مدیریت عدم قطعیت و تصمیم گیری در نرم افزارهای خود تطبیق

نرم افزار خود تطبیق نرم افزاریست که قادر است خودش را در زمان اجرا به منظور پاسخگویی به تغییر نیازها، اهداف سیستم و محیط، تغییر داده تا با شرایط جدید تطیبق پیدا کند. یکی از مهم ترین مواردی که در نرم افزارهای خود تطبیق باید مورد بررسی قرار گیرد و مدیریت شود، عدم قطعیت است. مدیریت عدم قطعیت به معنی تلاش برای شناخت نتیجه و حاصل سیستم است، در شرایطی که تمام جنبه های سیستم کاملا شناخته شده نباشد. به عبارت دیگر "در حقیقت ما نمی توانیم در مورد رخداد یا نتیجه یک رویداد یا تصمیم اطمینان داشته باشیم". منظور از عدم قطعیت در نرم افزار خود تطبیق، شرایط و اهداف متغیر سیستم می باشد که ممکن است در زمان اجرا تغییر کنند. در صورت بررسی و مدیریت عدم قطعیت، تطبیق بهینه تری انجام شده و در نتیجه سیستم با سودمندی بیشتری به حیات خود ادامه می دهد. در مهندسی نرم افزار، عدم قطعیت می تواند با درجات متفاوتی رخ دهد و در مراحل تولید نرم افزار همچون مهندسی نیازها، توصیف، طراحی و پیاده سازی مشاهده شود. عدم قطعیت در نرم افزارهای خود تطبیق دارای منابع متفاوتی است، که برای مقابله و رویارویی با آنها روش های خاصی توسعه داده شده است. بدین منظور روش های مقابله با عدم قطعیت در نرم افزارهای خود تطبیق را در هر دسته از منابع شناخته شده عدم قطعیت به صورت مجزا مورد بررسی قرار می دهند. یکی از منابع عدم قطعیت ساده سازی فرضیات است، که در این پایان نامه بر روی آن متمرکز شده‎ایم. ساده سازی فرضیات به معنی بررسی مسئله بدون در نظر گرفتن تمام جزئیات یا به عبارت دیگر، چشم پوشی از جزئیات مسئله است. ساده سازی فرضیات در نرم‎افزارهای خود تطبیق به دلیل عدم دقت و ناصحیح بودن مدل های تحلیلی بوجود می آید. مدل های تحلیلی به منظور استدلال در مورد تاثیر انتخاب های تطبیق بر ویژگی های کیفی سیستم، مورد استفاده قرار می گیرند. در واقع، مدل‎های تحلیلی با استفاده از تخمین‎های انجام شده به منظور تعیین تاثیر پیکربندی بر ویژگی‎های کیفی سیستم، باعث بوجود آمدن ساده‎سازی فرضیات و در نتیجه تولید عدم قطعیت در سیستم می‎شود. یکی از مهم ترین قسمت های نرم افزار خودتطبیق که نیازمند مدیریت عدم قطعیت است، قسمت تصمیم گیری در انتخاب پیکربندی مناسب، در شرایط متفاوت زمان اجرا است. با توجه به استفاده تمامی روش های موجود از مدل های تحلیلی به منظور تخمین اثر پیکربندی بر ویژگی های کیفی و همچنین استفاده از این تخمین ها در تحلیل ها یشان، این روش ها با ساده سازی فرضیات، خود منبعی برای عدم قطعیت به حساب می آیند. در پایان نامه ارائه شده، ابتدا به منظور یافتن پیکربندی بهینه از روش جستجوی کامل استفاده می کنیم. در این روش با توجه به شرایط موجود، تمامی پیکربندی های ممکن مورد بررسی قرار گرفته و بهینه ترین پیکربندی با توجه به قیود سیستم و اولویت های کاربران انتخاب می شود. با توجه به اینکه استفاده از محدوده عدم قطعیت(نظریه امکان) نسبت به نقطه تخمین(نظریه احتمال) نماینده بهتری برای نمایش رفتار سیستم است، در روش پیشنهادی رفتار سیستم بر پایه نظریه امکان نشان داده می شود. نقطه ضعف این روش هزینه زمانی بالا به دلیل بررسی تمام پیکربندی های ممکن و بررسی تمام ویژگی های کیفی است، به همین دلیل برای یافتن پیکربندی بهینه از الگوریتم ژنتیک استفاده می کنیم که در این صورت، هزینه زمانی در بهترین حالت به بیش از 4.5 برابر کاهش دادیم. همچنین محدوده عدم قطعیت سیستم در مرتفع کردن نیازهای کاربران در این روش در مقایسه با روش های موجود، در هر سه نقطه حداقل، میانگین و حداکثر بهبود یافت.