مقالات مهندسی نرم افزار

توسعه سريع فناوريهاي اطلاعاتي، نيازمنديهاي سازمانها را به سرعت افزايش داده است. استفاده از معماري مناسب در توسعه و پياده سازي نرم افزارها، راهكار مفيدي براي غلبه بر پيچيدگي هاي روز افزون سيستم هاي اطلاعاتي است. معماري مبتني بر سرويس، رويكرد جديدي در دنياي نرم افزار است كه با رفع محدوديت ها و نواقص معماريهاي پيشين، به عنوان بهترين گزينه در اين زمينه محسوب مي گردد. معماري مبتني بر سرويس، رهيافتي براي ساخت سيستم هاي توزيع شده است كه كاركردهاي نرم افزاري را در قالب سرويس ارايه مي كند. ايجاد معماري مبتني بر سرويس، به مجموعه اي از ارتباطات قابل توزيع و يك مسير ارتباطي سريع و يكپارچه نيازمند است. ميان افزار به عنوان لايه واسط در معماري نرم افزار، توسعه دهندگان را قادر مي سازد كار خود را بدون اطلاع از پيچيدگي هاي لايه هاي زيرين انجام دهند. در اين مقاله با ارايه تلفيق جديدي از اين دو واقعيت، به ساختاري نوين در طراحي مي رسيم. اين طراحي، افزايش كارايي و شفافيت مكاني و منطقي را به دنبال خواهد داشت و موجبات امنيت چند لايه را ممكن مي سازد

از ابتداي پيدايش نرم افزار، تشخيص كيفيت آن به عنوان يك چالش اساسي مطرح بوده است. در اين ميان ظهور شي گرايي نيز نياز به تدوين معيارهايي منطبق با مفاهيم اين راهكار را حياتي قلمداد مي نمايد. افزون بر موارد فوق، فقدان روشي خوش تعريف و انعطاف پذير جهت نگاشت صفات كيفي سطح پايين به معيارهاي سطح بالاي نرم افزار نيز مساله اي است كه تا كنون جواب مناسبي نيافته است. در اين مقاله تلاش شده است تا با تعريف يك مدل خوش تعريف و منعطف، معيارهاي كيفي سطح پايين طراحي شي گرا را به معيارهاي كيفي سطح بالا نگاشت نمود.

اين مقاله به بررسي علم ممتيك (علم انتقال اطلاعات از طريق ژن) و مدل فضاي قندي در جامعه مصنوعي پرداخته و كاربرد استفاده از اين دو را در مدلسازي، تحليل و بررسي مسايل و فرايند هاي پيچيده اجتماعي (نظير فرهنگ) مطرح مي نمايد. در اين مقاله، طبيعت حيرت آور استفاده از اين دو مقوله و كاربردهاي منتج از آنها در تحليل برخي از مسايل پيچيده (فرهنگي) جهان واقعي با مدلسازي در محيط مصنوعي و انجام آزمايش در آن اكتشاف شده است، كه مي تواند بعنوان طريقي ممكن براي افزايش درك و شناخت از حيات واقعي و منافعي كه ممكن است در محيط منجر به آن شود، شناخته شود.

الگوريتم هاي هوشمند متعددي همچون الگوريتم هاي ژنتيكي و بهينه سازي جمعيتي ذرات براي بهينه سازي وجود دارد. در اين مقاله الگوريتم هاي بهينه سازي جمعيتي ذرات تقليدي مورد بررسي قرار گرفته و راهكاري براي كنترل بهينه پارامتر تقليد پيشنهاد شده است. در اين روش نرخ تقليد ذرات در صورت كاهش روند بهينه سازي كوچكتر مي شود. استفاده از اين روش سبب مي شود زمان لازم براي اجراي الگوريتم به صورت چشم گيري كاهش يابد. براي اعتبارسنجي اين روش شبيه سازي هايي صورت گرفته است. نتايج حاصل از اين شبيه سازي ها نشان مي دهد كه اين روش پاسخ هاي بهتري را نسبت به ساير الگوريتم هاي بهينه سازي جمعيتي ذرات تقليدي متداول نتيجه مي دهد.

تامين قابليت اطمينان در سيستمها و طرحهاي مهندسي يكي از دغدغه هاي اصلي طراحان و توسعه دهندگان اين نوع سيستمهاست، چرا كه قابليت اطمينان در يك سيستم به معني پيوستگي و تداوم سرويس درست است. بنابراين ارزيابي قابليت اطمينان سيستمها و تحمل پذيري آنها در مقابل خطا بسيار مهم است. در اين ميان آزمونهاي مختلف به عنوان ابزاري جهت سنجش ميزان تحمل پذيري خطا نقش مهمي را ايفا مي نمايند. تزريق خطا متدي جهت تسريع فرايند آزمون است، تزريق خطا تكنيكي جهت بهبود پوشش خطا با استفاده از شناسايي خطاها مي باشد در حقيقت تزريق خطا اضافه نمودن حساب شده خطاها به يك سيستم است. زماني كه خطايي به يك قطعه تزريق مي شود، با استفاده از مجموعه هاي آزمون تاثير اين خطا بر روي سيستم بررسي ميشود و ميزان پوشش خطا ارزيابي مي گردد. در اين مقاله تكنيك هاي مختلف تزريق خطا بر روي سيستم هاي سخت افزاري و نرم افزاري و چگونگي بهبود حالتهاي آزمون مبتني بر خطا بررسي شده است.

اجراي تجارت الكترونيكي مستلزم فراهم شدن شرايطي است كه از آنجمله در نظر گرفتن مسايل امنيتي، محرمانگي، حقوقي، استفاده از سيستم هاي پرداخت الكترونيكي و غيره است. در اين مقاله سيستم هاي رايج در امر پرداخت هاي الكترونيكي براي مبالغ پايين مورد بررسي و بحث قرار گرفته است. همچنين اين سيستم ها بر حسب ويژگي هاي مطرح تحليل و مقايسه شده اند و نقاط ضعف و قوت هر كدام مشخص شده است. نتايج نشان مي دهد كه در امر تجارت الكترونيك، انتخاب يك سيستم از ميان سيستم هاي مطرح شده با در نظر گرفتن ملاحظات و ويژگي هاي مطرح شده و مورد درخواست امكان پذير بوده و سيستم هاي مطرح شده با در نظر گرفتن بستر مناسب، سياست هاي حاكم، امكانات در دسترس، موجوديت هاي معتبر و شرايط (امنيتي، حقوقي و محرمانگي) مد نظر، قابل استفاده، بهره برداري و توسعه اند.

سيستمهاي چندعاملي شامل تعدادي عامل هستند كه از طريق ارتباط با يكديگر تعامل دارند. در چنين سيستمهايي رفتار عاملها قابل پيش بيني نيست لذا لازم است عاملها از محيط اطرافشان ياد بگيرند و خود را با آن سازگار كنند. به اين جهت مدلها و الگوريتمهاي يادگيري نياز است كه عاملها با استفاده از آنها فرآيند يادگيري را انجام دهند. در اين مقاله مدل يادگيري CLRI، استراتژي بر مبناي مدل، استراتژي هاي اكتشافي، يك مدل چندعاملي براي شبيه سازي يادگيري، الگوريتم WoLF-IGA و ReDVaLeR كه همگي مدلهاي يادگيري در محيط چند عاملي ميباشند بررسي و معايب موجود در هريك شناسايي شده است. كه نتايج نشان ميدهد از آنجاييكه مدلها و الگوريتمهاي مربوطه، در محيط ساده و قطعي كاربرد داشته و در اين محيط داراي معايب شناسايي شده ميباشند، در مح يطهاي پيچيده كه روابط بين عاملها stochastic است، جوابگو بوده و اين مساله حكايت از ضرورت ارايه مدلي از يادگيري دارد كه در محيط پيچيده پاسخگو باشد.

آشنايي با جهان بيني افراد به ويژه انديشمندان در درك آثار و انديشه هاي آنان نقش مهمي دارد. جهان بيني در حقيقت همان چهارچوبه و ساختار فكري فرد مي باشد كه نوع نگرش و بينش فرد نسبت به همه مفاهيم موجود در جهان، اعم از مادي و غيرمادي را در بردارد. به اين منظور در اين مقاله به عنوان مدلي براي آموزش عملي جهان بيني طرح يك بازي ويدئويي پيشنهاد شده است تا از رهگذر آن بتوان مفاهيم مطرح در جهان بيني فرد صاحب جهان بيني را به تصوير كشيد. سپس صحنه هايي تصويري بر اساس مفاهيم مطروحه در جهان بيني طراحي مي شود تا كاربر در قالب اين صحنه ها به صورت عملي با اين مفاهيم به تعامل بپردازد و آن ها را فرا بگيرد. بازي ويدئويي پيشنهادي سه بعدي و داراي امكان برقراري تعامل با كاربر مي باشد و از مزيت هاي تربيتي و پرورشي بسياري برخوردار است. براي مدل كردن و نگهداري مفاهيم جهان بيني به منظور استفاده در بازي از آنتولوژي استفاده شده است.

درك عميق مفاهيم، با بكارگيري آنها امكان پذير مي گردد. در آموزش مهندسي نرم افزار، مجموعه اي از مفاهيم و اصول وجود دارد كه صرف آموزش نظري آنها، موجب يادگيري و بكارگيري فعالانه آنها نخواهد بود. در اين مقاله از متدولوژي XP به عنوان ابزار و چارچوبي براي آموزش مفاهيم و اصول مهندسي نرم افزار بهره گرفته ايم و نشان مي دهيم كه چگونه مشكلات دانشجويان در درك مفاهيم با قواعد و اصول XP برطرف مي گردد. نتايج نشان مي دهد كه دانشجويان در طي انجام پروژه، مفاهيم مهندسي نرم افزار و مهارتهاي مورد نياز در توليد نرم افزار را به سرعت و با عمق بيشتري، فراگرفته و احساس رضايت بالاتري از پيشرفت خود مي نمايند.

با افزايش تعداد علايم تجاري، تقليد آنها تبديل به يك مشكل جدي براي موسسات ثبت علايم تجاري شده است از اينرو ساخت يك نرم افزار جستجو و بازيابي علايم تجاري به صورت كارا بسيار ضروري است. در اين مقاله طرح چنين سيستمي ارايه شده است. اين سيستم داراي سه بخش است، يك بخش قسمت حاشيه نويسي علامت تجاري و وارد ساختن آن به پايگاه داده، بخش دوم شامل جستجوي تصاوير علايم تجاري بر اساس متن (حاشيه نويسي هايي كه هنگام ثبت آن وارد شده) و در نهايت بخش سوم يعني جستجوي علايم تجاري بر اساس محتواي تصاوير علايم. در واقع در اين نرم افزار پيشنهادي از دو روش بازيابي يعني بازيابي بر اساس متن حاشيه نويسي هاي تصاوير و هم بازيابي بر اساس محتواي تصاوير استفاده شده است.

در اين مقاله فرآيند تشخيص بيماري سرطان پستان در زنان با رويكردي جديد مورد بررسي قرار گرفته است. هدف از پژوهش صورت گرفته، پردازش تصاوير و بدست آوردن ابزاري است تا دستگاه بتواند با دقت بالايي اعلام كند، آيا تصوير خروجي شامل توده سرطاني مي باشد يا خير. براي تامين نياز مطرح شده، مجموعه اي از تصاوير استاندارد متضمن بافت هاي سالم و سرطاني پستان تهيه و مورد پردازش قرار گرفت. در اين پردازش Least mean square برش هاي سطري و ستوني محاسبه گرديد. از مقايسه خطاهاي بدست آمده از تصاوير سالم و بيمار مشاهده شد كه وجود توده در بافت هاي مبتلا به سرطان باعث مي شود تا خطاي برازش يك معادله درجه سه به برش هاي اين تصاوير بيشتر از خطاي تصاوير سالم باشد. با محاسبه و تشخيص آستانه خطاي تصاوير مورد پردازش و به كارگيري يك Threshold Logic Unit) TLU) در دستگاه ماموگرافي، اين قابليت در دستگاه ايجاد گرديد كه تصاوير دريافتي بصورت اتوماتيك به دو كلاس سالم و بيمار تقسيم شوند و راديولوژيست را قادر ساخت تا قبل از بررسي در انطباق با مشخصات باليني بيمار نسبت به اعلام نظر در قبال چگونگي ميزان ابتلاي بيمار اظهار نظر نمايد.

داده كاوي تكنيكي جهت كشف دانش جديد از پايگاههاي داده ميباشد. تشخيص بيماريهاي مختلف در علم پزشكي يكي از زمينه هاي پركاربرد داده كاوي محسوب ميشود. بيماري ايسكمي قلبي كه يكي از علل اصلي مرگ و مير در جهان است در واقع عبارت است از عدم تعادل ميان عرضه و تقاضاي اكسيژن در عضلات قلب كه منجر به سكته قلبي و در نهايت مرگ ناگهاني مي گردد. در اين تحقيق به تحليل و شناسايي رويدادهاي ايسكمي از رويدادهاي غير ايسك مي پرداخته، سپس موثرترين فيلدهاي پيشگو در رويدادهاي اسكيمي را بررسي مي كنيم و در نهايت به ارزيابي مدلها مي پردازيم. مجموعه قوانين ارايه شده در تشخيص زودهنگام ا يسكمي و جلوگيري از مرگ بيماران حايز اهميت مي باشد. در اين تحقيق از روشهاي درخت تصميم گيري و تئوري بيزو از نرم افزار داده كاوي Clementine استفاده شده است. پايگاه داده استفاده شده واقع در مخزن داده دانشگاه كاليفرنيا ميباشد.

سيستم هاي توزيع شده و موازي هر دو نقش مهمي را در محاسبات با كارايي بالا دارند. يكي از مهم ترين مسايل در اين سيستم ها زمانبندي مجموعه اي از كارها روي مجموعه اي از پردازنده ها مي باشد. اخيرا الگوريتم هاي ژنتيك، كه در دسته الگوريتم هاي مبتني بر جستجوي تصادفي قرار دارند، براي بيشتر مسايل بهينه سازي تركيب ياتي مورد استفاده قرار گرفته اند. در اين مقاله، ما اين مساله را با استفاده از روشي جديد مبتني بر الگوريتم هاي ژنتيك حل خواهيم كرد. الگوريتم ژنتيك پيشنهادي كه بر اساس اولويت بين كارها عمل مي كند، مي تواند به طور موثري براي مسايل زمانبندي در اكثر محيط هاي موازي مورد استفاده قرار گيرد. در پايان مقايسه اي بر نتايج بدست آمده انجام خواهد شد.

در اين مقاله، يك روش جديد مبتني بر خوشه بندي براي خلاصه سازي چند سندي متون فارسي پيشنهاد شد. در اين روش، پس از پيش پردازش متن شامل تعيين مرز واژه ها و جمله ها، يكسان سازي متن، حذف واژه هاي عمومي و شناسايي عناصر متني چندتايي، فرآيند اصلي خلاصه سازي آغاز مي شود. در مرحله خلاصه سازي، ابتدا جمله ها خوشه بندي مي شود و سپس به ازاي هر خوشه جمله اي كه بيشترين ارتباط با ساير جمله ها را دارد، گزينش مي شود. در آخرين مرحله خلاصه سازي، جمله ها با توجه به ترتيب زماني متن ها (خبري) در خلاصه نهايي درج مي شوند. نتايج پياده سازي نشان مي دهند كه در بيشتر موارد خروجي سامانه خلاصه سازي پيشنهادي خلاصه قابل قبولي را توليد مي كند (بيش از 80 درصد).

رشد فوق نمايي پايگاه داده ها، انجام جستجوي سريع در اين پايگاه ها مستلزم استفاده از روشهاي خوشه بندي نموده است. در اين راستا، روشهاي شاخص گذاري كارا جهت تسريع جستجو در اين پايگاهها داده بسيار مورد نياز هستند. با اين حال، در هيچكدام از روشهاي موجود از ويژگيهاي مختص داده ها جهت بهينه سازي شاخص و افزايش كارايي در زمان جستجو استفاده نشده است. در اين مقاله، يك روش شاخص گذاري بر اساس الگوريتم ژنتيك جهت تسريع جستجو در پايگاه هاي داده بسيار بزرگ ارايه شده است. در روش ارايه شده، با خوشه بندي سلسله مراتبي، يك درخت شاخص جهت چيدن داده ها در زمان جستجو ايجاد ميشود. در اين روش با توجه به ويژگيهاي رشته ها، درخت شاخص با توجه به فاكتورهاي مورد نظر تا حد ممكن بهينه مي شود كه به كارايي بالاي آن در زمان جستجو مي انجامد. علاوه بر اين، پيچيده گي زماني پايين روش ارايه شده در زمان شاخص گذاري، از مزاياي ديگري هستند كه بكارگيري اين روش را در پايگاه داده هاي بزرگ امكان پذير مي سازند. در آزمايشات نشان داده شده است كه روش ارايه شده نسبت به روش شاخص گذاري كاراي M-Tree كارايي بالاتري دارد.