GEAS：环境上下文一致性错误的高效检测策略研究

发布时间：2025-02-05 13:38

　　环境上下文感知应用可以根据传感器获取的环境上下文信息,智能地调整自身行为以适应周围环境。但是由于传感器噪音,收集到的环境上下文信息可能是不准确、不完整、甚至相互冲突的,导致应用出现异常调整甚至是错误。为了解决这个问题,常用方法是在运行时刻根据预先指定的一致性约束对环境上下文信息进行检测,以此来为应用发现环境上下文一致性错误,这个过程称为约束检测。通常,约束检测在每收集到一条环境上下文更新时被调度。但是这种朴素的调度策略是低效的,当涉及到繁重的工作场景时,即使采用比较高效的增量或并行检测技术,也几乎无法使用。一种解决低效问题的方法是将多条环境上下文更新放到一个分组中同时进行检测,这被称为基于批处理的调度。但是这种调度会导致严重的一致性错误缺失问题,从而造成应用的错误行为。为了解决这个两难的困境,本文研究提出一种新的调度策略GEAS,能够提升环境上下文一致性检测的效率,同时避免错过任何环境上下文一致性错误。GEAS的主要启发点在于,当对一个分组中的多条环境上下文更新同时进行检测时,我们观察到,只有某些特定的环境上下文更新组合放到同一分组中,才会导致检测结果中一致性错误的缺失。GEAS巧妙地将...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
    1.3 本文工作
    1.4 论文组织
第二章 相关工作和技术
    2.1 环境上下文感知应用
    2.2 应用框架和中间件系统
    2.3 环境上下文感知应用的质量保证
        2.3.1 一致性错误检测
        2.3.2 一致性错误修复
第三章 问题描述
    3.1 环境上下文
    3.2 约束检测技术
    3.3 约束检测调度策略
    3.4 问题形式化
第四章 GEAS整体框架及具体实现
    4.1 框架概述
    4.2 可疑性条件的获取
        4.2.1 环境上下文更新集合的演绎规则及可疑性条件的识别
        4.2.2 可疑性条件的生成工具
    4.3 环境上下文更新的匹配
    4.4 约束检测的调度
    4.5 例子应用
第五章 GEAS的适配及正确性证明
    5.1 GEAS对约束检测技术的适配
        5.1.1 不基于缓存的约束检测技术
        5.1.2 基于缓存的约束检测技术
    5.2 正确性定理及其证明
    5.3 复杂度分析
        5.3.1 时间开销
        5.3.2 空间开销
第六章 实验评估
    6.1 实验设计
        6.1.1 研究问题
        6.1.2 实验设置
    6.2 实验结果与讨论
        6.2.1 必要性讨论
        6.2.2 有效性讨论
    6.3 额外时间开销
    6.4 真实场景的有效性验证
        6.4.1 动态检测
        6.4.2 动态检测数据量加倍
    6.5 正确性威胁因素的分析
第七章 总结与展望
参考文献
简历与科研成果
致谢



本文编号：4029919