TRIZ理论在软件开发中的应用研究.docx

1理论在软件开发中的应用研究管芳景朱海棠无锡城市职业技术学院电子信息工程系摘要理论正在被应用到越来越多的领域中将理论应用到软件开发中的探索时刻没有停止本文介绍了理论阐述了理论解决软件设计问题的可行性及工具应用到软件设计领域的方法通过一个实例介绍了运用理论中矛盾矩阵解决软件开发中具体问题的方法关键词矛盾矩阵物场分析模型软件移植概述软件设计作为一个发展中的行业正在与其它行业进行着密切的联系融合越来越多的产品需要计算机软件的支持并且软件设计在发展过程中也有模仿自然界物理系统的现象自然系统的特性成为计算机算法思想的源泉比如遗传算法比如熵值概念理论的不断成熟及软件设计与现实技术系统物理系统联系的不断加深使得将理论应用到软件设计领域成为一种可能随着研究的深入也形成了一些比较成熟的将理论应用到软件设计中的思想方法理论与软件设计理论介绍理论是计算机辅助创新技术的基础是俄文创新问题2解决理论的词头缩写起源于世纪年代后期其创始人为苏联的始终坚信创新活动有着内在规律他通过对世界各国专利的分析研究创立了理论理论最先被用来解决技术系统的问题的基本思想是在概念设计阶段将产品作为一个系统加以考虑对产品的创新问题着手解决之前首先勾画出理想的解决目标进而设法消除创新设计过程详细设计中的技术矛盾理论解决创新问题的整体结构及流程运用理论解决创新问题的基本框架如图所示在这个流程中我们从用户的特定创新问题出发通过一定的方法抛弃中不相关的部分将用户特定创新问题分解为常规问题对于常规问题我们利用中一些标准的方式模型工具得到常规问题的通解然后将通解具体化从而得到创新问题的特定解在运用理论解决具体问题的过程中已经有一套比较成熟的基于知识库的原理主要包含以下创新设计问题解决工具技术系统进化法则物场分析法发明问题标准解法发明问题解决算法技术矛盾解决矩阵个创新原理等这些工具为创新理论软件化提供了基础从而为的系统化应用提供了条件3运用原理方法及工具解决具体问题的整体结构如图所示运用原理方法及工具解决具体问题的流程如图所示整个流程被划分为四个阶段问题定义阶段其中三种方法问题时机探索分析功能属性分析曲线分析是必须遵循的理想化最终结果是强烈推荐的方法方法与此阶段有关但贯穿于流程的整个过程中工具选择阶段根据问题的状态通过一张工具表用户可以有优先级的选择产生解决方案的工具解决方案产生阶段在这个阶段有种不同的工具可供用户选择使用解决方案评估阶段在这个阶段用户可以从解决方案中选择最符合具体问题的方案然后评估此方案进行是否是最佳的如果不是的话将返回到工具选择或是问题定义阶段进行重新的分析求解理论与软件设计理论的工具方法应用到软件设计中的探索主要集中在创新原理与物场分析模型的应用上矛盾矩阵和创新原理为了消除技术矛盾必须找到形成技术矛盾的工程参数在研究专利的基础上总结出个通用工程参数来描述技术矛盾和条创新原理来消除技术矛盾从而创建了矛盾矩阵矛盾4矩阵为矩阵第一行代表个需要改进的技术参数第一列代表个引起恶化的技术参数行与列的交叉处构成技术矛盾并列有解决技术矛盾所推荐的创新原理序列号当针对具体问题确认了一个技术矛盾后根据对矛盾的描述选择通用工程参数由工程参数在矛盾矩阵中的位置选择可用创新原理来消除矛盾表为矛盾矩阵的示意图参数为恶化参数运动物体的长度为优化参数运动物体的面积二者产生矛盾推荐解决原理为和号创新原理矛盾矩阵为我们寻求解决问题的最佳方案提供了一个很好的方法使用矛盾矩阵解决问题时一般分为三个步骤确定问题的根源建立矛盾矩阵选择创新原理应用创新原理解决问题表矛盾矩阵示意表物质场分析模型物场分析法是中对技术问题进行建模的工具物场分析法认为技术系统是功能的实现功能是通过一种物质和另一种物质通过之间的相互作用来实现的两种物质及相互作用被认为是功能的三元件物场分析法分析问题时一般分为个步骤确定元素5建立模型从个标准解中寻求解决方案解决方案评估理论在软件设计中的应用实现运用矛盾矩阵及创新原理解决软件移植问题软件移植是指对软件进行修改和扩充使之在保留原有功能适应原有平台的基础上可以运行于新的软硬件平台比如我们将升级到后将原来一个的项目移植到的环境中在的环境中编译我们原来的项目可能会报出很多的编译错误或警告我们通过各种措施消除这些错误或警告后这个项目的软件移植才是成功的问题的定义软件设计要具有较好的可移植性也就是软件移植花费较少的时间及其它开销项目的移植中软件移植的很多时间花费在新的环境下对原来项目的编译过程中影响软件移植效率的根本是新环境中项目的编译时间建立矛盾矩阵选择创新原理我们已经知到软件移植的矛盾是减少移植时间与移植后的长时间编译之间的矛盾软件移植是软件开发团队人员共同努力的结果我们可以将软件移植中开发人员的努力比作技术系统中的静止物体的质量将移植后的长时间编译比作静止物体的尺寸根据表所6示的矛盾矩阵我们得出可以采用的创新原理创新原理动作预置创新原理分割创新原理空压机构液压机构创新原理物体的物理或化学状态的变化表软件移植中的矛盾矩阵应用创新原理解决问题选择创新原理及解决软件移植问题根据创新原理动作预制项目架构中将相关的功能部分整合到一起作为一个完整的模块进行开发这样功能下相近的部分在移植的过程中就可以一起编译加快编译速度根据创新原理项目架构中将整个系统按不同的功能分为几个模块进行开发这样就使得每个模块在软件移植的过程中可以分别编译从而缩短编译时间结术语理论用来解决技术领域的问题已经取得了显著的效果将理论应用到软件行业是理论应用领域拓展的一个新的方向国内理论的应用仍然集中在机械制造行业将理论应用到其它行业对于提高行业的自主创新能力有着很大的帮助理论在软件行业的应用只是初步在改进算法研究软件设计中的矛盾矩阵等方面仍然需要进一步的研究参考文献7丁俊武韩玉启郑称德创新问题解决理论研究综述科学学与科学技术管理王果理论在计算机系统中的应用分析创新科技基金项目年院级课题作者简介管芳景女讲师硕士研究生主要研究方向院计算机软件开发技术尧人工智能曰朱海棠女讲师硕士研究生主要研究方向院系统仿真尧嵌入式开发