随着大型分布式软件系统在各行业中的广泛应用,软件的复杂度不断增加,系统的安全性、可靠性和可用性等可信问题也日益凸出。然而现有的基于监控的软件演化技术更多的是针对构件失效、软件故障或软件缺陷等问题,多以静态的、预设的容错为主,在演化机理上并未系统化地考虑复杂动态环境对软件可信性的影响。本文主要从软件运行的开放环境着手,将上下文环境、本体、规则推理以及与之相关的应用技术引入到软件可信演化研究中,建立了软件运行环境与行为之间的语义模型,并通过感知外部环境的变化来动态调整软件的行为,以保障软件的可信性能满足用户需求。本文的主要研究成果可以归纳为以下四点:①构建了基于“环境-行为”的本体空间模型。分布式软件系统运行于一定的开放环境,用户、系统、环境三者之间需要不间断的交互,且在互动过程中需要利用第三方实体来提高交互质量。通过分析和研究分布式软件系统的环境、行为以及可信性三者之间的关联关系,构建了基于“环境-行为”的本体空间模型,用于解决环境与行为作用关系的语义问题。②构建了软件可信演化规则库。在本体空间中已定义了有关软件可信演化的基本概念、属性和实例,在此基础之上,为提供较复杂的逻辑推理以及保障演化操作的一致性与可靠性,提出了基于OWL扩展的规则库。规则库中通过定义一系列的演化规则,用于处理复杂的逻辑推理,从而更好的服务于软件可信演化操作。③针对软件可信演化的实施,本文提出了一个基于本体的软件可信演化框架。该框架由微观层次的规约制导和宏观层次的人机协同两部分组成,以保证软件演化结果能与人的预期相一致,有效预防软件衰老、失效等现象。④采用Jena所提供的推理机制,将知识库和规则库有机的结合并应用到软件可信演化决策过程中。首先以知识库为依据,通过对软件行为的可信性和自主调整的必要性进行评估,然后依据评估结果和软件可信性指标对软件实施动态调整、重构等操作,以展现其演化功能。总之,构建基于“环境-行为”的本体空间模型有利于概念和操作的标准化使其语义共享;建立软件可信演化的规则库确保了演化的一致性与可靠性。通过两者有机的结合,从而形成以监控信息语义为基础,推理规则为向导的软件可信演化方法,并最终用实例说明该方法的可行性与有效性。