自主计算所要解决的是日益复杂的计算环境中所面临的管理与成本问题,提高系统的运行效率,使得IT系统能够自我管理.本文从基于主体的自主单元设计,自主计算的软件建模方法、基于策略驱动的自主计算协同模式、自主计算中的自配置等方面进行研究.本文取得的具有创新性的研究成果如下: 1) 自主单元是自主计算系统的核心元素,分析了策略驱动的自主单元功能结构、逻辑模型,在传统的BDI主体模型基础上,提出了基于心智决策主体的自主单元设计,通过建立熟人列表提供自主单元间的协作.在自主单元内核添加策略引擎,通过策略决策点抽取策略库中的策略,并通过策略执行点执行策略.基于心智决策主体的自主单元能够根据环境状态的动态变化,在策略指导下,执行循环决策和评价,具有很好的自管理特性. 2)在面向主体软件工程的基础上,提出了多维分层的自主计算软件建模方法.分别从设计模型、组织模型、语义模型进行建模,提供了对于复杂系统设计、协同、语义等的支持.根据粒度大小,设计模型从可复用构件层、行为层、自主单元层、自主社会层等,建立了自主计算系统层次化开发方法.组织模型通过社会结构、交互结构和组织结构分别对系统需求、交互模式和关系网建模.社会结构通过建立角色模型、目标模型及推理、演化等关系,有效地建模系统需求,并将需求分析和设计有机分离;交互结构分析了主体间的协商、竞争和协作;组织结构研究了关系网模型的建立和动态更新,支持复杂问题协同求解.语义模型通过UML建立上下文敏感的本体,提供了对于各层特定领域知识的语义理解. 3)研究了基于策略驱动的自主计算协同模式--竞争与协作.自主单元只有协同工作,才能实现自主计算系统复杂的自管理任务.研究了策略的形式化定义,建立了自主计算的竞争模型和条件策略,通过求解平衡局势,研究了自主单元间的竞争.考虑到协商环境的动态变化和自主单元面临的协商压力,提出了一种通用的让步多赢策略,支持提议一反提议的动态协商过程中的合理让步,该策略符合实际应用,具有更大的灵活性,提高了协商的成功率和效用. 4)从自主计算自配置的要求出发,结合基于范例推理的方法,提出了基于策略树的自配置机制.利用基于范例推理的方法通过相似度计算检索自配置范例库,部署、执行匹配的自配置方案,从而提高了自配置的效率.若不匹配,则自配置过程的策略构成一棵策略树,采用基于效用的策略分支选取、执行,建立效用最优的自配置方案.提出的自配置方法具有通用性,能有效地解决自主计算的自配置问题.最后,利用多主体技术和自主计算技术,设计了具有自管理能力的自主计算智能平台AGrIP.