基于AADL的自主无人系统可成长框架

丁嵘; 于千惠

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近年来,自主无人系统的开发成本随着硬件设备性能的提高而增加,如何高效、智能化地完成开发工作成为无人系统的热门研究领域.基于 AADL(Architecture Analysis and Design Language)的自主无人系统可成长框架从系统架构方式、基于配置项的系统工作模式以及原型系统等方面实现了无人系统(无人机、无人车等)软件适应性方案,以支撑资源、任务、环境变化时无人系统软件的成长和演化.搭建系统框架时采用基于模型驱动的思想,使用 AADL 模型基表示系统的中间组件,既保留了组件之间的继承关系,又便于开发者更直观地观察系统结构.系统模块化是实现其可成长性的基础,通过统一规范接口书写规则的方式,AADL模型基将可替换算法封装在中间组件中,算法的迭代与进化映射出了系统的可持续演化过程.通过爬虫的方式建立一个不断扩展的系统组件库,组件库除了支持自适应扩展功能外,还支持自定义模型的基功能.系统框架的可成长特性除了表现在系统文件的内容可扩展外,还表现在系统配置方案的选择多样性.在不同的环境、任务、资源状况下,系统的最佳配置项方案可能不同,为了找出适应条件的无人系统配置项选项的最优解,采用进化算法的思想,使系统实现自主进化的过程.最后,利用代码自动生成技术,实现 AADL模型到系统文件之间的转换.通过可成长软件管理平台的运行与测试,验证了自主无人系统可成长框架的可行性.

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来源
《计算机科学》 |2020年第12期|87-92|共6页
作者
丁嵘; 于千惠;
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作者单位

北京航空航天大学人工智能研究院北京 100191;

北京航空航天大学计算机学院软件开发环境国家重点实验室北京 100191;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类程序设计、软件工程;
关键词
可成长系统; AADL模型基; 抽象语法树; 代码生成;

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