復(fù)雜軟件系統(tǒng)的軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點影響分析

【摘 要】當(dāng)前很多對于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的研究都在一定的程度上展現(xiàn)出了軟件網(wǎng)絡(luò)的特點，這也為人們提供了一個從系統(tǒng)角度對復(fù)雜軟件系統(tǒng)進行分析的有利條件，同時還能夠展現(xiàn)出更多的結(jié)點之間的聯(lián)系，本文主要分析了復(fù)雜軟件系統(tǒng)的軟件網(wǎng)絡(luò)結(jié)點影響，以供參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】加權(quán)軟件網(wǎng)絡(luò)；復(fù)雜軟件系統(tǒng)；軟件結(jié)構(gòu)；軟件缺陷傳播；軟件維護

我國的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，同時軟件技術(shù)也在不斷的進步，最近幾年還出現(xiàn)了復(fù)雜軟件系統(tǒng)這一系統(tǒng)在運行的過程中也出現(xiàn)了很多的演變，相關(guān)領(lǐng)域的研究人員對這一系統(tǒng)也進行了一系列的分析和研究，本文主要分析了復(fù)雜軟件系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的影響，希望能夠給這一領(lǐng)域的從業(yè)人員提供一定的借鑒。

1、軟件網(wǎng)絡(luò)

在對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行網(wǎng)絡(luò)化的描述時，可以在一些有一定差異的粒度上進行網(wǎng)絡(luò)的抽取，這些粒度中的影響因素有包、類、方法和屬性等，在系統(tǒng)運行的過程中選取不同的粒度作為抽象網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點，它們之間相互的依賴關(guān)系可以定義為邊，由這些邊和結(jié)點共同構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是軟件網(wǎng)絡(luò)。

軟件體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建的質(zhì)量直接對軟件運行的實際質(zhì)量有著非常重，所以軟件網(wǎng)絡(luò)自身的結(jié)構(gòu)也跟高大的影響，所以對元件網(wǎng)絡(luò)的研究一直是人們比較重視的一個工作內(nèi)容，隨著我國科技的發(fā)展，我國的很多軟件在功能上也更加的強大，同時系統(tǒng)自身的復(fù)雜程度也越來越高，系統(tǒng)在構(gòu)建的過程中也出現(xiàn)了不同的粒度，復(fù)雜軟件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)是經(jīng)過了長期的發(fā)展的，在實際的研究工作中要采用統(tǒng)計學(xué)的相關(guān)內(nèi)容對其存在的各項特性進行分析和深入的研究，同時研究人員對軟件系統(tǒng)的結(jié)點影響進行分析也能夠更好的促進軟件開發(fā)行業(yè)的發(fā)展和壯大。

一般情況下人們將類作為軟件系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點，在系統(tǒng)研究的過程，類是一個十分重要的研究對象，類和類之間的關(guān)系可以看做是對結(jié)點起到連接作用的有權(quán)邊，這樣人們就可以繪制出軟件結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。

2軟件系統(tǒng)中的依賴關(guān)系

圖1中的軟件網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實際上是一個全連通并且有向的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，我們將類作為一個基本條件隨意抽取網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點A、B、C，由圖2我們就可以看出來，三點之間存在著一定的聯(lián)系，A和C兩點是相互連通的，C的不足可以通過方法f將其傳遞給B，但是C的不足傳不到A結(jié)點的位置上，所以采用圖2這種表達方式不能非常清晰明確的將各個結(jié)點之間存在的聯(lián)系進行詳細的表示。在這樣的情況下就需要另外找到一種比較合適的方式對結(jié)點之間存在的依賴關(guān)系進行分析和表示，最為常用的方法就是通過加權(quán)的方式來對結(jié)點之間的依賴關(guān)系進行表示。

3、復(fù)雜軟件簡介

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)這一理論實際在上個世紀(jì)60年代就已經(jīng)被一個匈牙利的數(shù)學(xué)家建立起來，到了上世紀(jì)末，很多科學(xué)家又對這一理論進行了發(fā)展，提出了小世界模型和無尺度網(wǎng)絡(luò)模型，隨著這一現(xiàn)象的產(chǎn)生。人們也不斷加強了對網(wǎng)絡(luò)的拓撲特征進行了更加深入的研究，所以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究也成為了很多科學(xué)家研究的一個重點，為了給研究工作提供更大的便利，各種新型的系統(tǒng)軟件也出現(xiàn)在了人們的視野中，同時也為當(dāng)今復(fù)雜軟件網(wǎng)絡(luò)的研究奠定了重要的基礎(chǔ)。復(fù)雜軟件系統(tǒng)的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在以下幾個方面，以下筆者對其進行簡要的分析。

1）復(fù)雜軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的，主要是因為其結(jié)點的數(shù)量非常的多，所以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的差異性也非常的明顯。

2）網(wǎng)絡(luò)進化：主要是網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點和鏈接會因為時間的推移和環(huán)境以及條件的改變而出現(xiàn)或者是消失。

3）鏈接的多樣性。不同結(jié)點的鏈接形式也存在著一定的出差異。

4）動力學(xué)方面存在著一定的復(fù)雜性。結(jié)點在運行的過程中有可能向非線性動力學(xué)的方向發(fā)展，所以結(jié)點也有可能會隨著時間的推移而產(chǎn)生一定的變化，而且這種變化還具有非常強的復(fù)雜性。

5）結(jié)點的多樣性。在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點可以代表任何一個事物，在同一個軟件網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中可能同時存在一些表示不同事物的結(jié)點。

6）多重復(fù)雜性融合：即以上多重復(fù)雜性相互影響，導(dǎo)致更為難以預(yù)料的結(jié)果。實際的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)會受到多種因素的影響和作用，各種網(wǎng)絡(luò)之間密切的聯(lián)系也會使它們相互產(chǎn)生影響，從而加大對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析的難度。因此，一個簡單易學(xué)且功能強大的分析工具，能給研究者很多的便利。

4、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)軟件的分析

從整個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展看，社會網(wǎng)絡(luò)的研究起到了很大的促進作用，很多復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的軟件是因為社會網(wǎng)絡(luò)分析的需求而發(fā)展起來的。目前，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)軟件的數(shù)量已經(jīng)很可觀了，尤其是一些學(xué)術(shù)的可以免費獲得的軟件。這些軟件的不同首先在于數(shù)據(jù)處理能力和計算速度上的區(qū)別。除以上兩點外，軟件的直觀易用，支持文檔的可獲得性和可理解性，也直接影響著軟件的選用。這些區(qū)別主要緣于軟件設(shè)計者對軟件功能的定位不同，及自身的知識背景的差異。

5、加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計特性以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)點的影響分析

在軟件行業(yè)發(fā)展的過程中，對復(fù)雜軟件進行加權(quán)網(wǎng)絡(luò)模型進行科學(xué)詳細的分析有著十分積極的意義，本文主要是在對加權(quán)網(wǎng)絡(luò)的特性的基礎(chǔ)上對結(jié)點的強度和強度的分布情況進行了簡要的分析，同時還闡述了其對結(jié)點的影響。

5.1結(jié)點強度及結(jié)點影響分析

根據(jù)相關(guān)理論中對有向加權(quán)圖的概念的分析，我們可以知道軟件網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點強度分為兩個部分，一部分是入度，一部分是出度，在我們對加權(quán)網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)進行分析的過程中結(jié)點度ki和結(jié)點強度Si對其進行描述，在研究的過程中我們將結(jié)點的強度Si定義為 該公式中wij就是i到j(luò)的權(quán)值Ni為i的臨接點集合，在加權(quán)網(wǎng)絡(luò)運行的過程中，入度通常表示的是結(jié)點被相鄰點依賴的強度。出度就是指結(jié)點對相鄰點的依賴強度，在對結(jié)點的強度進行衡量的過程中，邊全值是一個十分重要的指標(biāo)，結(jié)點的強度實際上結(jié)合了入度和出度的邊全值，在結(jié)點強度方面也可以分為兩個部分一部分是入點強度，一部分是出點強度，入點的強度和其余各點與該點連通的結(jié)點的影響呈正相關(guān)，也就是說，入點的強度越大與其連通結(jié)點的影響也就越大，反之亦然。這樣的話就會使得結(jié)點運行過程中出現(xiàn)的缺陷和缺陷傳播的結(jié)點的概率也就越大，如果出點的強度很大，對與其連通的結(jié)點的依賴性也會變大，這樣也就會使得結(jié)點和與其連接的結(jié)點缺陷出現(xiàn)誤差的概率也更大。

5.2結(jié)點強度分布及結(jié)點影響分析

在復(fù)雜軟件網(wǎng)絡(luò)中每個結(jié)點的強度都是不同的，所以每一個結(jié)點都可以形成一個結(jié)點強度的分布，通常我們將其用P（n）來表示，它可以對某一個結(jié)點的強度為n的概率進行仔細的描述，如果是加權(quán)軟件網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)軟件各個結(jié)點之間的相互影響的具體程度也可以借助于結(jié)點的強度來對其進行有效的表示和描述。而強度分布就對整個軟件網(wǎng)絡(luò)中電費以來關(guān)系的強度和結(jié)點強度的分布情況進行了一定的表示和，描述，經(jīng)過相關(guān)人員對其長期的研究和分析發(fā)現(xiàn)，結(jié)點強度相對較小的結(jié)點會向強度比較大的結(jié)點靠攏，這也使得軟件結(jié)點在分布的上呈現(xiàn)出了明顯的冪分布規(guī)律，那些最新加入軟件系統(tǒng)的結(jié)點會更容易向連接強度比較大的結(jié)點靠近。

5.3關(guān)鍵結(jié)點

關(guān)鍵結(jié)點就是指對軟件網(wǎng)絡(luò)運行影響相對比較大的結(jié)點，具體來說，關(guān)鍵結(jié)點就是指一個結(jié)點集合，這一集合中所有的結(jié)點其結(jié)點的入點強度和出點強度都要比軟件系統(tǒng)中的所有結(jié)點平均的強度要大一些，相關(guān)人員在對這些結(jié)點進行研究以后發(fā)現(xiàn)和其他結(jié)點共同比較，關(guān)鍵結(jié)點的缺陷聚集和缺陷傳播能力明顯更強一些。

軟件工程中，如果這個工程比一般的工程規(guī)模都要大，而且軟件系統(tǒng)本身的功能也相對更為復(fù)雜，我們通常會采用將系統(tǒng)的各個部分進行分解，直到將其分解成為一個相對比較容易實現(xiàn)其自身功能的部分，在實際的工作中如果采用這樣的方法可以降低大規(guī)模復(fù)雜的軟件系統(tǒng)的設(shè)計，這種設(shè)計方式也使得軟件網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在運行的過程中，其運行的路程要比普通方法的運行路程更長，系統(tǒng)中核心模塊的結(jié)點出度和入度變化都要更大一些，如果在軟件系統(tǒng)構(gòu)建的過程中可以充分的將上述原則進行合理的應(yīng)用，核心結(jié)點的入度和出度也就會進一步加強關(guān)鍵結(jié)點對軟件網(wǎng)絡(luò)的運行也會產(chǎn)生更大的影響，所以其在軟件網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建中也發(fā)揮著非常積極的作用。

6、結(jié)語

最近幾年，我國的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了非常好的發(fā)展，尤其在軟件開發(fā)的方面有了非常大的的突破，軟件也被社會中的各個領(lǐng)域得以廣泛的應(yīng)用，同時我國的軟件行業(yè)也不斷向著更加復(fù)雜的方向在發(fā)展，因此軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性也對軟件將實際的運行質(zhì)量有著十分重要的影響，當(dāng)然時代也是在不斷發(fā)展的，所以我國的軟件技術(shù)也會不斷發(fā)展和完善，所以有關(guān)人員一定要利用當(dāng)前我國所具備的最為先進的科學(xué)技術(shù)，對軟件系統(tǒng)進行深入的研究，以便其能為社會發(fā)展提供更有利的條件。

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