摘要：双序列比对算法是生物信息学中的一个关键算法,广泛应用于序列相似性分析以及基因组序列数据库搜索.现有研究主要针对特定应用问题优化和使用相对应比对算法,缺乏高抽象层算法框架的细致研究,在一定程度上导致了序列比对算法的冗余性以及人为选择算法可能造成的误差等问题,也使得人们难以有效地了解算法结构.通过深入分析基于动态规划的双序列比对算法(dynamic programming-based pairwise sequence alignment algorithm, DPPSAA)领域,在建立该算法领域的特征模型以及对应算法构件交互模型基础上,利用PAR 平台形式化实现双序列比对算法构件库,并装配生成具体算法,保证了形式化装配算法的可靠性,为序列相似性分析算法应用提供了一条有价值的参考途径.最后,利用PAR平台 C++程序生成系统将组装的比对算法转换为 C++程序,运行结果表明DPPSAA算法构件库具有一定的实用性.

摘要：多序列比对问题是生物信息学研究的重要部分,是解决物种进化关系、基因组序列分析等问题的基础。多序列比对算法具有很高的专用性,不同的算法适用于不同的研究环境。目前常用的多序列比对软件是在生物信息学理论指导下利用多个子算法装配形成的,而现有的研究主要针对特定算法的特定步骤进行优化,缺乏领域层次高抽象性的算法框架研究,致使多序列比对算法较为繁杂且冗余过多。根据产生式编程以及软件复用的思想,分析了多序列比对算法族MSAA的特征,设计了相应的泛型算法构件并刻画了构件间的交互关系,进一步借助PAR平台形式化构建了MSAA构件库,提高了装配算法的可靠性和组装灵活性,便于研究人员的维护和优化。

摘要：精确的描述Web服务的语义对Web服务的发现、执行、动态组合和交互至关重要。为支持Web服务建模,提出从抽象到具体4个模型:Radl-WS服务需求模型、Apla服务设计模型、Java可执行代码、WSDL/RESTful API。为支持模型转换,进一步提出一种三阶段转换生成Web服务可执行代码的方法:第一阶段将Radl-WS服务需求建模语言转换为Apla服务设计语言;第二阶段将Apla服务设计语言通过相关转换工具生成可执行代码;第三阶段将可执行代码封装成服务。进而研究了三阶段模型转换的语义正确性,最后通过实例,展示了所提方法的实际效果。

摘要：为了解决现有分布式数据实时存储方法存在的存储实时性差、存储效率低问题,引入信息分散算法对分布式数据实时存储方法进行研究。通过组合法创建分布式数据库,确定分布式数据存储模式,利用数据同步技术对分布式数据进行复制,以复制结果为依据,通过分区技术对分布式数据进行分区,采用信息分散算法对分布式数据进行分片,结合一致性哈希算法对分布式数据进行实时存储调度。实验结果表明,与传统分布式数据实时存储方法相比较,所提方法极大地提升了存储实时性与效率,说明提出的分布式数据实时存储方法具备更好的存储效果。

摘要：为应对传统计算机算法教学中理论知识存在逻辑性强、抽象程度高、教学与实验脱节、缺乏交互性等现实问题,本文借助虚拟现实技术,基于江西知名旅游胜地庐山的三维场景,使用Unity3D引擎设计图算法虚拟仿真系统。该系统实现5种图算法的仿真实验过程,每种图算法均提供“自动展示”和“用户交互”这2种运行模式,还提供用户进入景点(对应图的结点)分场景的自由控制视角浏览庐山景观的功能;同时,探讨本虚拟仿真系统存在的理论问题,并给出解决这些问题的关键技术和实施方案;最后,通过Prim最小生成树算法验证本虚拟仿真系统的实用性和灵活性。与传统的算法讲授、个性化问题驱动教学方式相比,本文设计的图算法虚拟仿真系统具有趣味性、交互性、沉浸性,既能激发学生学习的探索性和主动性,又为算法与数据结构课程提供了一种新的教学和实验方法。

摘要：面向对象编程(OOP)是以对象为编程核心,而泛型程序设计(GP)是根据一个类型所需要的操作需求进行分类和抽象,即GP是一种以类型需求为核心的程序设计范式.描述完整的GP类型需求包含静态语法约束和动态语义约束,主流程序设计语言已经支持静态语法约束,但受语言其他方面的限制,抽象层次较低,定义的泛型概念难以描述及验证基于动态语义的复杂约束需求问题,与完整实现GP尚有距离.该文综合比较了Java、C#、C++、Concept 4种支持泛型程序设计的语言,基于抽象程序设计语言Apla提出了离完整实现GP更近一步的泛型机制,通过同典型泛型实例对各种程序设计语言泛型特性进行分析,验证抽象泛型程序设计语言Apla中该泛型机制的优越性.

摘要：形式化验证共享内存并发分布式算法已成为当前极具挑战性的问题之一,尤其是在云计算、多核、无线传感器网络、分布式数据库、区块链环境下.该文基于研究团队在形式化规约语言和方法、算法形式推导和验证方面的已有工作,以自定义泛型抽象顺序设计语言Apla为基础,进一步研究并提出简明、高抽象用于并发分布式计算的Concurrent Apla语言,使其既支持顺序算法的验证又能有效地验证并发分布式算法.在依赖-卫式推理的基础上,提出一种新颖的2层并发分布式算法形式化验证方法,其中系统层用于处理并发级验证,而组件层用于处理顺序级验证.最后,通过2个实例验证了该方法的有效性和可行性.