Τεχνικές Αναλυσης Και Παρακολούθησης Ορθής Λειτουργίας Πληροφοριακών Συστημάτων Πολλαπλών Επιπέδων

Abstract

Αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη ενός περιβάλλοντος-πλαισίου που υποστηρίζει διαδικασίες συμπερασμού σε μοντέλα δέντρων στόχων. Τα μοντέλα δέντρων στόχων χρησιμοποιούνται για την απεικόνιση απαιτήσεων συστήματος, πολιτικών και στόχων που θέτουν οι εμπλεκόμενοι στο σύστημα. Οι διαδικασίες συμπερασμού χρησιμοποιούνται για α) την επαλήθευση συστημάτων λογισμικού κατά τον χρόνο εκτέλεσης, και β) την συγκρότηση πλάνων αποκατάστασης στην περίπτωση που ένας ή περισσότεροι από τους στόχους δεν ικανοποιούνται.Για την επαλήθευση συστημάτων λογισμικού κατά το χρόνο εκτέλεσης, προτείνεται μια διαδικασία συμπερασμού από τα φύλλα προς τις ρίζες (bottom-up), για ασαφή μοντέλα δέντρων στόχων. Πιο συγκεκριμένα, οι εμπλεκόμενοι του συστήματος ορίζουν σύνολα στόχων οι οποίοι πρέπει να επαληθεύονται κατά τον χρόνο εκτέλεσης. Οι μοντελοποίηση αυτόν των στόχων γίνεται με την χρήση ενός μεταμοντέλου που βασίζεται στα AND/OR μοντέλα δέντρων στόχων. Στιγμιότυπα αυτού του μεταμοντέλου είναι δυνατόν να μετασχηματιστούν σε σταθμισμένους ασαφείς κανόνες, που στη συνέχεια θα αποτελέσουν την βάση γνώσης ενός ασαφούς ελεγκτή. Επιπλέον, το σύνολο των παρατηρήσεων που μπορούν να εξαχθούν από το σύστημα μετατρέπονται σε ασαφή δεδομένα (fuzzy facts) μέσω μίας κατάλληλης διαδικασίας ασαφοποίησης, και χρησιμοποιώντας μία κατάλληλη μηχανή συμπερασμού είναι εφικτό να υπολογιστεί ο βαθμός ικανοποίησης των αρχικών στόχων που έχουν θέσει οι stakeholders του συστήματος.Για την δημιουργία των πλάνων αποκατάστασης, προτείνεται ένας μηχανισμός συμπερασμού από τις ρίζες του μοντέλου προς τα φύλλα (top-down), που χρησιμοποιεί SAT solvers και γενετικούς αλγορίθμους. Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιούνται μοντέλα που επιτρέπουν τον ορισμό χρονικών εξαρτήσεων ανάμεσα στους κόμβους που συμβολίζουν ενέργειες (actions). Στην περίπτωση που οι στόχοι του συστήματος δεν επαληθεύονται, είναι δυνατόν τα μοντέλα αυτά να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με κατάλληλους μηχανισμούς συμπερασμού, έτσι ώστε να προταθεί ένα πλάνο εκτέλεσης για την αλλαγή παραμέτρων του συστήματος, οι οποίες αλλαγές μπορούν να έχουν θετική επίδραση στους στόχους του συστήματος.