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第一章 绪论1

1.1软件复杂性1

1.2软件范型的转变3

1.3软件网络观5

1.4问题及意义6

1.5本书的组织结构7

参考文献9

第二章 复杂网络研究进展11

2.1什么是复杂网络11

2.1.1网络的定义及表示12

2.1.2网络的研究历史12

2.1.3复杂网络的定义16

2.1.4复杂网络研究的意义17

2.2复杂网络基本参数18

2.2.1平均最短路径长度18

2.2.2聚集系数19

2.2.3度分布19

2.2.4介数20

2.2.5实际网络的一些统计特性21

2.3复杂网络经典模型21

2.3.1规则网络模型22

2.3.2随机模型22

2.3.3“小世界”模型23

2.3.4“无尺度”网络24

2.4复杂网络研究在信息领域的应用27

2.4.1网络生存能力的分析28

2.4.2因特网和万维网拓扑结构研究29

2.4.3复杂系统生长与演化建模31

2.4.4网络资源的复杂性分析32

2.4.5网络上的传播特性35

2.4.6大型软件系统的结构刻画与度量35

2.5小结37

参考文献38

第三章 软件网络研究进展41

3.1软件系统的拓扑结构分析41

3.2形成机理和演化规律44

3.3软件复杂性度量和评估46

3.4研究现状小结47

3.5小结49

参考文献50

第四章 面向对象软件中的复杂网络特性53

4.1面向对象软件网络53

4.1.1研究历程53

4.1.2类级软件网络的定义55

4.1.3不同粒度的软件网络57

4.2类级软件网络的复杂网络特性分析59

4.2.1复杂网络特性60

4.2.2权分布62

4.2.3结果分析68

4.3不同粒度的面向对象软件网络68

4.3.1网络统计特性分析69

4.3.2其他特征参数分析71

4.3.3结果分析77

4.4分析工具78

4.4.1开发背景78

4.4.2系统主要功能78

4.5小结82

参考文献83

第五章 层次型软件结构特性度量方法体系85

5.1面向对象度量方法的不足85

5.1.1经典的面向对象度量方法85

5.1.2存在的不足88

5.2复杂网络的基本参数及其含意89

5.3层次型度量方法体系93

5.4案例分析96

5.4.1系统简介96

5.4.2实验及数据分析98

5.5小结101

参考文献101

第六章 基于结构熵的有序性度量方法104

6.1结构熵研究105

6.2软件网络的结构熵105

6.3度量指标与方法106

6.3.1度量指标107

6.3.2度量方法110

6.4实验与数据分析111

6.4.1度量方法的评估111

6.4.2理论分析112

6.4.3实证分析113

6.4.4演化规律分析116

6.5小结117

参考文献118

第七章 软件结构复杂性的简化和度量方法120

7.1基于角色的结构简化方法120

7.1.1复杂网络方法存在的问题120

7.1.2模块性与角色122

7.1.3角色分类123

7.1.4实证分析125

7.2构造复杂性度量方法127

7.2.1度量指标127

7.2.2实证分析129

7.3结构缺陷检测131

7.3.1多重依赖性131

7.3.2结构缺陷分析133

7.4小结136

参考文献136

第八章 基于motif的结构稳定性度方法138

8.1软件可靠性与稳定性138

8.1.1软件可靠性研究138

8.1.2稳定性与可靠性140

8.2网络motif142

8.3结构稳定性度量方法144

8.3.1实验系统与工具144

8.3.2出现频率与统计重要性144

8.3.3度量方法146

8.3.4实验分析147

8.4宏观结构稳定性与微观结构稳定性的关系152

8.5小结153

参考文献154

第九章 软件的结构与易变性156

9.1软件的易变性156

9.2传播代价158

9.3真实软件网络的传播代价159

9.4不同网络结构对传播代价的影响160

9.4.1边数与传播代价160

9.4.2度分布与传播代价160

9.5小结163

参考文献164

第十章 基于社区发现的软件网络中类结构的理解和优化165

10.1类和社区166

10.1.1信息封装与类166

10.1.2社区发现167

10.2基于社区发现的软件结构优化方法168

10.3社区发现算法169

10.3.1已有的社区发现算法169

10.3.2局域社区发现算法174

10.4实证研究176

10.4.1研究对象176

10.4.2最大连通子图的模块性177

10.4.3结构理解和优化178

10.5小结181

参考文献181

第十一章 面向对象软件网络的演化模型183

11.1已有的演化模型184

11.1.1软件演化的基本原理184

11.1.2基于复杂网络的演化模型186

11.2基于演化算法的演化模型189

11.3加权多局域世界模型192

11.4基于软件模式的演化模型196

11.4.1不同拓扑的网络模型演化与软件建模方法论的发展196

11.4.2软件模式生长特性的分析198

11.4.3基于软件模式的软件网络演化生长的偏好依附性200

11.4.4基于软件模式的演化生长算法201

11.4.5实验分析206

11.5小结211

参考文献213

第十二章 基于Web服务的软件系统的复杂网络特性分析215

12.1 Web服务与SOA217

1.2.1.1 Web服务217

12.1.2面向服务的体系结构221

12.2 Web结构分析223

12.2.1经典的Web结构分析算法224

12.2.2基于复杂网络的Web结构分析方法227

12.2.3 Web拓扑演化234

12.3语义Web239

12.3.1什么是语义Web239

12.3.2语义Web的体系结构241

12.3.3研究现状与应用243

12.4本体概念模型中的复杂网络特性245

12.4.1什么是本体245

12.4.2本体的组成元素246

12.4.3本体概念模型中的复杂网络特性发现247

12.5小结250

参考文献251

第十三章 研究展望254

参考文献256

附录A缩写符号对照表257

附录B中英文术语对照表259