基于交互的软件模型研究

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1、基于交互的软件模型研究　　摘要：从PeterWegner的交互计算理论出发，将软件中的交互与计算进行分离，提出了基于交互的软件模型。对交互单元、无交互构件、交互运行支撑环境以及基于交互的软件模型进行了详细叙述，并提出软件的开发过程可以划分为交互设计和无交互构件生产两个独立的阶段，无交互构件的复用是软件复用的重要方式，基于交互的软件将形成不同于C/S，B/S的网构软件体系结构。　　关键词：交互计算；交互模型；交互运行支撑环境；网构软件　　中图分类号：TN711?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2016）15?01

2、19?04　　Abstract：ProceedingfromtheinteractioncomputingtheoryproposedbyPeterWegner，thesoftwaremodelbasedoninte?ractionisproposedbyseparatingtheinteractionandcomputationfromsoftware.Thesoftwaremodelbasedoninteraction，inte?ractionunit，no?interactioncomponentandinteracti

3、onrun?timeinfrastructurearedescribedindetail.Itispointedthatthesoftwaredevelopmentprocesscanbedividedintotwoindependentstagesofinteractiondesignandno?interactioncomponentproduction，themultiplexoftheno?interactioncomponentisanimportantmethodofsoftwaremultiplex，andthe

4、softwarebasedon12interactioncanformtheinternetwarearchitecturedifferentfromC/SandB/S.　　Keywords：interactioncomputing；interactionmodel；interactionrun?timeinfrastructure；internetware　　1交互计算模型　　长期以来，人们对软件的认识一直处于探索过程中，传统的图灵机可计算理论认为，“可计算”意味着首先能够把问题形式化，并设计一个复杂度合理的算法[1]。　　

5、1.1图灵机与可计算　　图灵机（TuringMachines）是为了研究可计算问题而构思的一个理论装置，它实现了人类对计算本质的真正认识，是计算机科学中可计算性理论和计算复杂性理论的基础。　　图灵机可以定义为五元组：[TM=（S，Σ，Δ，S0，SF），]其中[S]是状态集；[S0]是初始状态；[Σ]是输入字符集；[Δ]是状态转换关系。一个图灵机有一个工作带完成输入输出，工作带的左右两端可以无限延长。图灵机工作时从工作带上读入字符，然后根据转换规则[Δ]确定输出字符、下一状态和下一动作（右移、左移），输出字符被写到工作带上，然后

6、执行动作继续计算，直到最终状态，最后工作带上的内容就是输出。　　1.2交互计算理论　　PeterWegner在算法和图灵机理论研究的基础上提出了交互计算模型[2?3]。PeterWegner认为：从理论上说，“软件危机”12是由于图灵机并非表示处理人类思维的合理模型，面向对象将交互引入其中，但图灵机无法描述交互式计算[4]，必须用交互机（IM）替换图灵机（TM）来描述。　　定义1交互性质[5]　　一个计算主体具有交互性质，是指它与不受它控制的外部环境存在交互的输入和输出动作。　　定义2交互机（Interactionmachin

7、e）[5]　　对图灵机（TM）用具有交互性质的输入和输出动作扩展，就得到交互机（IM）。他们的不同之处在于：TM的输入带是确定的，而IM的输入流是不确定的，输入动作由不在其控制之下的外部机制动态产生。　　一个交互机（IM）是用具有交互性质的输入和输出动作扩展了的图灵机（TM），TM具有确定的输入带，而IM的输入流的元素是由不在其控制之下的一个外部机制动态提供的。　　2软件中的交互行为　　WEGNERPeter的理论启发人们从软件的交互行为入手认识软件和软件开发过程，改变以往以计算为核心的分析和认识方法。本文在交互计算理论的基础

8、上对这一思想进一步做了扩展，认为现代软件的本质是交互，一个软件实际上是包含了1个或多个交互单元及相关无交互构件的集合。关注的焦点将从软件内部执行过程过渡到交互行为。　　2.1交互单元　　软件具有交互性质，一个交互单元就是一个交互机（IM）的具体实现。交互单元之间也可以存在交互