朱仲英，虞慧群，王景寅，尤晉元，高毓乾

0 引言

計(jì)算機(jī)軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)所需的程序、數(shù)據(jù)及文檔的集合，它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的靈魂。從功能上看，計(jì)算機(jī)軟件可以分為系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件，系統(tǒng)軟件和支撐軟件也稱為基礎(chǔ)軟件。它是具有公共服務(wù)平臺(tái)或應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)功能的軟件系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)軟件的目的是為用戶提供符合應(yīng)用需求的計(jì)算服務(wù)。因此，應(yīng)用需求和硬件技術(shù)發(fā)展是推動(dòng)軟件技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。

軟件技術(shù)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心之一，軟件技術(shù)的發(fā)展是與信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展互相促進(jìn)的。當(dāng)今世界，信息技術(shù)正處于新一輪重大技術(shù)突破的前夜[1]。預(yù)計(jì)今后20～30年是信息科學(xué)技術(shù)的變革突破期，可能導(dǎo)致21世紀(jì)下半葉一場新的信息技術(shù)革命[2]。近年來，從 IT界到一些國家首腦，都高度關(guān)注以物聯(lián)網(wǎng)為標(biāo)志的新一輪信息技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢，認(rèn)為這是繼20世紀(jì)80年代PC機(jī)、90年代互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)之后，將引發(fā)IT業(yè)突破性發(fā)展的第三次IT產(chǎn)業(yè)化浪潮。每一次重大的技術(shù)變革都會(huì)引起企業(yè)間、產(chǎn)業(yè)間甚至國家間競爭格局的重大變化，也促進(jìn)了軟件技術(shù)與軟件產(chǎn)業(yè)的重大變革與發(fā)展。

2008年的國際金融危機(jī)，引發(fā)了各國搶占科技制高點(diǎn)的新技術(shù)革命，全球?qū)⑦M(jìn)入空前創(chuàng)新密集和產(chǎn)業(yè)振興的時(shí)代。軟件因其具有知識(shí)密集、低能耗、無污染、高成長性、高附加值、高帶動(dòng)性、應(yīng)用廣泛與市場廣闊的特點(diǎn)，而成為知識(shí)生產(chǎn)型、先導(dǎo)性、戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)，成為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心和國民經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)，也成為世界各國競爭的焦點(diǎn)之一。

隨著應(yīng)用需求的日益增長、信息技術(shù)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)硬件環(huán)境的升級換代，信息化應(yīng)用更為廣泛深入，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是互聯(lián)網(wǎng)(Internet)及其應(yīng)用的快速發(fā)展，使軟件所面臨的運(yùn)行環(huán)境，從靜態(tài)、封閉逐步走向動(dòng)態(tài)、開放。為此，系統(tǒng)軟件和支撐平臺(tái)，朝著基于Internet網(wǎng)絡(luò)、基于構(gòu)件的分布計(jì)算、基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需求工程和新型中間件平臺(tái)的方向轉(zhuǎn)型與發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、JAVA語言、中間件等的出現(xiàn)與發(fā)展就是明證。

現(xiàn)在，信息化應(yīng)用環(huán)境正經(jīng)歷著新的變化：“云計(jì)算”、“無線網(wǎng)”、“傳感網(wǎng)”、“物聯(lián)網(wǎng)”、“泛在網(wǎng)”、“智慧地球”等的出現(xiàn)與發(fā)展，必然導(dǎo)致軟件技術(shù)為適應(yīng)這種新變化，而發(fā)生巨大的變革與發(fā)展；同時(shí)，信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展與融合，促使數(shù)據(jù)處理、信息處理向知識(shí)處理的階段轉(zhuǎn)型與發(fā)展，由此將催生新的軟件技術(shù)與軟件產(chǎn)業(yè)，這是值得密切關(guān)注的信息技術(shù)和軟件技術(shù)發(fā)展的新趨勢。

1 關(guān)于信息技術(shù)和軟件技術(shù)發(fā)展趨勢的分析與判斷

近年來，信息技術(shù)、軟件技術(shù)、軟件系統(tǒng)與軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展備受關(guān)注，已有不少論述、分析與判斷，其中較重要的有：

2008年10月，江澤民在“上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)”撰文“新時(shí)期我國信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展”提出：“20世紀(jì)90年代以來，信息技術(shù)繼續(xù)朝著數(shù)字化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向前進(jìn)”?！败浖到y(tǒng)加快向網(wǎng)絡(luò)化、智能化和高可信的階段邁進(jìn)”[1]。

2008年10月，工業(yè)和信息化部頒布的《軟件產(chǎn)業(yè)“十一五”專項(xiàng)規(guī)劃》分析軟件技術(shù)發(fā)展趨勢時(shí)指出：“我國信息化的不斷推進(jìn)和網(wǎng)絡(luò)的廣泛普及，對軟件技術(shù)和產(chǎn)品提出了更多需求。軟件技術(shù)正朝著網(wǎng)絡(luò)化、可信化、服務(wù)化、工程化和體系化方向發(fā)展，軟件技術(shù)的不斷創(chuàng)新和廣泛應(yīng)用，將促進(jìn)和帶動(dòng)軟件和軟件服務(wù)的發(fā)展”[3]。

2009年6月，國家工業(yè)和信息化部部長李毅中在“第十三屆中國國際軟件博覽會(huì)”演講中再次提出：“當(dāng)前，軟件系統(tǒng)加快向網(wǎng)絡(luò)化、智能化和高可信的階段邁進(jìn)，軟件即服務(wù)是重要的發(fā)展方向”[4]。

2009年9月，中國科學(xué)院信息領(lǐng)域戰(zhàn)略研究專家組認(rèn)為，21世紀(jì)信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出開放化、融合化、泛在化的新特點(diǎn)和新的發(fā)展趨勢；近10年內(nèi)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)經(jīng)歷寬帶化、移動(dòng)化和三網(wǎng)融合將走向基于Ipv6的下一代互聯(lián)網(wǎng)，2020年以后，世界各國將共同構(gòu)建 IP后(post-IP)的新網(wǎng)絡(luò)體系。即構(gòu)建“惠及全民、以用戶為中心、無處不在的信息網(wǎng)絡(luò)體系(Universal，Useroriented，Ubiquitous Information Netwok Systems，U-INS)”[2]。

2010年1月，國家863計(jì)劃信息技術(shù)領(lǐng)域辦公室和國家 863計(jì)劃信息技術(shù)領(lǐng)域?qū)＜医M，在上海舉辦“信息-物理融合系統(tǒng)CPS（Cyber-Physical System）發(fā)展戰(zhàn)略論壇”，提出“信息-物理融合系統(tǒng)CPS是一個(gè)綜合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng)，是信息和物理世界的深度的融合交互，可實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制和信息服務(wù)，使系統(tǒng)更加可靠、高效與實(shí)時(shí)協(xié)同，使得人類物理現(xiàn)實(shí)和虛擬邏輯逐步融合，具有重要而廣泛的應(yīng)用前景[5] [6]。

此外，綜合近年來美國網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)國家協(xié)調(diào)辦公室、美國自然科學(xué)基金委、Gartner等國際IT權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的信息顯示，當(dāng)前國際上關(guān)注的IT前沿技術(shù)與需優(yōu)先攻克的關(guān)鍵技術(shù)有10個(gè)方面[7]：

(1)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)體系：傳感器網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的高效融合；

(2)高端計(jì)算(虛擬計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算、泛在計(jì)算）：資源聚合的有效性和可靠性檢驗(yàn)；

(3)系統(tǒng)芯片(集成芯片)：從片上系統(tǒng)（System on Chip）轉(zhuǎn)向按需芯片（Chip on Demand）；

(4)軟件工程：基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需求工程；

(5)知識(shí)處理(海量數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)挖掘)：挖掘從信息到知識(shí)到?jīng)Q策的元知識(shí)；

(6)高效系統(tǒng)：在高性能計(jì)算系統(tǒng)中特別關(guān)注高效能；

(7)高可靠軟件和系統(tǒng)；

(8)移動(dòng)和無線通信；

(9)開放源碼；

(10)面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)（SOA）。

在這10個(gè)方面中，幾乎都是與軟件技術(shù)直接或間接相關(guān)的，由此，足見軟件技術(shù)的重要程度。

根據(jù)以上論述、分析或?qū)Πl(fā)展趨勢的判斷，結(jié)合我們對軟件技術(shù)在信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、軟件產(chǎn)業(yè)和信息化應(yīng)用方面的作用和地位的理解，并考慮到軟件技術(shù)自身的特點(diǎn)，我們認(rèn)為：未來一段時(shí)期，軟件技術(shù)發(fā)展的主要趨勢可以概括為：網(wǎng)絡(luò)化、融合化、可信化、智能化、工程化、服務(wù)化[8] [9]。并且呈現(xiàn)出新特點(diǎn)和新內(nèi)涵。以下分別就網(wǎng)絡(luò)化、融合化、可信化、智能化、工程化、服務(wù)化的新特點(diǎn)和新內(nèi)涵逐一加以詮釋。

2 軟件技術(shù)發(fā)展趨勢及其新特點(diǎn)與新內(nèi)涵

2.1 網(wǎng)絡(luò)化

隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步和運(yùn)行環(huán)境的多樣性，在軟件發(fā)展過程中，開放化、分布化、虛擬化、無線化、互聯(lián)化、物聯(lián)化與泛在化等都是其網(wǎng)絡(luò)化的不同表現(xiàn)形態(tài),，使網(wǎng)絡(luò)化的內(nèi)涵更加豐富多彩。網(wǎng)絡(luò)化引發(fā)了“以機(jī)器為中心”向“以網(wǎng)絡(luò)為中心”的重大變革，并將改變應(yīng)用與技術(shù)模式。軟件技術(shù)也面臨“以網(wǎng)絡(luò)為中心”的變革，新一代軟件將基本以網(wǎng)絡(luò)為中心來實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的分布式應(yīng)用[3]。軟件技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化走向開放化主要表現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)化、源代碼開放與互連互通3個(gè)方面。軟件中的核心—系統(tǒng)軟件由16位、32位虛擬地址向64位虛擬地址過渡，向滿足互聯(lián)網(wǎng)接入方面發(fā)展；開放式操作系統(tǒng)Linux成為互聯(lián)網(wǎng)新的生力軍，它有3大優(yōu)勢：代碼開放、分布式開發(fā)環(huán)境和適應(yīng)各種平臺(tái)，并且是首先執(zhí)行TCP/IP協(xié)議的操作系統(tǒng)之一[9]。

網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)，在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的是各種分布計(jì)算，如普適計(jì)算(Pervasive Computing)、網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing)、服務(wù)計(jì)算(Services Computing)、云計(jì)算(Cloud Computing)等，它們都是分布式計(jì)算技術(shù)的具體應(yīng)用和發(fā)展。作為第三代計(jì)算模式代表的普適計(jì)算是當(dāng)前計(jì)算技術(shù)的研究熱點(diǎn)，在普適環(huán)境下人們能夠使用任何設(shè)備，通過任意網(wǎng)絡(luò)、在任意時(shí)間都可以獲得一定質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)[10]；普適計(jì)算可以看成是從人機(jī)交互的角度來探討未來網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用模式；同樣地，云計(jì)算作為一種新興的計(jì)算模式，是并行計(jì)算、分布計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展，是計(jì)算能力通過互聯(lián)網(wǎng)的聚合和共享，是分布計(jì)算技術(shù)的高層次應(yīng)用模式，可以把網(wǎng)絡(luò)中的各種資源虛擬成一臺(tái)計(jì)算機(jī)，向用戶提供所需的計(jì)算資源；云計(jì)算平臺(tái)作為一種實(shí)現(xiàn)海量計(jì)算動(dòng)態(tài)分配的新技術(shù)平臺(tái)，將構(gòu)成未來數(shù)據(jù)中心大規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)，是中間件技術(shù)發(fā)展的重要趨勢，是實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中高效、動(dòng)態(tài)、海量計(jì)算的基石之一[11] [12]；云計(jì)算可以看成是從資源共享與管理的角度探討未來網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用與構(gòu)造模式。

網(wǎng)絡(luò)軟件的發(fā)展趨勢是在網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，建造網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的支撐平臺(tái)，為網(wǎng)絡(luò)用戶和應(yīng)用系統(tǒng)提供良好的運(yùn)行環(huán)境和開發(fā)環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)中各種軟件技術(shù)將相互融合、相互促進(jìn)，軟件的基本模型越來越符合人類的思維模式。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件方面，未來主要的研究方向有：全網(wǎng)界面一致的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，不同類型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互連（包括遠(yuǎn)程網(wǎng)與遠(yuǎn)程網(wǎng)、遠(yuǎn)程網(wǎng)與局域網(wǎng)、局域網(wǎng)與局域網(wǎng)），網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化及其實(shí)現(xiàn)，協(xié)議工程（協(xié)議形式描述、一致性測試、自動(dòng)生成等），網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用支撐技術(shù)研究等[13]。

以傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)為標(biāo)志的第三波全球IT產(chǎn)業(yè)化浪潮的來臨，將催生大量傳感網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的軟件(包括感知層、傳輸層與應(yīng)用層)、各類網(wǎng)絡(luò)的接入與互連(包括傳感與移動(dòng)通信網(wǎng)，移動(dòng)通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng))、中間件以及數(shù)據(jù)挖掘與分析軟件；軟件和中間件是物聯(lián)網(wǎng)的靈魂[11]。需要集中攻克制約物聯(lián)網(wǎng)軟件發(fā)展的各種因素：計(jì)算與物理的差異性，程序的時(shí)空特性、系統(tǒng)的不確定性、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域語言與高可信軟件驗(yàn)證等[14]。

2.2 融合化

2000年之后，信息技術(shù)進(jìn)入“后 PC”（Post-Personal Computer）時(shí)代。隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，使?jié)M足用戶對一體化、集成化的產(chǎn)品或解決方案的需求成為可能，嵌入式系統(tǒng)、集成創(chuàng)新、一體化平臺(tái)等都是軟件技術(shù)趨于“融合”的表現(xiàn)形式：

(1)終端產(chǎn)品的功能“融合”，“智能化產(chǎn)品”前景廣闊。

隨著數(shù)字模擬融合、微機(jī)電融合、硬軟件設(shè)計(jì)融合的趨勢，具有性能高、成本低和體積小等特點(diǎn)的新一代系統(tǒng)級芯片（System on chip,SOC）成為IT發(fā)展方向；最典型的就是個(gè)人計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)電子與內(nèi)容的功能融合，即 4C（Computer Communication Cosumer Content）技術(shù)融合，形成“智能化產(chǎn)品”或“數(shù)字家庭產(chǎn)品”。研發(fā)符合開放標(biāo)準(zhǔn)的軟硬結(jié)合，軟件固化的嵌入式基礎(chǔ)軟件和嵌入式應(yīng)用軟件，使嵌入式技術(shù)廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)，將成為后PC時(shí)代IT領(lǐng)域發(fā)展的重要趨勢；10年后無所不在的傳感器網(wǎng)絡(luò)，將進(jìn)一步推動(dòng)RFID與移動(dòng)通信、傳感技術(shù)、生物識(shí)別等技術(shù)的融合；嵌入式技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“深度”融合，嵌入式產(chǎn)品將成為互聯(lián)網(wǎng)的主要終端之一，嵌入式基礎(chǔ)軟件將成為互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備的基礎(chǔ)。

(2) 操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和中間件逐步融合的體系化趨勢促使軟件平臺(tái)向一體化方向發(fā)展，軟件平臺(tái)體系競爭趨勢凸顯。

在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境下，軟件運(yùn)行平臺(tái)需要連接并管理網(wǎng)絡(luò)上數(shù)量眾多的異構(gòu)、自治的硬件資源和軟件資源，包括主機(jī)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用等。在這種需求的驅(qū)動(dòng)之下，軟件中間件便成為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的軟件運(yùn)行平臺(tái)。隨著網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的快速發(fā)展，原有各種不同功用的中間件，如數(shù)據(jù)訪問中間件、消息中間件、分布計(jì)算中間件等，正在不斷融合，呈現(xiàn)出一體化的趨勢[15]。體系化趨勢促使軟件平臺(tái)向一體化方向發(fā)展，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和中間件一體化趨勢明顯，軟件的競爭逐漸發(fā)展成軟件平臺(tái)體系競爭，軟件平臺(tái)體系將成為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下各種應(yīng)用服務(wù)的支持基礎(chǔ)[3]。

(3) 應(yīng)用層面和產(chǎn)業(yè)層面的融合，IT產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的滲透融合，信息化與工業(yè)化的融合(兩化融合)勢在必行；“工業(yè)軟件”需求旺盛。

在邁向信息社會(huì)過程中，信息技術(shù)廣泛融入社會(huì)生產(chǎn)、社會(huì)生活，工業(yè)化與信息化逐步融合，將使人類社會(huì)的生產(chǎn)和生活方式發(fā)生重大變革。IT產(chǎn)業(yè)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合，將催生一系列新興的融合產(chǎn)業(yè)，如，物聯(lián)網(wǎng)和智慧地球就是融合產(chǎn)業(yè)的典型。物聯(lián)網(wǎng)是傳感網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的智能融合，智慧地球是物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的智能融合。工業(yè)化與信息化的融合，是我國軟件技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

工業(yè)軟件指的是能夠使機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化的生產(chǎn)裝備具備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化特征的軟件，它不是一般意義的軟件，而是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其最終目標(biāo)是提供一個(gè)面向產(chǎn)品全生命周期的網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化、開放式的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造平臺(tái)[16]。由于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造升級以及行業(yè)信息化發(fā)展步伐的加快，將對行業(yè)應(yīng)用軟件產(chǎn)生巨大的需求，為滿足市場對“工業(yè)軟件”的需求，大力發(fā)展工業(yè)軟件，促進(jìn)工業(yè)化與信息化的融合勢在必行。

(4)各類異構(gòu)多網(wǎng)融合，構(gòu)建無處不在的全新網(wǎng)絡(luò)環(huán)境—泛在網(wǎng)（Ubiquitous Network）是大勢所趨。

“三網(wǎng)融合”是電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)的發(fā)展方向，通過“三網(wǎng)融合”充分利用各種衛(wèi)星、地面無線和有線的接入手段[2]；傳感網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)、信息與物理系統(tǒng)融合(CPS)其本質(zhì)是 3C （Computation、Communication、Control）技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，是信息和物理世界的深度融合交互，是計(jì)算、物理和控制等多學(xué)科的交叉與融合[6] [7] [13]。傳感器網(wǎng)、通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和識(shí)別技術(shù)融合集成將構(gòu)建未來泛在網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的通信網(wǎng)絡(luò)。其最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)傳感器網(wǎng)、通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的深度融合和協(xié)同。

(5)其他IT和軟件技術(shù)融合化還表現(xiàn)在：數(shù)據(jù)庫與萬維網(wǎng)的融合；數(shù)據(jù)庫和信息檢索的融合；時(shí)空數(shù)據(jù)庫與傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合；數(shù)據(jù)庫與移動(dòng)技術(shù)的結(jié)合等。

2.3 可信化

在計(jì)算模式向“以網(wǎng)絡(luò)為中心的環(huán)境和面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)”發(fā)展中，軟件的運(yùn)行環(huán)境(包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、物理環(huán)境)不斷開放和動(dòng)態(tài)變化，使得軟件構(gòu)件在無監(jiān)督下實(shí)現(xiàn)可信安全交互的需求日趨強(qiáng)烈。然而目前的理論、技術(shù)和管理儲(chǔ)備均不足以應(yīng)對開放性帶來的挑戰(zhàn)[17] [18]。例如，無線通信的廣泛采用，可能會(huì)給網(wǎng)絡(luò)中引入不良的構(gòu)件；開源軟件的大量引入，對傳統(tǒng)的軟件質(zhì)量提出了挑戰(zhàn)等。

一般認(rèn)為，軟件的“可信性”是指軟件系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為及其結(jié)果能符合使用者的預(yù)期，即使在受到干擾時(shí)仍能提供連續(xù)的服務(wù)。它強(qiáng)調(diào)目標(biāo)與現(xiàn)實(shí)相符，強(qiáng)調(diào)行為和結(jié)果的可預(yù)測性和可控制性[17] [18]。而可信軟件生產(chǎn)技術(shù)則是以提高軟件可信性為主要目的的軟件生產(chǎn)技術(shù)。目前，與可信相關(guān)的研究正在全世界蓬勃發(fā)展?？尚跑浖闹饕獌?nèi)涵是安全、正確、可靠、穩(wěn)定，高可信技術(shù)將大大提高軟件產(chǎn)品的可用性、安全性和可靠性，成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵[3]。高可信軟件生產(chǎn)工具及集成環(huán)境是基礎(chǔ)軟件的重要組成部分，既是軟件技術(shù)發(fā)展的技術(shù)制高點(diǎn)之一，也是我國軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。我國《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006－2020年）》中，將可信軟件系統(tǒng)列為國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展重點(diǎn)領(lǐng)域之一的“現(xiàn)代服務(wù)業(yè)信息支撐技術(shù)及大型應(yīng)用軟件”優(yōu)先主題的重要內(nèi)容。從目前現(xiàn)實(shí)來看，我國可信軟件產(chǎn)業(yè)已有了一定程度的發(fā)展，但尚處于初級探索階段。所以，大力發(fā)展我國自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可信軟件及相關(guān)技術(shù)勢在必行。

2.4 智能化

人的認(rèn)知系統(tǒng)對信息和知識(shí)的處理、加工與利用的能力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有的任何計(jì)算機(jī)信息處理系統(tǒng)。探索智力的本質(zhì)，研制具有更高智能的機(jī)器和信息處理系統(tǒng)就成為歷史的必然[2]。從計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的角度出發(fā)，人工智能是研究如何制造智能機(jī)器或智能系統(tǒng)來模擬人類智能活動(dòng)的能力，以延伸人類智能的科學(xué)。新一代操作系統(tǒng)智能化，表現(xiàn)為不僅能發(fā)現(xiàn)問題，而且具有自動(dòng)修復(fù)、自動(dòng)調(diào)整等能力，能夠在硬件出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)屏蔽相應(yīng)的硬件設(shè)備，從而保護(hù)重要的數(shù)據(jù)[13]；物聯(lián)網(wǎng)的核心是解決通過智能化獲取信息、傳輸信息和處理信息問題；智慧地球的核心是解決“更透徹的感知、更全面的互聯(lián)互通和更深入的智能化”[8] [19] 。，即物聯(lián)化、互聯(lián)化和智能化，只有智能化才能加速實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)—信息—知識(shí)—決策—行動(dòng)”的轉(zhuǎn)化過程，軟件智能化是軟件技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。近年來，自然計(jì)算（Nature Inspired Computation）順應(yīng)當(dāng)前多交叉學(xué)科不斷產(chǎn)生和發(fā)展的趨勢，其內(nèi)涵與外延不斷擴(kuò)展，應(yīng)用領(lǐng)域包括復(fù)雜優(yōu)化問題求解、智能控制、模式識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)安全、硬件設(shè)計(jì)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等方面，具有廣闊的應(yīng)用前景[20]。

目前軟件智能化的發(fā)展趨勢表現(xiàn)在：

(1)從低級走向高級(邏輯推理—擬人智能)；

(2)從淺層走向深層(模擬行為—模擬情感)；

(3)從分立走向融合（觀點(diǎn)分立—形成共識(shí)）；

(4)從軟件走向知件（數(shù)據(jù)處理—知識(shí)處理，科學(xué)計(jì)算—社會(huì)計(jì)算）[10]；

(5)從理論走向應(yīng)用(理論研究—應(yīng)用推廣)；

(6)從微小型走向巨大型 (單體、微型、小型—多體、大型、巨型、全球)。

綜上所述，“信息一知識(shí)一智能轉(zhuǎn)換理論”將成為信息時(shí)代科技的靈魂[21]。智能科學(xué)技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)最廣闊、最豐富的領(lǐng)域?；谡J(rèn)知機(jī)理的智能信息處理在理論與方法上的突破，有可能帶動(dòng)未來信息科學(xué)與技術(shù)的突破性發(fā)展。發(fā)展新的智能科學(xué)與技術(shù)，是今后50年的重要目標(biāo)[2]。

2.5 工程化

從20世紀(jì)70年代開始，“軟件工程”的概念和方法逐步得到實(shí)際應(yīng)用，以工程化的生產(chǎn)方式設(shè)計(jì)、開發(fā)軟件；工程化趨勢推動(dòng)復(fù)用技術(shù)和構(gòu)件技術(shù)發(fā)展，降低了軟件開發(fā)的復(fù)雜性，提高了軟件開發(fā)的效率和質(zhì)量[3]。但是，傳統(tǒng)的軟件工程方法學(xué)體系，本質(zhì)上是一種封閉和靜態(tài)的體系，難以適應(yīng)Internet開放、動(dòng)態(tài)、多變的特點(diǎn)。為了適應(yīng)這種新特點(diǎn)，軟件系統(tǒng)開始呈現(xiàn)出一種柔性可演化、連續(xù)反應(yīng)式、多目標(biāo)自適應(yīng)的新系統(tǒng)形態(tài)。從技術(shù)的角度看，在面向?qū)ο?、軟件?gòu)件等技術(shù)支持下的軟件實(shí)體，以主體化的軟件服務(wù)形式存在于Internet的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之上，各個(gè)軟件實(shí)體相互間，通過協(xié)同機(jī)制進(jìn)行跨網(wǎng)絡(luò)的互連、互通、協(xié)作和聯(lián)絡(luò)，從而形成一種與WWW相類似的軟件Web(software Web)，這種Internet環(huán)境下的新的軟件形態(tài)稱為網(wǎng)構(gòu)軟件(Internet ware)[17]。網(wǎng)構(gòu)軟件技術(shù)與方法已成為新一代軟件工程化開發(fā)方法的新趨勢，它是實(shí)現(xiàn)面向Internet的軟件產(chǎn)業(yè)工業(yè)化與規(guī)?；a(chǎn)的核心技術(shù)基礎(chǔ)之一。

產(chǎn)品線（Product Line）是一個(gè)產(chǎn)品集合，這些產(chǎn)品共享一個(gè)公共的、可管理的公共特征集，這個(gè)特征集能滿足選定的市場或任務(wù)領(lǐng)域的特定需求。這些系統(tǒng)遵循一個(gè)預(yù)描述的方式，在公共的核心資源基礎(chǔ)上開發(fā)。軟件產(chǎn)品線是一種基于架構(gòu)的軟件復(fù)用技術(shù)，有利于形成軟件產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的合理分工，實(shí)現(xiàn)軟件專業(yè)化生產(chǎn)[10]。

2.6 服務(wù)化

軟件即服務(wù)(SaaS)已成為軟件產(chǎn)業(yè)或軟件服務(wù)發(fā)展和未來管理軟件并提供服務(wù)的重要趨勢。體現(xiàn)在運(yùn)行平臺(tái)上的服務(wù)融合，即通信服務(wù)、內(nèi)容服務(wù)、計(jì)算服務(wù)等融合。服務(wù)化趨勢使各種軟件產(chǎn)品以服務(wù)的方式向用戶提供，這將極大地改變軟件應(yīng)用模式和商業(yè)模式，進(jìn)而影響軟件產(chǎn)業(yè)的格局[3]。服務(wù)計(jì)算(Services Computing)的目標(biāo)，是以服務(wù)作為應(yīng)用開發(fā)的基本單元，能夠以服務(wù)組裝的方式快速、便捷和靈活地生成增值服務(wù)或應(yīng)用系統(tǒng)，并有效地解決在分布、異構(gòu)的環(huán)境中數(shù)據(jù)、應(yīng)用和系統(tǒng)集成問題。軟件服務(wù)的本質(zhì)就是人們不再需要擁有軟件產(chǎn)品本身，而是直接使用軟件所提供的功能[15]。云計(jì)算就是一種基于虛擬化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的新型的服務(wù)計(jì)算模式(云服務(wù))，是一種共享基礎(chǔ)架構(gòu)的方法，其核心是整合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所有的計(jì)算資源、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能依據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地獲取各種資源和軟件服務(wù)。連接網(wǎng)絡(luò)的大量數(shù)據(jù)中心構(gòu)成云端，云端既可以通過互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)(IaaS)、也可以提供平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)以及軟件即服務(wù)(SaaS)。平臺(tái)和軟件，各種服務(wù)（XaaS）都可以從網(wǎng)上得到[2]。但是，在開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，仍有一些問題亟待解決，包括快速準(zhǔn)確的服務(wù)發(fā)現(xiàn)、明晰一致的服務(wù)語義、按需的服務(wù)協(xié)同、靈活的服務(wù)組裝、可信的服務(wù)質(zhì)量、跨域服務(wù)的安全保障等[15]。

當(dāng)前，全球范圍內(nèi)的信息產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整日趨明顯，軟件服務(wù)業(yè)的增速加快，我國的軟件服務(wù)業(yè)面臨難得的發(fā)展機(jī)遇。發(fā)展軟件服務(wù)業(yè)，為其快速發(fā)展提供良好的支撐，建設(shè)軟件與信息服務(wù)外包公共支撐平臺(tái)，健全相應(yīng)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和信息安全保護(hù)體系，大力培育服務(wù)外包國家品牌、服務(wù)外包人才和骨干企業(yè)，做大做強(qiáng)軟件服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)勢在必行[3]。

3 結(jié)語

軟件技術(shù)與軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是我國工業(yè)化和信息化的關(guān)鍵。軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須以軟件技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件技術(shù)的發(fā)展必然以軟件產(chǎn)業(yè)為動(dòng)力。軟件技術(shù)與軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵在于應(yīng)用，只有以應(yīng)用需求為導(dǎo)向，才能帶動(dòng)軟件技術(shù)與軟件產(chǎn)業(yè)持續(xù)地發(fā)展。本文關(guān)于軟件技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢的分析、研究及判斷，是一個(gè)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過相當(dāng)一段時(shí)間調(diào)查研究與學(xué)術(shù)研討的結(jié)果，期望能對我國及上海市的軟件技術(shù)與軟件產(chǎn)業(yè)或軟件服務(wù)的發(fā)展有所助益。準(zhǔn)確地預(yù)見未來軟件技術(shù)的發(fā)展趨勢是一件困難的事情。鑒于所討論的問題涉及面廣，且限于我們所掌握的材料、自身認(rèn)識(shí)和判斷的局限性，因此，殷切期望關(guān)心軟件技術(shù)發(fā)展的同仁們進(jìn)行共同討論并賜教。

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