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内容简介
软件健康管理是近几年才兴起的一个综合性研究方向，涉及软件的信息获取技术、异常检测技术、故障诊断技术、健康评估技术及故障修复技术等多个方面，通过对软件工作过程的监控和分析处理，达到提高软件运行安全性和可靠性的目的。蔡远文、解维奇、程龙、辛朝军著的《软件健康管理技术与应用》对软件健康管理的发展、基本概念、研究成果等内容进行了全面梳理；对软件健康管理的基本理论与方法进行了系统的论述，主要包括软件故障模式分析、软件传感器技术、异常检测与故障诊断算法、健康度量技术及故障修复技术等。本书特别对软件的异常检测算法、基于贝叶斯网络的软件健康管理、基于定时故障传播模型的软件健康管理和软件健康度量方法进行了较为深入的论述。 本书作为对软件健康管理技术进行系统、全面研究的书籍，适用于计算机学科专业的研究生，也可作为相关学科专业的教学参考书，以及从事软件开发、测试、应用的科技人员的参考书和培训教材等。
目 录
第1章 软件健康管理基本内容 1.1 软件健康管理发展起源 1.1.1 健康管理技术发展历程 1.1.2 软件健康管理技术发展动因 1.2 基本概念 1.2.1 软件错误、软件缺陷、软件故障、软件失效和软件异常 1.2.2 故障诊断、失效预测 1.3 软件健康管理基本问题 1.3.1 软件健康 1.3.2 软件健康管理概念 1.3.3 与现有技术的区别及联系 1.4 软件健康管理涉及的关键技术 1.4.1 软件健康管理层次结构 1.4.2 基于软件传感器的实时监测 1.4.3 软件故障诊断 1.4.4 软件健康评估问题 1.4.5 软件异常减缓策略 1.5 软件健康管理发展现状 1.6 小结 第2章 软件故障模式分析方法 2.1 安全关键软件概述 2.1.1 安全关键软件概念 2.1.2 安全关键软件特点 2.2 故障模式分析常用方法 2.2.1 故障树分析法 2.2.2 事件树分析法 2.2.3 危险和操作性分析法 2.2.4 软件 2.3 SWHM结构化方法 2.3.1 方法 2.3.2 结果分析 2.4 小结 第3章 软件健康信息获取技术 3.1 软件构件技术的发展 3.2 典型软件构件介绍 3.2.1 CORBA构件模型（CCM） 3.2.2 Java Beans/EJB 3.2.3 COM/DCOM 3.2.4 模型比较 3.3 软件健康信号提取 3.4 软件异常信息获取 3.4.1 支持健康管理的通用软件构件模型 3.4.2 异常监测元模型 3.5 SHMCM在航天型号软件中的应用 3.6 小结 第4章 软件性能异常检测技术 4.1 软件性能异常检测方法 4.1.1 基于统计方式的异常检测 4.1.2 基于人工智能的检测方法 4.2 基于免疫遗传的软件性能异常在线检测 4.2.1 数据预处理 4.2.2 编码和度量 4.2.3 检测子的产生 4.2.4 进化 4.2.5 检测 4.2.6 算法描述 4.2.7 仿真实验 4.3 基于ASW-RTS的软件性能异常在线检测 4.3.1 ASW-RTS算法建模 4.3.2 在线检测过程及算法分析 4.3.3 实验验证及结果分析 4.4 小结 第5章 基于贝叶斯网络的软件健康管理技术 5.1 贝叶斯网络基础知识 5.1.1 基本概念 5.1.2 推理原理及算法 5.2 贝叶斯网络建模方法 5.2.1 手动建模 5.2.2 自动学习建模 5.2.3 两阶段建模 5.2.4 常用工具 5.3 面向SWHM的贝叶斯网络建模 5.3.1 节点 5.3.2 拓扑空间 5.3.3 节点状态空间 5.3.4 条件概率分布 5.3.5 软件传感器及其数据处理 5.4 基于贝叶斯网络的某飞行控制系统SWHM系统构建 5.4.1 飞行控制系统概述 5.4.2 方法步骤 5.4.3 系统结构 5.5 实例应用 5.5.1 具有缺陷的文件系统 5.5.2 信号处理故障 5.6 小结 第6章 基于TFPG推理模型的软件健康管理技术 6.1 相关工作 6.1.1 故障传播模型 6.1.2 故障检测 6.2 基于TFPG的故障诊断 6.2.1 TFPG模型 6.2.2 推理算法 6.3 基于TFPG的软件健康管理 6.3.1 ACM中的健康管理 6.3.2 TFPG故障推理机设计 6.4 应用实例 6.4.1 周期性Consumer端口的通用TFPG模型 6.4.2 GPS集合的TFPG模型 6.4.3 诊断过程 6.5 小结 第7章 软件健康度量方法研究实例 7.1 软件健康度量相关概念 7.1.1 软件度量 7.1.2 软件健康度量 7.2 软件健康状态划分 7.3 基于过程的软件健康度量参数选取 7.4 安全关键软件健康综合度量 7.4.1 基于可靠性的固有健康度量 7.4.2 资源健康度量 7.4.3 功能健康 7.4.4 软件健康指数计算 7.5 小结 第8章 软件故障修复技术研究 8.1 软件故障修复方法分析 8.2 基于软件重构的减缓技术研究 8.2.1 基于反应的减缓技术 8.2.2 基于推理搜索的减缓技术 8.3 基于反应和推理搜索的组合式减缓技术 8.3.1 组合式减缓策略可行性分析 8.3.2 组合式减缓策略框架 8.3.3 面向SHMCM的定时状态机 8.3.4 组合式减缓引擎的重构算法 8.4 小结 第9章 软件健康管理应用实例 9.1 惯性测量单元实例 9.1.1 GPS子系统 9.1.2 ADIRU子系统 9.1.3 PFC子系统 9.1.4 显示子系统 9.1.5 生成的TFPG模型 9.1.6 系统健康管理 9.1.7 部署 9.1.8 运行 9.2 航天测发控软件实例 9.2.1 框架设计 9.2.2 功能构件抽取 9.2.3 系统实现 9.2.4 健康管理系统测试与分析 9.3 小结 参考文献
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