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軟件工程論文開題報告
在經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速的今天，報告的使用頻率呈上升趨勢，報告成為了一種新興產(chǎn)業(yè)。我們應(yīng)當(dāng)如何寫報告呢？下面是小編整理的軟件工程論文開題報告，歡迎大家分享。
軟件工程論文開題報告1
一.研究背景、概況及意義
1.研究背景
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,越來越多的大規(guī)�？茖W(xué)和工程計算問題對計算機(jī)的速度提出了非常高的要求。在圖像處理方面,大規(guī)模的地形匹配、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算及其他計算量大的任務(wù)都需要計算機(jī)具有強(qiáng)大的計算性能。近年來,微處理器的性能不斷提高,高速局域網(wǎng)的不斷發(fā)展,可以利用相對廉價的微機(jī)通過高速局域網(wǎng)構(gòu)建高性能的并行集群計算系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的超級計算機(jī)相比,并行集群計算系統(tǒng)具有較高的性價比和良好的可擴(kuò)展性,可以滿足不同規(guī)模的大型計算問題。
在數(shù)字圖像處理中，圖像匹配是根據(jù)已知一幅圖像在陌生圖像中尋找對應(yīng)子圖像的過程，它在計算機(jī)視覺、航空遙感、醫(yī)學(xué)圖像、飛行器制導(dǎo)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。目前，圖像匹配算法很多，基于灰度匹配算法簡單、精度高，但計算量大、對旋轉(zhuǎn)形變等敏感。基于特征匹配方法計算量小，對灰度變化、形變及遮擋等有較好的適應(yīng)性，但它取決于特征提取的質(zhì)量，匹配精度不是很理想。基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法具有良好的并行性和非線性全局作用，良好的容錯和記憶能力，但計算代價高、參數(shù)選取對結(jié)果影響大。其中經(jīng)典的灰度相關(guān)算法具有匹配精度高，易于硬件實現(xiàn)等特點，但計算量大、速度慢，應(yīng)用受到限制�，F(xiàn)今針對灰度相關(guān)匹配改進(jìn)的算法較多，如灰度歸一化相關(guān)匹配，基本上是從相似性度量的函數(shù)著手進(jìn)行算法的改進(jìn)，但很多是基于串行處理。隨著近幾年硬件的飛速發(fā)展，使得傳統(tǒng)的大型工作站可由多微機(jī)的集群系統(tǒng)代替，從而使得計算量大的問題可由后者解決。在圖像處理的研究中，并行處理的引入極大地縮短了計算時間，成為圖像處理中的一種重要手段。本文基于灰度相關(guān)匹配進(jìn)行并行化處理、改進(jìn)，提高運算速度。
2.國內(nèi)外研究概況
目前，MPI(Message Passing Interface) 是比較流行的并行計算開發(fā)環(huán)境之一。MPI是一個并行計算消息傳遞接口標(biāo)準(zhǔn),由MPI論壇(MPI Forum)推出,制定該標(biāo)準(zhǔn)的目的是提高并行程序的可移植性和開發(fā)效率。MPI論壇是由歐美主要的并行計算機(jī)生產(chǎn)商、大學(xué)、政府實驗室和工廠研究人員組成的一個非官方組織。MPI論壇在1994年6 月正式推出了MPI的第一個版本MPI1.0 ,又于1995 年6 月推出了MPI1.1 ,對原有的版本進(jìn)行了修改、完善和補(bǔ)充。1997年7月推出的MPI2.0版本中,又加入了遠(yuǎn)程存儲訪問、并行I/O、動態(tài)進(jìn)程管理等內(nèi)容。MPI現(xiàn)在已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)界廣泛支持的并行計算標(biāo)準(zhǔn)。
3.現(xiàn)實意義
現(xiàn)今針對灰度相關(guān)匹配改進(jìn)的算法較多, 如灰度歸一化相關(guān)匹配，基本上是從相似性度量的函數(shù)著手進(jìn)行算法的改進(jìn)，但很多是基于串行處理。隨著近幾年硬件的飛速發(fā)展, 使得傳統(tǒng)的大型工作站由多微機(jī)的集群系統(tǒng)代替，從而使得計算量大的問題可由后者解決。在圖像處理的研究中，并行處理的引入極大地縮短了計算時間, 成為圖像處理中的一種重要手段。本文基于灰度相關(guān)匹配進(jìn)行并行化處理，并對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，以提高運算速度。
二.研究主要內(nèi)容
研究內(nèi)容：
基于并行計算在高性能計算中的優(yōu)勢并根據(jù)圖像處理的特點，探討了并行計算在圖像處理中的應(yīng)用。給出了圖像并行處理的一般過程,并用具體例子作以說明，同時也給出了如何提高圖像并行處理效率的一些措施。
1 軟件工具的選擇
已有若干并行編程軟件包可供選擇，例如PVM ( ParallelVirtualMachine)，MPI ( Message Passing Interface)，Express，Pthreads等，但是，其中只有PVM，MPI是針對網(wǎng)絡(luò)多計算機(jī)系統(tǒng)(或工作站集群系統(tǒng))設(shè)計的。前者提供了一種支持異構(gòu)或同構(gòu)計算機(jī)間消息傳遞的軟件環(huán)境，適合于多種硬件結(jié)構(gòu),包括運行Linux、UNIX操作系統(tǒng)的PC機(jī)。它可以用C或者Fortran編程。而MPI具有和PVM 類似的比較強(qiáng)大的功能。與PVM一樣，它可以用C或者Fortran編程，并且也適合于多種硬件結(jié)構(gòu)，包括運行Linux、Windows、NT操作系統(tǒng)的PC機(jī)。但它是被推薦的一種適用于消息傳遞型多計算機(jī)系統(tǒng)的.并行軟件編程標(biāo)準(zhǔn)。因此，它不僅實用，可移植、高效靈活，而且將有更廣泛的推廣價值。此外，它的許多版本與實現(xiàn),如MPICH、CHIPM、LAM等都可以在網(wǎng)上免費下載，這為圖像并行處理的研究提供了十分有利的條件。在我們研究圖像并行處理時，選擇了MPI作為并行程序設(shè)計工具。
2 并行圖像處理算法的實現(xiàn)圖像處理的并行求解過程，一般分為以下幾個步驟：
(1) 對圖像處理問題進(jìn)行抽象，建立算法串行模型;
(2) 對算法串行模型進(jìn)行分析，找出算法模型中需要并行處理的部分，確定算法并行實現(xiàn)方法建立算法并行模型的描述;
(3) 用并行計算語言實現(xiàn)并行算法;
(4) 在并行集群計算系統(tǒng)上運行，調(diào)試并行算法。
3 并行圖像處理具體算法實例：
灰度匹配是數(shù)字圖像處理中一項重要的技術(shù)，以往的匹配方法雖然精確度高，但計算量大、時間長。針對這一問題，將基于MPI(Message Passing Interface)的集群并行處理思想引入到圖像灰度匹配中，對待匹配的圖像采用數(shù)據(jù)分割處理，結(jié)合并行處理的一般步驟對圖像灰度匹配進(jìn)行并行建模、實現(xiàn)，對傳統(tǒng)的圖像灰度匹配算法進(jìn)行并行化改進(jìn)，試驗結(jié)果表明并行化處理能顯著地縮短灰度匹配時間，達(dá)到較高的加速比和效率。通過對圖像灰度匹配的并行化處理，驗證了并行計算的高性能。
研究目標(biāo)：
灰度匹配是數(shù)字圖像處理中一項重要的技術(shù)，以往的匹配方法雖然精確度高，但計算量大、時間長。針對這一問題，將基于MPI(Message Passing Interface)的集群并行處理思想引入到圖像灰度匹配中，對待匹配的圖像采用數(shù)據(jù)分割處理，結(jié)合并行處理的一般步驟對圖像灰度匹配進(jìn)行并行建模、實現(xiàn)，對傳統(tǒng)的圖像灰度匹配算法進(jìn)行并行化改進(jìn)，試驗結(jié)果表明并行化處理能顯著地縮短灰度匹配時間，達(dá)到較高的加速比和效率。通過對圖像灰度匹配的并行化處理，驗證了并行計算的高性能。
三.研究步驟、方法及措施
研究步驟與方法
本課題將先從理論上提出解決辦法，再從實踐中不斷驗證斷修正理論模型最后開發(fā)出一個初步的應(yīng)用系統(tǒng)。立足于并行計算在圖像處理方面的應(yīng)用，致力于研究MPI在灰度匹配上的具體應(yīng)用。
可能遇到的問題及采取的措施
1. 圖像處理的并行模型的選擇以及實現(xiàn)
2. 分析并行量大時和并行量小時等多種情況的比較。
四.研究進(jìn)度計劃
研究工作的總體安排和進(jìn)度：
1. 20xx.2.21-20xx.3.6 查閱相關(guān)文檔、確定論文題目
2. 20xx.3.7-20xx.3.20 撰寫開題報告，調(diào)研項目所用的并行計算技術(shù)
3. 20xx.3.21-20xx.3.23 文獻(xiàn)綜述
4. 20xx.3.24-20xx.4.19 項目開發(fā)，大體完成
5. 20xx.4.20-20xx.4.24 外文翻譯
6. 20xx.4.25-20xx.5.6 論文一稿
7. 20xx.5.7-20xx.5.8 中期檢查
8. 20xx.5.9-20xx.5.31 論文二稿
9. 20xx.6.1-20xx.6.5 論文三稿
10. 20xx.6.6-20xx.6.10 論文定稿，準(zhǔn)備答辯材料
軟件工程論文開題報告2
開題報告的目的就是要請專家?guī)椭袛噙x題者所提出的問題是否值得研究，以下是一篇軟件工程畢業(yè)論文開題報告，供大家閱讀借鑒。
一、課題來源
課題《Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺的搭建》來自于實際的教學(xué)工作需要，隨著科技的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，幾乎所有的企業(yè)都使用數(shù)據(jù)庫來幫助管理商業(yè)活動，為企業(yè)帶來了巨大的收益。而當(dāng)今數(shù)據(jù)庫市場，已經(jīng)形成以甲骨文的Oracle數(shù)據(jù)庫、IBM的DB 2數(shù)據(jù)庫、微軟的Sql Server數(shù)據(jù)庫為代表的三足鼎立的形式，其中甲骨文公司的Oracle則牢牢占據(jù)著最大的市場份額。在國內(nèi)，Oracle數(shù)據(jù)庫已經(jīng)成為諸多企業(yè)的首選，并且國內(nèi)的市場份額呈逐年增高的趨勢。因此，建設(shè)Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用平臺，不僅能夠為數(shù)據(jù)庫教學(xué)提供一個平臺，同時更能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中達(dá)到理論和實踐相結(jié)合的目的，為學(xué)生提供更多的Oracle學(xué)習(xí)和實踐的資源，以提高學(xué)生理論高度和實踐能力，最終，為學(xué)生的就業(yè)提供助力。
二、國內(nèi)外現(xiàn)狀
在國外，目前已經(jīng)有大量的高校采用了Oracle,其中排名前10的哈佛大學(xué)、耶魯大學(xué)、劍橋大學(xué)、牛津大學(xué)、加州理工大學(xué)、倫敦帝國理工學(xué)院、芝加哥大學(xué)、麻省理工大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)全部采用了Oracle.以劍橋大學(xué)為例，該校擁有30,000名學(xué)生、31所學(xué)院、150系，面臨著每所學(xué)院都有自己的信息系統(tǒng)、冗余和沖突的資料、繁瑣低效的業(yè)務(wù)流程、無法快速的給出業(yè)務(wù)報表等挑戰(zhàn)，最終，通過應(yīng)用Oracle,成功的實現(xiàn)了保證單一官方記錄，各科室均可獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，學(xué)生可在校區(qū)外獲取記錄，分享信息，準(zhǔn)確報表。
在國內(nèi)，清華大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)和中國科技大學(xué)已與Oracle簽定協(xié)議，成為中國OAI計劃(Oracle學(xué)術(shù)教育計劃 )的首批成員學(xué)校。根據(jù)計劃，他們可以獲得Oracle提供的用于教學(xué)目的的標(biāo)準(zhǔn)商業(yè)版軟件以及Oracle的銀牌服務(wù)。學(xué)生們可以學(xué)習(xí)到世界最新的'技術(shù)，并能獲得世界水平的課程，同時通過Oracle與行業(yè)用戶的聯(lián)盟，參加社會實踐，獲得市場上所需要的專業(yè)技能。 近期，于5月13日，成都金晨教育集團(tuán)攜手世界最大的企業(yè)軟件廠商ORACLE公司，在成都召開“20xx甲骨文國際化IT人才培養(yǎng)創(chuàng)新論壇”暨“四川地區(qū)高校院長高峰論壇”,四川大學(xué)、成都理工大學(xué)、四川師范大學(xué)、成都信息工程學(xué)院、成都托普信息學(xué)院、成都紡織高等�？茖W(xué)校、成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校等25所高校領(lǐng)導(dǎo)參加了此次會議。會后，ORACLE公司將與高校就ORACLE精品課程置換、專業(yè)共建、共建大型實訓(xùn)基地等合作模式進(jìn)行深入的商談，同時ORACLE公司將為部分學(xué)校捐贈正版軟件、培訓(xùn)師資。 通過此次會議，ORACLE公司將與四川省各高校，在“校企聯(lián)盟”的教育改革模式下，打造企業(yè)需要的信息化人才，打通IT廠商、高校、用人企業(yè)的整個鏈條，提高四川大學(xué)生的就業(yè)和從業(yè)能力。
綜合國內(nèi)外的情況，Oracle已經(jīng)深入到各大國內(nèi)外高等院校，將Oracle的教學(xué)融入到數(shù)據(jù)庫教學(xué)中已經(jīng)刻不容緩。
三、綜合分析
該項目實施后，預(yù)期實現(xiàn)Oracle數(shù)據(jù)庫服務(wù)的共享，以及用戶的集中式管理，因此從應(yīng)用的角度分為兩大部分來分析：
Oracle數(shù)據(jù)庫軟件的部署和使用
1.1 硬件載體的選擇
以O(shè)racle 11G為例，官方文檔說明如下：
項目最低要求
物理內(nèi)存最小1GB
虛擬內(nèi)存物理內(nèi)存的2倍
磁盤空間基本安裝需要：4.55GB 高級安裝需要：4.92GB
顯示器支持256色
處理器最小550MHz, 如果是Vista系統(tǒng)則需要800MHz
以上為Oracle 11G安裝的最小硬件需求，按此要求，則只能實現(xiàn)單用戶的學(xué)習(xí)，不能滿足大數(shù)量用戶的并發(fā)訪問應(yīng)用需求，因此，為了滿足湖北汽車工業(yè)學(xué)院全校9600在校生和478專職教師的應(yīng)用需求，應(yīng)當(dāng)提高硬件載體性能的采購標(biāo)準(zhǔn)，以滿足當(dāng)前的應(yīng)用需求，同時，該硬件載體應(yīng)當(dāng)具備一定的擴(kuò)展能力，以滿足未來的升級需求，節(jié)約投資成本。
1.2 操作系統(tǒng)的選擇
Oracle數(shù)據(jù)庫支持Windows系列操作系統(tǒng)、Unix系列操作系統(tǒng)、Linux系列操作系統(tǒng)等多種類型的操作系統(tǒng)。
雖然Unix系列、Linux系列等類型的操作系統(tǒng)的安全性能高于Widows系列的操作系統(tǒng)，但是Unix系列、Linux系列操作系統(tǒng)固有的難于學(xué)習(xí)、難于配置等特點，會為項目的部署階段帶來巨大的難題，由于該項目的預(yù)期要求是一個學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的平臺，該平臺在未來運行階段不會部署商業(yè)化的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，因此，Windows系列的安全性可以滿足該平臺的要求，同時Windows平臺的易維護(hù)性，易管理等特性，也為該平臺的部署帶來了便利。
所以，選擇windows系列的操作系統(tǒng)，即滿足Oracle 11G的運行要求，同時降低了后期維護(hù)的成本。
1.3 Oracle 11G的初步規(guī)劃
根據(jù)操作系統(tǒng)平臺的選定，而選擇windows版本的Oracle 11G作為數(shù)據(jù)庫教學(xué)的平臺。
該平臺面向湖北汽車工業(yè)學(xué)院的在校生，以及專職教師提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)，應(yīng)此將Oracle的用戶分為4類是合理的。
第一類，學(xué)生。學(xué)生可以自由的使用Oracle進(jìn)行相關(guān)的DDL、DML操作，但是應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格限制學(xué)生使用DCL操作。
第二類，教師。教師可以自由的使用Oracle進(jìn)行先關(guān)的DDL、DML、DCL操作。
第三類，維護(hù)員。應(yīng)當(dāng)對維護(hù)員的操作進(jìn)行嚴(yán)格限制，以防止數(shù)據(jù)庫癱瘓，但是可以對Oracle進(jìn)行基本的監(jiān)控和維護(hù)。
第四類，管理員。管理員擁有所有權(quán)限，可以根據(jù)教師的要求，對Oracle進(jìn)行高級操作，但應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格監(jiān)控其操作，防止服務(wù)器當(dāng)機(jī)。
由于該平臺用戶數(shù)量大，因此，需要合理分配Oracle服務(wù)的資源，以提高Oracle數(shù)據(jù)庫的利用率，同時應(yīng)滿足教師的特殊應(yīng)用需求。
集中式管理的實現(xiàn)方式
由于該平臺面向湖北汽車工業(yè)學(xué)院共計1萬多全校師生，同時，每年都有新生入學(xué)和應(yīng)屆生畢業(yè)，因此，該平臺面臨著用戶數(shù)量大，用戶流動具有周期性，所以，開發(fā)一個第三方集中管理平臺，對Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺的用戶進(jìn)行管理，是十分必要的，這樣能有效降低管理Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺的用戶的難度和成本。
四、方案論證
1. 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計
根據(jù)相關(guān)資料表明，當(dāng)今服務(wù)器的MTBF(平均故障間隔時間)已經(jīng)能夠達(dá)到120000小時，但是服務(wù)器在運行期間發(fā)生宕機(jī)事故，仍然屢見不鮮，因此，在設(shè)計計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時，使用雙機(jī)備份，乃至多機(jī)備份是一種很好的方案。通過閱讀Oracle 11G的產(chǎn)品說明，該數(shù)據(jù)庫軟件支持?jǐn)?shù)據(jù)庫集群技術(shù)，并且可以靈活配置數(shù)據(jù)庫軟件和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，此特性為設(shè)計兩層且各層可單獨冗余的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。
為了提高Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺的穩(wěn)定性，因此將數(shù)據(jù)庫實例和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)部署至單獨的服務(wù)器，同時，部署數(shù)據(jù)庫實例的服務(wù)器采用2臺服務(wù)器做集群配置，通過這樣的設(shè)計，可以達(dá)到數(shù)據(jù)庫實例與數(shù)據(jù)庫信息分離的目的，這樣可以實現(xiàn)整個平臺不間斷運行，即使其中一臺服務(wù)器因為意外宕機(jī)，那么另一臺服務(wù)器也可以做到無縫切換，保證整個平臺依然能夠向用戶提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)，同時提高了整個平臺的I/O吞吐量，也為將來的服務(wù)器集群拓展奠定了基礎(chǔ)。
為了提高平臺內(nèi)部數(shù)據(jù)的交換速率和設(shè)備之間互聯(lián)的穩(wěn)定性，采用安普非屏蔽6類線和華為S1724G企業(yè)級千兆交換機(jī)，保證了Oracle服務(wù)器與存儲服務(wù)器的高速率數(shù)據(jù)交換。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計如下：
集中式管理平臺設(shè)計
在設(shè)計出Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)后，通過分析，集中式管理平臺的應(yīng)用，也需要數(shù)據(jù)庫軟件的支持，并且，對數(shù)據(jù)庫資源的占用少，應(yīng)此可以直接依托該數(shù)據(jù)庫提供輔助服務(wù)，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)修改后如下：
通過分析，該管理平臺需要實現(xiàn)的主要功能如下：
批量添加、刪除學(xué)生應(yīng)用Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺的帳戶功能
單獨添加、刪除學(xué)生應(yīng)用Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺的帳戶功能
開啟、關(guān)閉學(xué)生應(yīng)用Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺的功能
清理學(xué)生使用Oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用實驗平臺之后產(chǎn)生的垃圾文件
由于Oracle 11G對java支持的很好，其外圍組件較多，因此采用B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計有利于該輔助程序設(shè)計。
五、工作步驟
20xx.03.10提交開題報告
20xx.03.11-03.17需求分析文檔完成
20xx.03.18-03.31詳細(xì)設(shè)計文檔，數(shù)據(jù)庫設(shè)計文檔，測試計劃文檔完成
20xx.04.01-04.15完成相關(guān)數(shù)據(jù)庫設(shè)計以及相關(guān)編碼，完成中期匯報表
20xx.04.16-04.30完成編碼及相關(guān)測試
20xx.05.01-05.15完成畢業(yè)論文初稿
20xx.05.16-05.31完成畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辯
六、參考文獻(xiàn)
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軟件工程論文開題報告3
一、選題背景
當(dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)面臨著許許多多的挑戰(zhàn)和千變?nèi)f化的需求，其中就包括需要管理海量的數(shù)據(jù)，并且能為高速增長的用戶群提供持續(xù)可依賴的服務(wù)。這里所說的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)包括了諸如在線郵箱、搜索引擎、在線游戲、在線金融系統(tǒng)、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)、文件共享網(wǎng)絡(luò)等等。因此，能提供這些互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的系統(tǒng)往往很龐大：由成百上千臺機(jī)器組成，并且這些機(jī)器可能在同一個數(shù)據(jù)中心里，也可能分散在不同的數(shù)據(jù)中心，之間通過不可依賴的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。在具有如此巨大的擴(kuò)展性的集群中，錯誤的發(fā)生變的很常見：一部分機(jī)器可能隨時會遇到硬件或者軟件故障;網(wǎng)絡(luò)延遲和網(wǎng)絡(luò)故障隨時可能發(fā)生，導(dǎo)致丟包、網(wǎng)絡(luò)分區(qū)等情況;偶發(fā)的惡意攻擊或是操作錯誤，也有可能導(dǎo)致不可預(yù)測的災(zāi)難性錯誤發(fā)生。所以，構(gòu)建這種系統(tǒng)的軟件往往很復(fù)雜，同時，每隔一段時間，系統(tǒng)都需要進(jìn)行一定的修改(升級)以提升性能、修改錯誤或增加新的功能。本文工作所面臨的最基本的問題就是如何有效地設(shè)計一種工程上可行的升級方案，使得這種規(guī)模的分布式系統(tǒng)能在升級期間能持續(xù)地提供服務(wù)。
二、研究目的和意義
時下云計算十分火爆，各種互聯(lián)網(wǎng)公司、銀行、政府都經(jīng)常提及云計算，各種各樣的分布式系統(tǒng)也層出不窮，不論是著名的大型分布式產(chǎn)品的開源項目諸如Hadoop、OpenStack、MongoDB等等，又或者是國內(nèi)外的著名的云計算服務(wù)提供商AmazonAWS、MicrosoftAzure、阿里云們，云計算早已從紙面或者是宣傳標(biāo)語中，走向了實實在在的落地階段。但是，針對云計算抑或是分布式系統(tǒng)中一個比較具體的問題的相關(guān)研究，尤其對于國內(nèi)的相關(guān)領(lǐng)域而言，卻是比較缺少的，國內(nèi)工業(yè)界的著名廠商們似乎都在悶頭造車，分享出來的解決云計算工程中實際具體問題的論文和研究成果依然較少。本人深知自己的能力有限，僅得益于研究生期間的一些實習(xí)經(jīng)歷，結(jié)合工程實際，嘗試對分布式系統(tǒng)的升級和數(shù)據(jù)遷移問題做一些總結(jié)和提煉的工作，并且有一定的`創(chuàng)新。
三、本文研究涉及的主要理論
分布式系統(tǒng)是其組件分布在聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)上，組件之間通過傳遞消息進(jìn)行通信和動作協(xié)調(diào)的軟件系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)是一個統(tǒng)稱，常見的有分布式操作系統(tǒng)、分布式程序設(shè)計語言及其編譯(解釋)系統(tǒng)、分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫(存儲)系統(tǒng)等等。本文所面臨的升級和數(shù)據(jù)遷移的問題涉及到更多的是分布式存儲系統(tǒng)，分布式存儲系統(tǒng)的定義如下：分布式存儲系統(tǒng)是大量的普通的PC服務(wù)器通過互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)，對外作為一個整體提供存儲服務(wù)。
也可以說，那些以數(shù)據(jù)存儲和訪問為目的而設(shè)計的分布式系統(tǒng)稱之為分布式存儲系統(tǒng)。與普通的軟件系統(tǒng)不同，分布式存儲系統(tǒng)具有以下幾個特性，理解這些特性對解決本文所提出的問題具有基礎(chǔ)性的意義。擴(kuò)展性：分布式存儲系統(tǒng)的擴(kuò)展性是最重要的優(yōu)勢，往往可以擴(kuò)展成百上千臺的規(guī)模。同時隨著集群規(guī)模的增長，其系統(tǒng)整體性能表現(xiàn)為線性增長。
并且，可以根據(jù)一定的策略將數(shù)據(jù)和請求分配到不同的物理節(jié)點，物理節(jié)點的數(shù)目和集群處理能力成正比，集群是線性可擴(kuò)展的。同時，集群能否擴(kuò)展，可否線性擴(kuò)展是衡量分布式存儲系統(tǒng)的一個重要指標(biāo)。低成本和高性能：分布式存儲系統(tǒng)具有的自動容錯、自動負(fù)載均衡機(jī)制使其可以構(gòu)建在普通的PC機(jī)之上。另外，線性擴(kuò)展能力也使得增加、減少機(jī)器非常方便，可以實現(xiàn)自動運維。因此，對整個集群而言，分布式存儲系統(tǒng)具備高性能。
數(shù)據(jù)分布：分布式存儲系統(tǒng)區(qū)別于單機(jī)存儲系統(tǒng)最大的特點是它可以按照一定方法進(jìn)行數(shù)據(jù)切片，不同的物理節(jié)點分布不同的數(shù)據(jù)分片，從而將系統(tǒng)的存儲容量壓力和訪問請求壓力分散到系統(tǒng)集群的各個物理節(jié)點上，使系統(tǒng)整體能夠存儲超大規(guī)模的數(shù)據(jù)量，同時能夠接受更多的并發(fā)請求。
那么如何將數(shù)據(jù)分布到多臺服務(wù)器才能夠保證數(shù)據(jù)分布均勻?數(shù)據(jù)分布到多臺服務(wù)器后如何實現(xiàn)跨服務(wù)器讀寫操作?常用的數(shù)據(jù)分片和分布方法有兩種：a.哈希分區(qū)方法，即根據(jù)數(shù)據(jù)的Key進(jìn)行哈希取模，離散的分配到集群的物理節(jié)點上，Amazon的Dynamo采用了一致性哈希算法進(jìn)行分區(qū);b.連續(xù)分區(qū)方法，即將整個數(shù)據(jù)集合按照key來排序，根據(jù)key的范圍進(jìn)行分片。
四、本文研究的主要內(nèi)容及研究框架
(一)本文研究的主要內(nèi)容
本論文共分為六章，各章的主要內(nèi)容如下所述：
第一章為引言。介紹了本論文的研究背景，簡述了云計算和分布式系統(tǒng)目前的現(xiàn)狀，系統(tǒng)升級的必要性，以及本文的主要工作和組織結(jié)構(gòu)。
第二章為文獻(xiàn)綜述。介紹了分布式系統(tǒng)相關(guān)的基本理論，分析了一些典型的Nosql系統(tǒng)，綜述了在單機(jī)軟件成熟的升級方案以及在分布式系統(tǒng)升級問題上前人的一些研究成果。
第三章為難點分析及總體設(shè)計。本章系統(tǒng)地分析了分布式系統(tǒng)升級問題的難點，并且提出了高可用的分布式系統(tǒng)升級設(shè)計的基本概念和原則，在此基礎(chǔ)上，提出了該問題的總體設(shè)計方案。
第四章為詳細(xì)設(shè)計和實現(xiàn)。本章在前一章的基礎(chǔ)上，依次詳細(xì)地設(shè)計了在單數(shù)據(jù)中心和跨數(shù)據(jù)中心的分布式環(huán)境下的系統(tǒng)升級方案，為本論文的最為重點的章節(jié)。
第五章為方案測試與實施。本章在詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的測試和實施方案，通過測試分析和實驗分析驗證了升級方案的有效性。
第六章為總結(jié)和展望�？偨Y(jié)了全文所做的工作，指出了論文的創(chuàng)新點，并且對論文的不足以及未來的后續(xù)研究做出了展望。
(二)本文研究框架
本文研究框架可簡單表示為：
五、寫作提綱
摘要4-5
ABSTRACT5-6
第一章引言9-11
1.1研究背景9
1.3本文組織結(jié)構(gòu)10-11
2.1分布式相關(guān)理論11-14
2.1.1基本概念和特性11-12
2.2典型Nosql系統(tǒng)分析14-19
2.2.1Bigtable15-16
2.2.2Dynamo16-18
2.2.3Cassandra與Bigtable，Dynamo的對比18-19
2.5本章小結(jié)22-23
第三章難點分析與總體設(shè)計23-32
3.2高可用的分布式系統(tǒng)升級設(shè)計25-27
3.2.2升級設(shè)計的基本原則26-27
3.3總體設(shè)計方案27-31
3.3.2方案步驟28-30
3.3.3重點說明30-31
3.4本章小結(jié)31-32
第四章詳細(xì)設(shè)計與實現(xiàn)32-51
4.2單數(shù)據(jù)中心分布式系統(tǒng)升級33-38
4.2.1設(shè)計意義33-34
4.2.2詳細(xì)設(shè)計34-38
4.3跨數(shù)據(jù)中心分布式系統(tǒng)升級38-42
4.3.1區(qū)別分析38
4.3.2總體說明38-39
4.3.3讀寫請求處理39-40
4.3.4詳細(xì)步驟40-42
4.4主要模塊的實現(xiàn)42-49
4.4.2升級主要模塊實現(xiàn)44-46
4.4.3數(shù)據(jù)遷移模塊實現(xiàn)46-48
4.4.4回調(diào)函數(shù)的實現(xiàn)48-49
4.5本章小結(jié)49-51
第五章方案實施與測試51-70
5.1方案實施51-57
5.1.1系統(tǒng)部署51
5.2方案測試57-66
5.2.1單元測試57-61
5.2.2集成測試61-63
5.2.3系統(tǒng)測試63-66
5.3實際生產(chǎn)環(huán)境測試結(jié)果66-69
5.4本章小結(jié)69-70
第六章總結(jié)與展望70-72
6.1回顧和總結(jié)70-71
6.2前景展望71-72
參考文獻(xiàn)72-74
六、本文研究進(jìn)展(略)
軟件工程論文開題報告4
一、選題背景與意義
(一)選題背景
作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱和主導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，電信行業(yè)在推動國民經(jīng)濟(jì)信息化，拉動國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展等方面，發(fā)揮著積極的重要作用。新時期我國電信行業(yè)取得了長足的發(fā)展由于3G牌照發(fā)放、電信重組等發(fā)展機(jī)遇，預(yù)計20xx年我國電信業(yè)將實現(xiàn)6%以上的增長。20xx年第一季度，全國電信業(yè)務(wù)總量累計完成5867.8億元，比上年同期增長10.8%;全國累計凈增電信用戶2360.7萬戶，總數(shù)達(dá)到100564.1萬戶，突破10億戶大關(guān)。
預(yù)計到20xx年，工業(yè)和信息化部管理的工業(yè)行業(yè)的信息化投資可達(dá)500億元，預(yù)計可為電信運營業(yè)提供一個可觀的收入增長點(見圖2)。20xx年1月7日重組后的中國移動、中國電信和中國聯(lián)通分別獲得TD-SCDMA、CDMA20xx和WCDMA 3G牌照。3G將為中國電信產(chǎn)業(yè)帶來更多機(jī)遇，促進(jìn)移動新格局的形成。三大運營商20xx年僅在3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的投資就達(dá)到1350億元至1650億元，加上三張3G網(wǎng)絡(luò)投入的手機(jī)補(bǔ)貼，20xx年3G相關(guān)投資將達(dá)到1730億元至20xx億元。
截止到20xx年8月，中國移動用戶的總數(shù)已經(jīng)突破了5個億，單從用戶的規(guī)模來看，中國移動已成為全球最大的運營商。同一年中，隨著完成與中國鐵通的重組工作，中國移動長期以來跛行的局面得以結(jié)束，實現(xiàn)了真正意義上的全業(yè)務(wù)運營。20xx年，在擴(kuò)大原有移動通信市場優(yōu)勢的同時，中國移動還將在更多的領(lǐng)域競爭，從而維持其強(qiáng)勢地位。目前中國移動的市場份額在新增用戶市場上不斷遭到競爭對手的蠶食。根據(jù)運營商披露的數(shù)據(jù)顯示，截止到20xx年11月，在新增用戶市場上，中國移動的份額降到了50.6%;同年11月新增移動用戶458萬戶，同比下降了33.3%。與此同時，中國聯(lián)通在該月新增了141萬用戶，中國電信則新增307萬用戶。這些數(shù)據(jù)都表明中國移動的優(yōu)勢地位也在不斷面臨挑戰(zhàn)。
(二)研究意義
通過海量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，分析把握客戶行為特征，為企業(yè)決策提供可靠依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)積累的海量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對于運營商而言無疑是一筆寶貴的財富，利用數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)技術(shù)，從所積累的海量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中提取有用信息，并在原有作業(yè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提煉與升華，以實現(xiàn)客戶的細(xì)分和特征化，將大的客戶群體劃分成多個小的客戶群體，實現(xiàn)市場的分割，以便針對不同群體的客戶實現(xiàn)差異化服務(wù)，為企業(yè)決策提供可靠依據(jù)，從而提升企業(yè)利潤或降低企業(yè)運營成本。
通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)有效的分析客戶信息，不但可以擴(kuò)大企業(yè)的經(jīng)營活動范圍，及時把握新的客戶需求和市場機(jī)會，有針對性地制定營銷策略，從而占領(lǐng)更多的市場份額，還可以幫助企業(yè)更好的保留原有老客戶，同時吸引更多的新客戶。針對性地實施戰(zhàn)略，實現(xiàn)利潤最大化。借助客戶細(xì)分服務(wù)，運營商便能針對不同客戶的需求進(jìn)行差異化服務(wù)，同時進(jìn)行有效地成本控制，從而最大限度的提升客戶價值，以確保企業(yè)的盈利最大化，因此本項目選題基于數(shù)據(jù)挖掘的湖南移動精準(zhǔn)營銷平臺優(yōu)化研究進(jìn)行研究和分析。
二、文獻(xiàn)綜述
目前，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及知識發(fā)現(xiàn)已經(jīng)成為計算機(jī)科學(xué)界的研究熱點。1999年，亞太地區(qū)在北京召開的第三屆會議PAKDD共收到158篇論文，反映空前熱烈。美國人工智能協(xié)會主辦的KDD國際研討會及數(shù)據(jù)庫、信息處理、人工智能、知識工程等領(lǐng)域的國際學(xué)術(shù)刊物都開辟了知識發(fā)現(xiàn)�？琁EEE的Knowledge and Data Engineering會刊最先在1993年出版了KDD技術(shù)�？�，其發(fā)表的5篇評價、KDD系統(tǒng)設(shè)計的邏輯方法，并且集中討論了數(shù)據(jù)庫的動態(tài)性冗余、高噪聲和不確定性、空值等問題，KDD系統(tǒng)與其它傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、數(shù)理統(tǒng)計分析系統(tǒng)的聯(lián)系和區(qū)別，以及相應(yīng)的基本對策。6篇論文摘要展示了KDD在從建立分子模型到設(shè)計制造業(yè)方面的具體應(yīng)用。
國外很多計算機(jī)公司非常重視數(shù)據(jù)挖掘的開發(fā)與應(yīng)用，Informix公司于1998年底收購了當(dāng)時在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)上卓有成效的'Red Brick公司。Red Brick數(shù)據(jù)挖掘在關(guān)系引擎中通過創(chuàng)建模型完成，這些模型在數(shù)據(jù)庫中表現(xiàn)為相應(yīng)的表，并且這些模型可以通過結(jié)構(gòu)查詢語言(SQL)，能像普通表一樣被訪問和操作。向模型中插入數(shù)據(jù)的時候，數(shù)據(jù)挖掘計算就被執(zhí)行了，然后建立含有計算結(jié)果的表。后者可以被觀察，用于對計算結(jié)果的理解，并且在其它數(shù)據(jù)集中進(jìn)行預(yù)測。除此之外，IBM公司和微軟公司也成立了相應(yīng)的研究中心進(jìn)行這方面的工作，一些公司也已經(jīng)提出了基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的商業(yè)智能解決方案。此外，相關(guān)軟件也開始在國內(nèi)銷售，如SAS、SPSS、Platinum、BO以及IBM等。
三、研究內(nèi)容和方法
本文研究內(nèi)容首先針對湖南移動目前的運營現(xiàn)狀提出實現(xiàn)精準(zhǔn)營銷的理念，湖南移動已經(jīng)具備了實施優(yōu)化精準(zhǔn)營銷的條件并已經(jīng)開始逐步實施，通過具體的案例分析證實基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析的客戶細(xì)分等方法適用于增值業(yè)務(wù)的精準(zhǔn)營銷。本文根據(jù)提出問題、分析問題、解決問題的邏輯順序，采用理論研究與實證研究相結(jié)合、定性分析與定量分析相結(jié)合的方法展開研究。
(1)系統(tǒng)分析法
本文在對相關(guān)理論和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行梳理總結(jié)的基礎(chǔ)上，構(gòu)造本文的分析框架。
(2)定性與定量相結(jié)合
本文先采取定性與定量相結(jié)合的分析方法分析湖南移動精準(zhǔn)營銷平臺優(yōu)化研究的現(xiàn)狀，并對基于數(shù)據(jù)挖掘的湖南移動精準(zhǔn)營銷平臺優(yōu)化設(shè)計提出了系統(tǒng)方案，為完善湖南移動精準(zhǔn)營銷平臺優(yōu)化提供支持。
軟件工程論文開題報告5
題目：
學(xué) 院：
專 業(yè)：
班 級：
學(xué) 號：
姓 名：
指導(dǎo)教師：
填表日期：
一、 選題背景與意義
隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的豐富和發(fā)展，很多網(wǎng)站往往不能迅速跟進(jìn)大量信息衍生及業(yè)務(wù)模式變革的腳步，常常需要花費許多時間、人力和物力來處理信息更新和維護(hù)工作；遇到網(wǎng)站擴(kuò)充的時候，整合內(nèi)外網(wǎng)及分支網(wǎng)站的工作就變得更加復(fù)雜，甚至還需重新建設(shè)網(wǎng)站；如此下去，用戶始終在一個高成本、低效率的循環(huán)中升級、整合……于是，我們聽到許多用戶這樣的反饋:頁面制作無序，網(wǎng)站風(fēng)格不統(tǒng)一，大量信息堆積，發(fā)布顯得異常沉重內(nèi)容繁雜，手工管理效率低下，手工鏈接視音頻信息經(jīng)常無法實現(xiàn)；應(yīng)用難度較高，許多工作需要技術(shù)人員配合才能完成，角色分工不明確;改版工作量大，系統(tǒng)擴(kuò)展能力差，集成其它應(yīng)用時更是降低了靈活性;對于網(wǎng)站建設(shè)和信息發(fā)布人員來說，他們最關(guān)注的系統(tǒng)的易用性和的功能的完善性，因此，這對網(wǎng)站建設(shè)和信息發(fā)布工具提出了一個很高的要求。
首先，角色定位明確，以充分保證工作人員的工作效率；其次，功能完整，滿足各門道"把關(guān)人"應(yīng)用所需，使信息發(fā)布準(zhǔn)確無誤。比如，為編輯、美工、主編及運維人員設(shè)置權(quán)限和實時管理功能。
此外，保障網(wǎng)站架構(gòu)的安全性也是用戶關(guān)注的焦點。能有效管理網(wǎng)站訪問者的登陸權(quán)限，使內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫不受攻擊，從而時刻保證網(wǎng)站的安全穩(wěn)定，免于用戶的后顧之憂。
根據(jù)以上需求，內(nèi)容管理系統(tǒng)CMS應(yīng)運而生，來有效解決用戶網(wǎng)站建設(shè)與信息發(fā)布中常見的問題和需求。對網(wǎng)站內(nèi)容管理是該軟件的最大優(yōu)勢，它流程完善、功能豐富，可把稿件分門別類并授權(quán)給合法用戶編輯管理，而不需要用戶去理會那些難懂的SQL語法。
內(nèi)容管理從20xx年開始成為一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域，這時.COM和B2B, B2C等經(jīng)歷了資本和市場的考驗及洗禮，人們重新回到信息技術(shù)應(yīng)用的基本面－如何提高競爭能力，而內(nèi)容管理恰恰能夠通過對企業(yè)各種類型的數(shù)字資產(chǎn)的產(chǎn)生、管理、增值和再利用，改善組織的運行效率和企業(yè)的競爭能力，企事業(yè)單位也開始認(rèn)識到內(nèi)容管理的重要性。
二、研究內(nèi)容與目標(biāo)
1. 系統(tǒng)架構(gòu)的研究：采用三層架構(gòu)，將系統(tǒng)分為UI層，業(yè)務(wù)邏輯層，數(shù)據(jù)訪問層，目前三層架構(gòu)的思想已經(jīng)很成熟。研究三層架構(gòu)，有助于理解軟件系統(tǒng)架構(gòu)。
2. 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計以及優(yōu)化：針對數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，結(jié)合實際的應(yīng)用以及理論知識的要求，設(shè)計出滿足需求的數(shù)據(jù)庫，并且，在后期的維護(hù)中，從查詢數(shù)據(jù)庫中表的數(shù)據(jù)來探討數(shù)據(jù)庫的查詢的優(yōu)化方法，例如在模糊查詢中是否使用索引，以及建立索引之后的.效率會相對于沒有建立時的不同，需要深入的研究數(shù)據(jù)庫庫德設(shè)計和優(yōu)化
3. 用戶體驗和界面的友好性研究：本系統(tǒng)將使用Ajax，jQuery等技術(shù)和JavaScript插件，來提高用戶體驗和用戶交互性。對于與用戶界面以及操作方面進(jìn)行研究，讓界面更加美觀，操作更加人性化，提高用戶交互性和用戶體驗。例如用戶操作成功之后自動跳轉(zhuǎn)，減少用戶的操作次數(shù)。
4. 其他CMS系統(tǒng)的研究：通過對其他成熟的CMS內(nèi)容管理系統(tǒng)的研究，加強(qiáng)對CMS的理解。爭取做到最好。
5. 網(wǎng)站安全性研究：系統(tǒng)采用三層架構(gòu)，設(shè)計安全，合理的數(shù)據(jù)庫，使用存儲過程。增加安全驗證，達(dá)到系統(tǒng)安全。
6. 用戶權(quán)限研究：系統(tǒng)基于角色的權(quán)限管理，每個角色都有不同的權(quán)限，然后將角色授予用戶。從而達(dá)到權(quán)限的安全，用戶權(quán)限分配合理。
三、研究方法與手段
1.需求分析使用StartUML完成需求分析，并完成各種UML圖。數(shù)據(jù)庫設(shè)計使用PowerDesigner15，SQL Server20xx。web開發(fā)使用Visua Studio 20xx，ASP.NET，IIS等工具，業(yè)務(wù)邏輯使用動軟 .NET代碼生成器，提高開發(fā)效率。
2.研究已經(jīng)成熟的CMS內(nèi)容管理系統(tǒng)。通過研究成熟的CMS系統(tǒng)，理解CMS內(nèi)容管理系統(tǒng)的設(shè)計定位，用戶定位。借鑒已經(jīng)成熟的經(jīng)驗，盡量減少不必要的錯誤。少走彎路。學(xué)習(xí)其中的思想。
3.采用.NET平臺，C#語言，ASP.NET，IIS等。數(shù)據(jù)庫使用SQLserver 20xx
四、項目進(jìn)度安排
1. 20xx/12/27-20xx/1/31:需求分析階段
此階段的主要內(nèi)容有：業(yè)務(wù)流程的需求分析，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，用例設(shè)計
2. 20xx/2/1-20xx/3/31:詳細(xì)設(shè)計階段
此階段的主要內(nèi)容有:類的設(shè)計，業(yè)務(wù)流程的詳細(xì)設(shè)計
3. 20xx/4/1-20xx/5/1：系統(tǒng)實現(xiàn)階段
此階段的主要內(nèi)容有：功能的實現(xiàn)
4. 20xx/5/2-20xx/5/31：系統(tǒng)維護(hù)維護(hù)階段
此階段的主要內(nèi)容有：在細(xì)節(jié)方面對系統(tǒng)的一個整體的維護(hù)，以及對處理相應(yīng)的異常和系統(tǒng)的實踐檢測
五、參考文獻(xiàn)
1、《C#高級編程》（美）內(nèi)格爾（Nagel.C）等著；李銘 翻譯；黃靜，清華大學(xué)出版社。
2、《設(shè)計模式》 Erich Gamma
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