛的重视.在美国,DARPA、NSF、NAS A、NSA、NIS T、FAA、FDA和其他DoD 机构都积极参与关于高可信软件和系统的研究开发.美国NS TC先后形成一系列报告:America in the Age of Information:A Forum[3]、Research challen ges in high confidence systems[4]、setting an i nteragency high confidence systems(HCS)research agenda[5]和Hi gh Confidence Software and Sys tems Research Needs[6].高可信软件工程技术是指获得和保证高可信软件系统关键性质的软件开发技术和过程技术.本文主要探讨高可信软件工程技术的现状和发展趋势,给出一些需要深入研究的课题.2 软件可信性质的挑战软件系统的可信性质是指该系统需要满足的关键性质;当软件一旦违背这些关键性质会造成不可容忍的损失时,称这些关键性质为高可信性质.软件可信性质常常有以下几种.可靠性(reliability)在规定的环境下、规定的时间内软件无失效运行的能力;可靠安全性(safety)软件运行不引起危险、灾难的能力;保密安全性(security)软件系统对数据和信息提供保密性、完整性、可用性、真实性保障的能力;生存性(survi vabili ty)软件在受到攻击或失效出现时连续提供服务并在规定时间内恢复所有服务的能力;容错性(fault tolerance)软件在故障(硬件、环境异常)出现时保证提供服务的能力;实时性(real ti me)软件在指定的时间内完成反应或提交输出的能力.高可信软件系统中会涉及上述性质的一个或多个.这些可信性质与软件的功能性混合在一起,使得高可信性质的获得和保证变得复杂.究其原因,软件作为人类连续的高度复杂的智力产品,其科学原理和工程规律远未得到充分的认识,从而缺乏有效地生产满足高可信软件的软件技术.事实也表明了这一点,1999年的PITAC报告指出开发可靠和安全软件的技术不足[7].高可信软件工程对目前的软件理论和技术提出了严峻的挑战,涉及到一系列科学问题.第一、软件系统的行为特征.如何定性/定量地描述软件的行为?如何建立各类复杂的软件结构和系统对应的系统行为?这是软件理论的基本问题.软件的静态语法与其动态语义的分离是造成软件行为难于描述和推理的原因.随着软件规模的增大,软件中并发、实时、分布、移动等特性的出现,这些问题的认识亟待深入.第二、软件可信性质与软件行为的关系.如何描述软件可信性质及其与软件行为的关系?我们看到,上述关于软件可信性质的描述是非形式化的抽象陈述.必须建立起性质和软件行为之间的内在联系及其严格的描述,才能在软件开发中,设计并验证所需的可信性质.第三、面向软件可信性质的设计和推理.如何将软件可信性质(通常非操作性的)融入软件设计(操作性)?可信性质通常是软件系统的全局约束,伴随着软件开发过程逐步地!设计∀出来,最终获得这些可信性质.如何针对可信性质发现一种分而治之的策略从而控制复杂性,是进行面向可信性质的软件设计和验证的关键.第四、软件系统的可信性质的确认.如何发现和评估软件系统是否具有可信性质?量化是一种工程科学成熟的重要标志,需要对软件可信性质有合适的度量方法,并能在软件过程1934 电 子 学 报2003年中进行跟踪.3 高可信软件工程技术现状高可信软件系统在很大程度上不会因为系统中存在的错误、环境的异常或恶意的攻击而导致系统的失效.这要求系统的行为在软件开发时就能得到准确的把握,即系统的行为是可预计的.这就与软件理论和形式化方法发生了自然和本质化的联系.3 1 高可信软件理论人们对程序理论开展了长期的研究.早期的成果有Hoare 的顺序程序的公理化理论[8],它通过前后置断言给出了顺序程序的部分正确性和完全正确性的形式推理系统.顺序计算语义理论的主要思想是把程序模型视作是输入输出映射.当并发程序计算出现后,程序模型的重点转向系统间的交互及其随时间变化的激励/响应模式,形成了CSP[9]、CCS[10]、I/O 自动机[11]、标记变迁系统及程序的时序语义[12]等模型.相应地,在实时计算出现后,一个重要的方向是对上述并发模型进行实时扩充,例如时间自动机[13].在这些程序理论中,可以通过定理证明或模型检验的方式验证系统的一些并发性质(例如,安全性和活性),也可以验证系统间的行为关系(例如,互模拟).近年来,嵌入式应用的发展,推动了关于混合了离散计算和连续计算的混合系统程序理论的研究,并发模型中加入连续计算成分,例如混合自动机[14].移动应用推动了程序理论关于移动演算的进展.然而复杂应用的高可信软件的程序理论远未获得共识.传统工程技术往往能在进行产品生产之前,通过建立模型进行演算、测试和验证,从而保证产品生产出来后具有期望的性质.软件工程与传统工程技术相比,目前尚不具备类似的理论基础.综观已有的程序理论,多数集中在面向程序正确性,或者若干理论拼接,不足以作为软件可信性质的统一基础.这在技术层面上体现在两个方面.一方面,对于单个的可信性质,分析、设计和保证该性质的技术常常是分离的,存在语义的沟壑.例如,对反应式系统的可靠安全性,有失效模式和影响分析技术、容错计算、调度、形式化验证等技术,但这些技术仍是各自分离的,没有形成一个集成技术框架.另一方面,对多个可信性质,这些性质之间对设计决策会造成冲突,例如,容错性质往往会影响到实时性.目前的程序理论未能作为指导性质的融合、折衷的基础.3 2 软件形式化方法形式化方法的重要目标是以一种严格的工程方法进行软件的开发,它作为一种思想、方法、技术渗透到软件开发的各个活动中.其理论基础是数学化的程序理论.因此程序理论的发展和不足直接影响了形式化方法在工程中的应用.形式化方法是关于在计算系统的开发中进行严格推理的理论、技术和工具,它主要包括形式化规约技术和形式化验证技术[15].统计表明,传统的非形式化的软件工程技术对软件质量的保证具有一个难以逾越的顶点,而形式化方法的实践证明形式化方法是提高软件质量的重要途径.在从高层规范至最终实现的过程中,选用适当的、以形式化方法为基础的工具进行辅助设计和验证,对提高安全攸关系统的可信度有很大帮助.形式化规约技术使用具有严格数学定义语法和语义的语言刻画软件系统及其性质,可以尽早发现需求和设计中的错误、不一致、歧义和不完全.顺序系统的形式化规约技术侧重于对状态空间的描述,其主要思想利用集合、关系和函数等离散结构表达系统的状态,用前后置断言表达状态的迁移,例如Z[16]、VDM[17].并发系统的形式化规约技术侧重于对系统并发特性的描述,其主要思想是用序列、树、偏序等来表达系统的行为,例如CSP、CCS、Statecharts[18]、时序逻辑[12].RAISE语言和方法[19]则综合了这两种思路.数学上的抽象和组合概念是形式化规约技术的重要基础.形式化验证是在形式化规约的基础上建立软件系统及其性质的关系,即分析系统是否具有所期望性质的过程,主要分有两种途径:模型检验和定理证明.模型检验技术是通过搜索待验证软件系统模型的有穷状态空间来检验系统的行为是否具备预期性质的一种有穷状态系统自动验证技术[20,21].在模型检验中,系统用有穷状态模型建模;其性质规约则通常是时序逻辑或模态逻辑公式,也可以用自动机语言描述;通过有效的搜索来检验有穷状态模型是否满足规约,如果不满足,它还能给出使性质公式为假的系统行为轨迹.符号化模型检验技术大大提高了可有效应用模型检验技术的系统规模,使得模型检验在工业界逐步得到应用.模型检验已经成为形式化方法中系统验证的重要途径.模型检验应用面临的主要问题是状态爆炸问题.目前的解决思路有两类,一类途径是通过发现模型的状态空间的结构特点来缓解状态空间爆炸问题,主要的方法包括符号化模型检验、对称模型检验、偏序模型检验、On the fly模型检验等;另一类途径是通过抽象和分解把复杂系统的验证转化成模型检验可以处理的问题,主要的方法包括抽象方法、组合方法等.模型检验在硬件设计和通信协议的形式化验证上获得了巨大的成功.例如,利用模型检验技术,有效地发现了多处理器cache一致性协议中的一些错误,而这些错误在传统的模拟中往往未能发现.著名的基于模型检验的并发系统自动验证工具有SMV[22]、SPIN[23]等.定理证明技术是将软件系统和性质都用逻辑方法来规约,通过基于公理和推理规则组成的形式系统,以如同数学中定理证明的方法来证明软件系统是否具备所期望的关键性质.基于定理证明的形式化验证技术可以看作是以软件系统为公理获得其性质的证明过程.主要的计算机辅助定理证明工具有PVS[24]、HOL[25]等.近年来,定理证明的自动化程度得到明显的提高.模型检验技术和定理证明技术优势互补.模型检验技术的重要优势是它的自动化程度高,并且当系统不能具备所期望的性质时,能给出相应的反例路径;而它的缺点是软件系统的状态爆炸问题使得它的扩展性受到较大制约.定理证明技术则在它能够基于无穷域上的归纳法处理无穷状态空间,然而,它在自动化程度上远远不如模型检验,而且难于在证明失败后如同模型检验技术那样提供易于理解的可读反例.形式1935第 12A 期陈火旺:高可信软件工程技术化验证技术的一个趋势是将模型检验技术和定理证明技术有机的结合起来,这在软件验证上体现出明显的生命力,例如模型证明技术[26].形式化方法的一个重要优点是能以一种严格的方式保证软件可信性,并且其中的模型检验技术为自动化软件工程提供了新的途径.20世纪90年代以来,在国际上,形式化方法已成为软件开发中重要的可信软件技术之一.3 3 软件需求分析、设计和测试技术软件的可信性问题自软件开发以来久已存在.人们在软件工程的实践中从需求分析方法、设计和测试多个方面提出了一些方法来试图从开发的角度获得和评估软件的这些性质.例如,在需求分析中软件安全性分析技术[27],在软件设计中的软件容错技术[28],在软件测试中的软件可靠性测试技术[29].软件体系结构是指一组具有共同应用背景的软件系统在结构上的共性抽象.近年来,软件体系结构与构件技术成为开发可信软件的重要途径.例如,在安全攸关软件领域中,多版本冗余结构、控制/监视结构、计算/自测试结构是典型的容错软件体系结构.针对常见应用问题的典型设计,并加以分类总结,人们提出了设计模式的概念,与软件构件技术一起形成了面向对象的软件重用技术.采用典型、成熟的设计模式和经过检验的软件构件有利于提高软件的可信性.软件构件开发技术也为高可信软件的开发提供了有益的实践.软件测试是通过执行软件来判断软件是否具备所期望的性质,是可信软件开发中一个行之有效的、必不可少的、客观地评估软件可信性的方法.在高可信软件开发中,软件测试的开销往往大于50%.现有的软件动态测试方法可分为随机测试和选择性测试两大类.以数理统计理论为基础的软件随机测试方法,根据软件在使用中输入数据空间的概率分布,随机选取测试数据.选择性测试则根据程序的内在结构和软件功能规约,有目的地选择测试数据,主要方法有控制流测试,数据流测试,功能测试,以及针对软件错误的测试等等.目前,对于可信软件,软件测试技术面临重大挑战.例如,安全攸关软件不仅要求在其环境处于正常状态时保证系统的安全性,而且要求环境处于非正常状态时也能使系统安全地进入安全状态,因而往往难以获得充分的数据来测试软件应付危险情况的能力,不能满足可靠安全性测试的需求.软件工程中分析、设计和测试技术目前仍是在工程上保障软件高可信性的主要手段,但不能满足高可信软件开发的需要.从基础上看,这些技术需要与高可信软件的程序理论结合,提高技术的形式化程度.从系统性、有效性和适用性上看,它们远未形成高可信软件开发的系统化技术体系.3 4 软件过程技术软件开发是一个复杂的过程,通过对软件过程的管理和控制是提高软件质量的不可或缺的重要手段.因此,软件过程对高可信软件开发有着重要的影响.软件过程模型的研究是90年代软件工程的热点.它是软件生命周期理论研究的继续与发展,旨在发现与总结软件开发过程的客观规律,为软件生产过程的标准化和规范化打下基础.卡内基梅隆大学软件工程研究所提出的CMM[30]根据一个软件企业的软件开发过程与生产组织结构的特点来定性地刻画其软件生产的成熟程度,并将成熟程度与所能够生产的软件规模、所能够达到的软件质量以及软件生产的开销与质量的稳定性联系起来.国际上已经开始将软件过程模型与可信软件开发联系起来.例如,面向可靠性,净室软件工程法(Cleanroom software en gineering)[31]将软件开发过程置于统计质量控制之下.它可以用于开发有可靠性认证的高质量软件.其基本点是在增量式软件周期中,将形式化方法的规约、设计和验证与可靠性认证的统计测试有效地结合起来.该方法在软件过程中将可靠性作为工程化的跟踪目标.又如,面向安全性,有软件开发过程中错误发生机制与软件质量定量预测模型(FASGEP mod el)[32].但是,无论是对于软件可信性质的度量,还是在软件过程中进行工程化的跟踪,过程控制策略和技术手段现在都很缺乏.3 5 小结David Parnas在1985年文章中,指出了国防战略系统对软件技术提出的要求以及当时软件技术水平的限制[33].经过近20年的研究,一方面,软件工程技术取得重要的进展;另一方面,在系统的高可信方面,开销依然巨大,效果不令人满意.高可信软件工程虽然在一些局部上有突破,但未形成系统的、科学的工程方法和技术.4 形式化工程方法应该说,数十年的软件工程研究和实践围绕着高可信软件的开发有了初步的成果.本节探讨以形式化方法为基础的高可信软件工程技术的发展趋势和突破点.形式化方法将对软件可信性的获得和保证有着不可替代的作用.但是,至今,形式化方法在实际的高可信软件的开发中仍不多见,基本处于实验室的试验阶段,并且,其使用者多是专家型用户.软件开发,包括高可信软件的开发,仍以非形式化软件开发方法为主流.因此,如何以一种工程化的方法研究和应用形式化方法和技术是高可信软件工程的发展方向.需要充分地研究高可信软件的程序理论,以其为基础,寻求可集成化地处理多种软件可信性质需求的方法和技术.同时,这些方法和技术应当是可扩展的,抽象和分解这两种控制软件复杂性的重要手段需要得到有力的支持.因此,要为高可信软件工程技术提供一个统一的框架,同时支持对可信性质的分而治之.在此框架下,形式化方法流派间的有机集成和互操作是一个发展方向.!轻量级∀的形式化方法将是形式化方法工程化的趋势.需要为形式化提供较强的自动化工具支持,即工具具有形式化的基础,但其使用者无须具备很强的形式化知识.工具的人机交互应是自然的、可读的、易于理解的.这关系到,把软件工程中的主流需求分析、设计和测试技术与形式化技术充分的融合.例如,近年的模型检验技术、静态分析技术、形式化测试技术的发展证明了这一点.将形式化方法和非形式化实用软件开发方法在模型驱动1936 电 子 学 报2003年。
高可信软件的设计与实现研究
高可信软件的设计与实现研究随着互联网技术的普及和发展,软件已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
然而,软件中由于程序错误、恶意攻击、隐私泄露等问题给人们带来的风险越来越大。
因此,保障软件的安全性和可靠性就变得尤为重要。
高可信软件的设计和实现研究就是为了解决这个问题。
一、什么是高可信软件高可信软件是指具有高度安全和可靠性的软件。
具体来说,它应该具备以下特点:1.可靠性:软件在使用中可靠,不会因为程序错误等问题导致崩溃或失效。
2.一致性:软件应该能够按照规定的行为方式运行,避免出现与预期行为不符的情况。
3.安全性:软件应该保障用户隐私和数据安全,不会被黑客攻击或恶意软件侵犯。
二、高可信软件的设计和实现研究高可信软件的设计和实现研究是构建高可信软件的关键。
具体来说,需要从以下几个方面进行研究:1.需求分析高可信软件的设计必须充分考虑到用户的需求。
需求分析是软件设计过程中的第一步,需要对用户需求进行深入调研,并根据用户需求制定相应的功能和性能要求。
2.架构设计架构设计是软件设计的核心。
高可信软件的架构设计应该考虑到软件的可靠性、一致性和安全性等方面,遵守软件工程的最佳实践。
3.模块化设计模块化设计是软件实现的重要部分。
通过将软件分为多个模块来实现高可信软件的设计。
每个模块应该有独立的功能、接口和测试,以此保证软件的可靠性和一致性。
4.质量保证质量保证是软件设计中不可或缺的一部分。
高可信软件的质量保证应该包括代码检查、单元测试、集成测试、系统测试等多个方面,确保软件的可靠性和一致性。
5.安全保障安全保障是高可信软件设计的关键。
它应该考虑到用户的隐私和数据安全等方面,采取相应的安全保障措施,防止黑客攻击和恶意软件侵犯。
三、高可信软件应用领域高可信软件的应用领域非常广泛,主要涉及以下几个方面:1.金融行业:高可信软件对于保证金融机构的数据安全和可靠性至关重要。
2.医疗行业:高可信软件在医疗系统中应用,可以提高医疗救治的效率和准确性,对提高医疗水平具有重要的作用。
计算机软件工程现代化技术的发展现状与对策
计算机软件工程现代化技术的发展现状与对策随着计算机技术的不断发展,计算机软件工程也不断发展,并在不断引入新的技术。
下面将介绍计算机软件工程现代化技术的发展现状与对策。
一、发展现状1.敏捷开发在过去的软件开发中,水平较高的程序员们常常需要花费数周或数月甚至数年的时间完成开发工作。
然而,敏捷开发技术的出现改变了这一状况,该技术将开发过程分成了多个小阶段,以便于程序员更快地更新和交付功能,同时也使得项目管理更加高效。
2.云计算云计算已经成为了现代化软件工程所必须的技术之一,它将资源分配在多个服务器上,使得软件能够快速部署,扩展和优化。
在云计算的帮助下,软件工程师不仅可以更高效地管理数据,还能够更快地开发出高效的软件产品。
3.区块链区块链技术已经逐渐被应用于软件工程,并在商业,金融和企业应用中取得了广泛应用。
使用区块链技术可以使数据更加安全,同时也方便了交易,在软件工程中,它可以提高软件的数据安全,保护用户数据和隐私。
二、对策1.注重研发,提高软件质量随着软件工程的现代化,软件产品应该更加专业,质量更高。
因此,开发者需要注重软件产品的设计与研发,提高软件质量。
2.持续创新软件工程领域的竞争日益激烈,只有不断创新才能更好地适应市场需求,获得竞争优势。
因此,软件工程师需要不断探索新技术,并将创新贯穿于整个开发过程中。
3.加强合作现代化的软件工程需要一个高效的协作系统支持,这需要软件工程师之间进行有效的沟通和协作。
为了提高软件工程协作的效率和效果,软件工程师需要建立起良好的沟通机制,做好任务分配和计划工作。
总之,计算机软件工程的现代化技术的发展才刚刚开始,我们需要在不断的实践中积累经验,不断探索新的技术,以使软件的开发更为高效,更具可靠性,更能满足社会和市场的需求。
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高可信软件工程技术的特点和现状
作者:龚业等
来源:《电子技术与软件工程》2017年第01期
随着社会不断的发展,我国信息技术水平逐渐提高,软件成为了系信息技术中重要组成部分。
现阶段,人们对软件的质量、安全性、稳定性、可靠性等有着较高的要求,高可信软件工程技术可以有效的满足人们的需求,保证软件在运行时的质量与效率。
基于此,本文对高可信软件工程技术进行了简单的研究。
【关键词】高可软件工程技术
随着社会不断的发展,计算机技术在各行业中得到了广泛的应用,其中的软件系统也成为了国民经济发展的重要组成部分。
软件的出现改变了人们传统的生活方式,将人们日常创新,使软件成为人们日常生活不可缺少的一部分。
另外,软件的出现也成为一个全新的信息设施,在网上银行、电子商务等领域中得到了广泛的应用,如果没有软件那么这些领域就不会再出现,由此可见,软件对于社会发展的重要性。
但是一些软件在实际运行过程中,其质量、安全性、可靠性等方面还存在着一定不足,如何保证软件在设计过程中具有较高的可信性质已经成为了软件在发展过程中所研究的重要话题之一。
1 高可信软件概述
传统的技术所生产出来的软件主要通过模型的建立、演算、测试、验证形成,从而保证所生产出来的产品具有一定的期望性质。
随着社会不断的发展,传统生产技术已经跟不上社会发展的脚步,只有将其不断的创新、完善才能保证所生产出来的产品可以在这个竞争激烈的社会中站稳脚步。
而高可信软件在生产过程中主要通过后置断言的顺序形将软件的整体理论进行推理,并将其以顺序计算的形式展现出来,只有这样才能将现有的程序模型以输出对形式映射出来,从而形成一个全新相应模式,并保证软件具有较高的可信性、安全性、稳定性。
2 高可信软件特点
要想保证软件系统在设计过程中具有较高的可信形式就需要满足一些关键性质的需求,只有这样才能保证所设计出来的软件系统具有较高的可信形式。
如果在设计过程中没有满足关键性质的需求就会降低整个软件系统的安全性与可靠性,从而导致软件系统不能正常使用。
要想保证软件系统在设计过程中具有较高的可信性质就需要满足以下几点关键性质特点,如图1所示。
2.1 可靠性
在对软件系统设计过程中要为其制定一项科学合理的设计方案,只有这样才能保证信息系统可以指定的时间内完成,保证软件系统的可靠性。
2.2 安全性
在软件系统设计过程中将考虑到软件在运行过程中所发生的安全故障,不能够为其制定有效的防护措施,只有这样才能保证软件在运行时候不会发生安全故障。
2.3 保密性
保密性的高可信软件系统中重要组成部分,做好软件的保密工作可以有效的保证数据在传输、存储过程中的安全。
2.4 生存性
如果软件在运行过程中受到外界攻击,没有完整的生存性就会导致软件不能正常使用。
因此在对软件系统设计过程中要做好生存性对设计工作,就算出现问题时软件也可以自行修复,保证软件可以正常运行。
2.5 实时性
实时性主要指软件在运行过程中具有良的反应、输出、提交能力,从而保证软件在运行过程中的稳定性。
3 高可信软件工程技术现状
3.1 软件形式化法
形式化法是软件系统设计中重要组成部分,同时也是一种严格的软件开发系统。
因此,在软件系统开发过程中要保证其具有先进的思想、方法、技术只有这样才能促进软件系统快速发展。
形式化方法可以有效的对整个计算机系统进行推理测试,并对一些形式化的规约技术进行验证,找出其中的不足,并为其制定有效的解决对策。
合理应用形式化方法可以有效的提高软件的质量与效率,这对于提高可信软件的安全性来说也有着非常大的帮助。
3.2 软件测试、设计技术
软件的可信性对于软件系来说有着非常重要的关系,因此,在软件系统实际测试过程中要做好软件系统的测试与设计工作,只有这样才能保证软件系统具有较高的安全性。
而软件系统的测试工作主要通过对软件的判断形式的,可以将软件中的性质展现出来,对于软件系统的开发工作来说也是非常重要的一部分。
对于软件系统的工程设计来说,我国所使用的设计工作主
要通过软件高可信手段进行处理,从而满足软件系统在发展时的需求,保证软件系统具有较高的安全性、可靠性、
随着社会不断的发展,软件系统的设计工作应取得了较大的成效。
而形式化方法对于软件系统的设计工作来说有着至关重要的关系。
要想保证软件系统的质量就需要对软件系统的程序理论进行深入研究,并在其中制定出全新的可信性质的设计方法与技术。
而软件开发工作是一项极为复杂的过程,因此,在对软件时要从根本上提高软件的质量与效率,只有这样才能保证软件系统在运行时的安全性。
4 总结
高可信软件技术对于社会的发展有着非常重要的关系,只有人们认识到高可信软工程技术的价值才能做好其设计工作,并其中的真正价值发挥出来,从而保证软件在运行时的安全性、稳定性、可靠性。
本文对高可信软件工程技术进行了简单的分析,文中还存在着一定的不足,希望我国专业技术人员加强对其的研究。
参考文献
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作者单位
同济大学软件学院上海市 201804。