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Optimal by Design:面向自治系统的模型驱动自适应策略综合

软件工程 2020-01-24 v1 人工智能 多智能体系统

摘要

许多软件系统已变得过于庞大复杂,无法由人类管理员高效管理,尤其在它们运行于不确定且动态的环境并需要频繁变更时。已有需求驱动的自适应技术被提出,以赋予系统自主决定满足其需求之方式的必要手段。然而,许多当前方法依赖通用语言、模型和/或框架来设计、开发和分析自治系统。遗憾的是,这些工具并未针对自治系统中自适应问题的特征量身定制。本文中,我们提出 Optimal by Design(ObD),一个用于基于模型的需求驱动自治系统最优自适应策略综合的框架。ObD 提出了一种用于高层描述自治适应系统基本要素(即系统、能力、需求与环境)的模型(及语言)。基于这些要素,构建马尔可夫决策过程(MDP)以计算最优策略或最具回报的系统行为。此外,这定义了一个可确保对变化及时响应的反射控制器。该框架的一个新颖特征是同时受益于面向目标的技术(为需求获取、精化与分析而开发)以及围绕 MDP 及其扩展与工具的广泛综合研究能力。我们的初步评估结果展示了该框架的实用性与优势。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.08525,
  title  = {Optimal by Design: Model-Driven Synthesis of Adaptation Strategies for Autonomous Systems},
  author = {Yehia Elrakaiby and Paola Spoletini and Bashar Nuseibeh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.08525},
  year   = {2020}
}