摘要 — 如今,基于人工智能的系统已经取得了突出的成果,并在不同领域超越了人类。然而,训练人工智能模型并从中推断的过程需要大量的计算资源,这对当前的能源效率社会需求构成了重大挑战。为了应对这一挑战,本研究项目论文描述了 GAISSA 项目的主要愿景、目标和预期成果。GAISSA 项目旨在为数据科学家和软件工程师提供工具支持的、以架构为中心的方法,用于建模和开发基于绿色人工智能的系统。虽然该项目尚处于初始阶段,但我们描述了当前的研究结果,这些结果说明了实现 GAISSA 目标的潜力。索引词 — 基于人工智能的系统、绿色人工智能、可持续软件工程、能源效率、可持续计算
[背景] 近年来,用于构建软件解决方案的人工智能 (AI) 组件大幅增加。然而,这些解决方案中的许多都侧重于技术方面,而忽略了关键的以人为本的方面。[目的] 在构建基于 AI 的软件时,在需求工程 (RE) 中纳入以人为本的方面有助于实现更负责任、公正和包容的基于 AI 的软件解决方案。[方法] 在本文中,我们提出了一个基于以人为本的 AI 指南和用户调查开发的新框架,以帮助收集以人为本的基于 AI 的软件需求。我们提供了一个目录来引出这些需求,并提供了一个概念模型来直观地呈现它们。[结果] 该框架应用于案例研究,以引出和模拟提高面向虚拟现实 (VR) 用户的 360° 视频质量的需求。[结论] 我们发现,我们提出的方法有助于项目团队充分了解项目交付的以人为本的需求。此外,该框架有助于了解在基于 AI 的软件工程过程的初始阶段和后期阶段需要捕获哪些需求。
根据以下标准进行评估: 技术的总体方法和可用性 用户友好的技术,自动执行大部分步骤 系统设计和模型检查配置 设计需要适应验证,例如,与环境的专用接口、容易进行子类型的数据类型定义、部分支持某些建模功能(C++ 实现) 提出的属性规范和形式化 MSC 属性语言的表达能力不足以在语义上描述复杂的交互属性(例如,以连词开头) 在案例研究中识别明确的建模错误 MSC 语言的表达能力不足以从诊断跟踪中识别建模错误 模型检查器的性能 无法在 1 小时内确定 ERGO 案例研究的 1 个属性的满足情况!
没有哪个系统可以免受错误的影响,尤其是海森堡错误——神秘的错误,当我们寻找它们时,它们就会出现,然后消失。故障会发生,因此请构建一个可以恢复或移动到安全状态的系统。此外,要预料到由于不可预见的事件而出现的危险情况。
基于模型的系统工程 (MBSE) 是一种采用的建模和开发方法,用于对复杂软件系统(如空间应用)进行正确的构建。TASTE [1] 是 ESA 支持的实用且成熟的 MBSE 工具集,可实现软件系统开发大部分阶段的自动化:(i) 通过多种建模和编程语言(例如 ASN.1、AADL、SDL、C/C++)进行异构系统设计,(ii) 代码生成、构建和部署二进制应用程序,(iii) 通过静态分析和模拟进行验证,以及 (iv) 通过模型检查对属性进行形式化验证。形式化验证功能最近已添加到 ESA 项目“空间系统形式化验证的模型检查”(MoC4Space) 中的 TASTE 工具集中,并在两个实际案例研究中进行了验证。在本文中,我们报告了项目期间的成果和经验教训。
摘要 — 量子软件工程 (QSE) 是一种新趋势,专注于统一量子力学原理和软件工程实践,以设计、开发、验证和发展量子时代的软件系统和应用程序。量子计算的软件架构(又名量子软件架构 (QSA))使用架构组件和连接器支持量子软件系统的设计、开发和维护等阶段。QSA 可以使量子软件设计人员和开发人员将 Qubits 的操作映射到架构组件和连接器以实现量子软件。本研究旨在通过调查 (i) 具有架构活动的架构过程,以及 (ii) 可以利用可用工具来自动化和定制以架构为中心的量子软件实现的人类角色来探索 QSA 的作用。本研究的结果可以促进知识转移,使研究人员和从业者能够应对以架构为中心的量子软件系统实现的挑战。索引词 — 量子软件工程、量子软件架构、架构流程、参考架构
有效和成功的治疗决策的关键是准确的诊断。诊断邻面病变最常用的方法是临床医生对牙科射线照片的视觉解释,称为咬翼片。然而,研究表明,由于射线曝光技术和操作员对射线照片的解释等多种因素,诊断准确性存在很大差异。随着数字射线照相术的发展,技术问题已经得到改善,但操作员的视觉解释仍然缺乏可靠性。Gordon Christensen 的 CR 临床医生报告讨论了对早期病变的评估,并报告说,与实际挖掘相同病变相比,所测试的所有射线照相系统均未显示病变进展到牙本质的全部程度 (3)。当然,需要一种更客观的评估和诊断病变的方法。
总体主题是航空母舰的作战环境,其中包含各种复杂的静态和动态组件。主要组件包括航空母舰、其飞机和加油机,所有这些都通过次要组件进行交互,例如弹射器、着陆阻拦索、光学着陆系统、加油杆、尾钩等。通过提出并解决谁、什么、何时、何地、为什么和如何 (W 5 H) 问题,学生将每个组件彻底分解为其数据、控制和行为元素,这些元素分别对应于它是什么、它能做什么以及它在所有相关情况下实际做什么。然后,该组织映射到架构框架内完善的创建、结构和行为设计模式,分别用于实时构建、连接和使用组件。它还建立了一种表示形式,帮助学生从需求和规范的角度理解问题领域。
本文描述了对硬件/软件系统中“测试和调试设计”通用方法开发的研究。该方法为与系统级测试和调试相关的复杂问题提供了解决方案。系统级测试的目的是验证系统硬件/软件实现的行为是否与指定的系统行为相匹配。调试对于确定测试所揭示的错误的确切原因是必要的。测试和调试硬件/软件系统时的一个主要问题是内部系统行为的可见性有限。内部系统行为的某些方面在系统的外部环境中特别难以观察和控制,例如顺序。系统中的事件、流程的不同执行、时间依赖性和非确定性行为。在我们的“测试和调试设计”方法中,这些问题是通过提高内部系统行为的可控性和可观察性来解决的。我们为硬件/软件系统中的错误提供各种分类。我们专注于错误的通信和同步协议、对受损数据或资源的错误互斥访问、错误的进程执行序列、死锁、竞争条件和错误的中断处理。这个