Context-Aware Proactive Self-Adaptation: A Two-Layer Model Predictive Control Approach

doi:10.1145/3708998

Context-Aware Proactive Self-Adaptation: A Two-Layer Model Predictive Control Approach

2026-04-01

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DOI：10.1145/3708998

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在自适软件系统中，上下文的作用至关重要，尤其是对于前瞻性自适应性。然而，当前研究尚未充分探索上下文的影响，例如对需求优先级的影响。为弥补这一差距，我们引入了一种新的上下文目标模型，以捕获这些因素及其对系统的影响。基于此，我们提出了一种双层控制机制，结合上下文感知模型预测控制，以实现软件系统的前瞻性适应以及控制器自身的适应性。通过上下文预测和更精确的系统模型，我们的方法利用模型预测控制促进及时且高效的系统适应，提升性能与适应性。同时，我们执行需求适应以更新上下文目标模型，进而更新控制器的目标函数与约束条件。我们在两个场景下的实验评估表明，该方法在提升系统性能方面具有显著优势。

Keyword:

Proactive Adaptation

Model Predictive Control

Contextual Goal Model

Context-Aware Proactive Self-Adaptation: A Two-Layer Model Predictive Control Approach

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