基于网络的系统环境通常具备动态、开放等特点,这就要求各种网络化的系统能够在这样的环境下按需而变,以满足功能和质量的需求。因为这类环境先天就决定了运行时可能涌现各种不可知行为,一成不变使用固定的设计方案很可能造成失败或者不可信的运行结果。因此这样的系统在设计的时候需要考虑运行过程中的自适应能力。具体来说,这样的网络系统不仅需要一个优化的设计方案,而且必须具备在运行时改变自身配置——即自适应重构的能力。最新研究发现,一种名为多头绒泡菌的原生质粘液菌能够形成高效而兼具高容错性的摄食网络,并能够根据环境的变化采取相应的应激重构策略,本文认为多头绒泡菌摄食网络的自适应优化和重构机制正好可以利用到这样的网络系统中,使这种网络系统能够根据多头绒泡菌的摄食规则进行自优化并在环境变化时同时具备自适应重构的能力。研究人员捕捉到多头绒泡菌的这种以一种有效率的方式与其食物源相连的适应性及生物学网络所需要的核心机制,并将其结合到以哈根-泊肃叶和基尔霍夫定律为基础的仿生数学模型之中,针对多头绒泡菌的两个特性：最短路径的自适应查找特性和高功效自适应网络的形成特性,模型主要分为两部分：获取最短路径的迷宫模型和设计高效网络的多食物源模型。文中以此仿生模型为基础,结合多头绒泡菌本身的重构行为,认为利用其自适应特性可以应用到网络系统的构建与重构中,本文以两个典型的基于网络的系统为例提出了相对应的仿生构建与重构策略。1) Web服务组合方案选择和重构：文中提出了基于多头绒泡菌迷宫模型的Web服务组合方案选择和重构方法,将组合方案的选择建模到一个连通图中,Web服务构件对应于图中的节点,以节点服务的服务质量属性作为边的权值。把多头绒泡菌最短路径的选取方法对应到最优服务质量的Web服务组合选择中,为用户选择出具备最优组合条件的服务并且能够在选择的服务节点或网络出现故障时自适应重构选择方案,以求达到当前最好的服务效果。2)无线传感器网络节点拓扑控制和重构：文中首先以图为媒介阐明了无线传感网络拓扑与多头绒泡菌在多个食物源摄食时的网络的相似性,然后分析了无线传感网的特点和需要进行拓扑结构控制与重构的原因,提出了基于多头绒泡菌多食物源模型的无线传感网络拓扑控制方法及动态重构策略,引入一个关系邻居的定义,将仿生方法与邻近图相结合用于解决拓扑控制重构问题。本文实验采用对比验证,可视化重现等方法对本文提出的方法进行分析,验证了本文提出的仿生方法的可行性和有效性。