[发明专利]一种面向车联网的软件开发故障诊断方法

权利要求书

1.一种面向车联网的软件开发故障诊断方法，其特征在于，将故障诊断看作是在车联网软件行为模式上发现不可能路径的过程；根据车联网软件的情境感知特征，挖掘建立不同代理的行为调用序列与使用情境，以及构造港口实现不同代理之间的协同，建模车联网软件行为模式；通过提取行为的自然属性和行为条件，对行为输入、输出、操作、执行要求进行条件满足性检查，进而发现将引发故障的潜在行为集合，形成不可能路径；

具体过程如下：

步骤一：确定车联网软件的事务及其活动序列；

针对软件框架中的用户任务，确定服务集合；其中，每个服务对应一个事务，服务之间的执行顺序对应于事务的活动序列；由于事务体现了多代理的行为特性与属性，因此使用行为表达式对事务及其活动序列进行描述；

步骤二：确定代理提供的功能，以及代理的行为序列；

在车联网环境下，软件的情境感知特性使得代理在自身目标和规则的驱使下，主动作用于周围交通环境，并根据环境反馈改变自己；通过将事务中mbusiness字段映射为需三类单一代理所实施的预期功能，将事务中AgentNet字段映射为三类单一代理之间的连接关系，形成行为序列；

步骤三：构造单一代理与群体代理；

采用基于类型表达式的行为描述语言来构造三类单一代理；

群体代理是实现协同机制和业务功能的群体组织，是由多个单一代理组成的一个更高层次的代理；群体代理由三个模块组成：引擎、业务以及行为信息基；

采用基于类型表达式的行为描述语言来构造一类群体代理；

步骤四：构造运行轨迹与功能轨迹，整合软件行为模式；

根据步骤二得到的行为序列，提取步骤三构造的每个单一代理的行为树，生成软件运行轨迹；根据运行轨迹，提取运行轨迹上每个单一代理的行为信息基，生成软件功能轨迹；通过对功能轨迹上每个单一代理的港口进行互补判断，剔除不互补的代理；最后整合互补代理所在的运行轨迹与功能轨迹，生成软件行为模式；

步骤五：发现不可能路径；

对步骤四生成的车联网软件行为模式，分别发现面向事物和面向代理出现不可能路径的行为表现，进行故障诊断；其中，不可能路径的含义为行为模式中一些运行路径在真实正常行为中不会被执行；软件行为模式是对调用关系进行时序描述，在真实运行环境下，由于不可预计的情境信息加入，使得执行会出现与设计行为偏离的现象，表现为软件故障。

2.根据权利要求1所述的一种面向车联网的软件开发故障诊断方法，其特征在于，三类单一代理与一类群体代理分别为：

感知代理S_Agent：感知代理的任务是数据采集与处理；它的工作过程为监测特定物理量、转换成特定格式，以事件形式向计算代理输出；感知代理作为个体存在，它与环境进行交互；

计算代理D_Agent:计算代理的工作过程为确定目标类型，设置备选方案，选择方案；计算代理作为个体存在，它仅完成事务级操作；

执行代理A_Agent:根据计算代理确定的方案，执行代理的工作过程为执行方案确定的相应操作，更新物理量；不同执行代理个体之间存在协同操作，共同构成群体组织；

群体代理M_A_Agent：实现协同机制和业务功能的群体组织，是由多个单一代理组成的一个更高层次的代理。

3.根据权利要求2所述的一种面向车联网的软件开发故障诊断方法，其特征在于，引擎由代理状态和代理协同组成；代理协同由代理角色、协同港口组成；业务部分是代理提供的功能，使用一个对外进行操作的接口；行为信息基是代理实施功能所需的数据。

4.根据权利要求3所述的一种面向车联网的软件开发故障诊断方法，其特征在于，协同港口包括报文港口AssPort和信息交换港口AgentExPort；报文港口AssPort用于感知代理、群体代理与计算代理之间的交互；感知代理与计算代理之间为显式交互；感知代理与群体代理之间为隐式交互；信息交换港口AgentExPort用于描述群组代理中的多个计算代理之间的协同关系；信息交换港口AgentExPort类型为隐式，且允许非实时回复的通信协议。