题目：构件化嵌入式软件的服务质量研究

随着嵌入式技术的飞速发展，嵌入式系统的应用范围变的更加广泛，同时也带动了嵌入式软件需求的日益增加。由于嵌入式系统具有严格的实时性和资源受限等要求，致使传统的软件开发技术明显不能满足这种要求。并且为了提高嵌入式软件的开发效率，降低开发的复杂度、成本和周期，将基于构件的软件开发技术(CBSD)应用于嵌入式系统的开发中是非常合适的。构件技术是当前软件开发的主流形式，具有可复用、可封装和可组装等特点，能显著提高软件质量和开发的专业化程度。具体研究了基于QoS的嵌入式构件的组装和演化两个方面，并且扩展了Lw CCM构件模型和构件容器，提出了一个ELw CCM构件模型。
结合软构件开发技术的特点，从用户对嵌入式软件的实际需求出发进行研究，研究的主要内容包括以下几个方面：
(1)      分析了当前Lw CCM构件模型及其应用于嵌入式系统中存在的问题，并对其进行了扩展。首先，给出一个QoS元模型，并用XML对QoS属性进行描述。其次对Lw CCM构件模型和构件容器进行了扩展，提出一个ELw CCM嵌入式构件模型。增加了QoS反射机制模块，实时QoS策略模块，QoS元模型，QoS评估机制，QoS替换机制和QoS适应机制模块。最后分析了ELw CCM构件模型的特点。ELw CCM构件模型有效地支持了实时性和资源受限的嵌入式系统，并为基于QoS的构件组装和演化操作奠定了理论基础。
(2)        对嵌入式构件组装进行了研究。分析了目前构件提供者给出的QoS属性值不真实情况，用信任度对QoS值进行修正，并给出用户需求的QoS属性的定义和量化方法。接着分析了蚁群优化算法在组合优化问题中的研究现状和不足，采用多种群并行蚁群优化算法实现构件组装。结合多种群并行搜索的特点，实现种群之间信息的自适应交换，计算出当前搜索到的最短路径的权重，对局部信息素和全局信息素进行更新，同时给出了算法的实现。
(3)        讨论了QoS驱动的嵌入式构件演化。首先，通过提出一个构件评估和演化模型，并对组装后的构件的QoS属性应用模糊逻辑进行评估，找出需要演化的构件。其次，分析了构件运行时构件状态迁移的变化。最后，采用构件替换操作实现具体的软件演化过程，并给出了一个详细的构件替换策略，分析了替换后系统的一致性，保证了替换操作的正确性和合理性。
(4)        在以上理论研究的基础上，设计了一个嵌入式音乐点播仿真系统，该系统支持扩展后的Lw CCM构件模型和构件容器模型，实现了基于多种群并行蚁群算法的构件组装和构件演化操作。通过实验验证了提高嵌入式软构件开发效率的有效性和对QoS属性的保证。