Page 21 - 《软件学报》2021年第7期

檀超 等:复杂软件系统的不确定性 1939

人员重点关注.对于验证和确认阶段,研究人员前期并未重点关注,分别到 2015 年、2017 年才引起研究人员的
关注,并一直成为研究人员重点关注的阶段.

Fig.6 The distribution of the primary studies published in various years along with
the various stages of the system development life cycle
图 6 复杂系统生命周期的不同阶段及不同时间段的分布情况

4.5 研究问题5:不确定性出现在哪些复杂系统中?
由于在检索相关文献时设定的不确定性的应用领域为信息物理系统(CPS)和物联网(IoT),我们统计了不确
定性在这两个系统应用的分布情况.如图 7 所示,其中,文献数表示涉及到纵轴对应的复杂系统类型的文献数量,
总体来说,有 70 篇文献(49.3%)的研究对象仅限于信息物理系统,45 篇文献(31.7%)的研究对象仅限于物联网.此
外,8 篇文献的研究对象同时包含信息物理系统和物联网.由于不确定性是自适应系统需要考虑的关键因
素 [34,35] ,因此我们进一步将研究对象是自适应信息物理系统和自适应物联网的相关文献作为单独的类别进行
深入分析.统计结果显示,针对自适应信息物理系统不确定性的研究有 16 篇文献,针对自适应物联网的研究文
献有 2 篇,而针对自适应信息物理系统和自适应物联网的研究文献仅有 1 篇.从这个统计结果可以看出,在过去
10 年中,针对不确定性的研究对象主要是信息物理系统.然而,学术界和工业界对信息物理系统和物联网的定义
[4]
以及两者之间的界限一直存在争议.正如 Greer 等人所指出的 ,随着技术的发展,信息物理系统和物联网的定
义将趋于融合,共同强调通过集成物理和逻辑功能设计的混合系统.
图 7 展示了不确定性在不同复杂系统生命周期不同阶段的分布情况.其中,图中总计表示涉及到纵轴对应
的复杂系统类型与横轴对应该系统开发生命周期文献数量的总和,需要注意的是,在 1 篇相关文献中可能涉及
到生命周期的多个阶段,所以图 7 中总计和文献数对应的数量不一致.从图 7 可以看出,研究人员研究不确定性
时更关注设计定义阶段的不确定性并应用到信息物理系统和物联网.同时,研究人员在研究信息物理系统和物
联网中的不确定性时关注设计定义、系统分析以及运行阶段.同时,关注信息物理系统和物联网的文献以及关
注自适应信息物理系统的文献大部分涉及系统生命周期的设计定义阶段.
调研结果表明:复杂系统不确定性主要关注于信息物理系统和物联网.而针对自适应系统,自适应信息物
理系统是研究关注的重点.针对不确定性在生命周期以及运用领域的调研,研究人员研究不确定性更关注设