本文關(guān)鍵詞：基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)軟件缺陷預(yù)測算法研究

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【摘要】：隨著軟件行業(yè)的繁榮發(fā)展,軟件系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜度急劇增長,對軟件進(jìn)行優(yōu)化和維護(hù)越來越困難。軟件缺陷預(yù)測通過分析軟件特征,利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)構(gòu)建預(yù)測模型,在軟件測試前定位系統(tǒng)中可能存在缺陷的模塊,為合理分配測試資源,提高軟件穩(wěn)定性提供有力幫助。本文通過將軟件系統(tǒng)映射為軟件復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),利用其網(wǎng)絡(luò)特征構(gòu)建預(yù)測模型,對軟件系統(tǒng)中可能存在缺陷的模塊進(jìn)行預(yù)測,并結(jié)合軟件的動(dòng)態(tài)執(zhí)行序列,對軟件系統(tǒng)進(jìn)行更全面的分析。主要工作內(nèi)容如下:首先,通過跟蹤函數(shù)執(zhí)行序列,獲取函數(shù)間調(diào)用關(guān)系,將軟件系統(tǒng)映射為有向函數(shù)調(diào)用網(wǎng)絡(luò),并對網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析。計(jì)算各節(jié)點(diǎn)度量信息,分析其分布特征。比對同一模塊不同版本間的差異,收集模塊缺陷信息。之后,對每個(gè)網(wǎng)絡(luò)度量與軟件缺陷的相關(guān)性進(jìn)行詳細(xì)分析,并且以模塊的網(wǎng)絡(luò)度量和缺陷標(biāo)記作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)構(gòu)造預(yù)測模型,對目標(biāo)軟件進(jìn)行缺陷預(yù)測。將規(guī)模度量模型和復(fù)雜度度量模型作為對照,探究利用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特征進(jìn)行軟件缺陷預(yù)測的有效性。再次,針對現(xiàn)有軟件分析方法角度單一的缺點(diǎn),提出挖掘高風(fēng)險(xiǎn)程序片段的HRFM算法。該算法結(jié)合靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)執(zhí)行序列分析,對軟件系統(tǒng)進(jìn)行更全面的研究。設(shè)計(jì)了index-map結(jié)構(gòu)描述執(zhí)行序列,以及基于index-map的執(zhí)行區(qū)間發(fā)現(xiàn)算法,提出基于向下閉合屬性的預(yù)剪枝策略,減少候選集的大小,加速挖掘過程。最后,以開源軟件為研究對象,對本文提出的缺陷預(yù)測方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。
【關(guān)鍵詞】：軟件缺陷預(yù)測 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò) 軟件網(wǎng)絡(luò) 軟件執(zhí)行序列 邏輯回歸
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP311.53;O157.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 軟件缺陷預(yù)測的背景和意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 軟件缺陷預(yù)測研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 軟件網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 存在的問題14
• 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容14-15
• 1.5 本文總體結(jié)構(gòu)15-16
• 第2章 軟件網(wǎng)絡(luò)建模與缺陷預(yù)測的相關(guān)知識16-23
• 2.1 軟件網(wǎng)絡(luò)建模16-20
• 2.1.1 軟件網(wǎng)絡(luò)介紹17-18
• 2.1.2 本文中軟件網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法18-20
• 2.2 軟件缺陷預(yù)測相關(guān)知識20-22
• 2.2.1 軟件缺陷預(yù)測的度量與模型20-21
• 2.2.2 軟件缺陷預(yù)測數(shù)據(jù)來源21-22
• 2.2.3 軟件缺陷預(yù)測過程22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第3章 基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的軟件缺陷預(yù)測23-43
• 3.1 引言23
• 3.2 網(wǎng)絡(luò)度量分析過程說明23-28
• 3.2.1 收集數(shù)據(jù)23-26
• 3.2.2 分析方法26
• 3.2.3 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)26-28
• 3.3 網(wǎng)絡(luò)度量與軟件缺陷相關(guān)性分析28-41
• 3.3.1 度中心性與軟件缺陷的相關(guān)性分析28-33
• 3.3.2 介數(shù)中心性與軟件缺陷的相關(guān)性分析33-34
• 3.3.3 緊密度中心性與軟件缺陷的相關(guān)性分析34-37
• 3.3.4 特征向量中心性、Page Rank與軟件缺陷的相關(guān)性分析37-41
• 3.4 使用網(wǎng)絡(luò)度量預(yù)測軟件缺陷的有效性分析41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第4章 動(dòng)態(tài)執(zhí)行序列中的高風(fēng)險(xiǎn)程序片段挖掘算法43-53
• 4.1 引言43
• 4.2 基本定義43-46
• 4.3 高風(fēng)險(xiǎn)程序片段挖掘算法設(shè)計(jì)46-50
• 4.3.1 基于index-map的執(zhí)行區(qū)間發(fā)現(xiàn)算法46-47
• 4.3.2 函數(shù)序列去循環(huán)算法47-48
• 4.3.3 高風(fēng)險(xiǎn)程序片段挖掘算法HRFM48-50
• 4.4 算法實(shí)例50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析53-60
• 5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境53
• 5.2 本文構(gòu)造的軟件網(wǎng)絡(luò)的特征分析53-56
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)53-54
• 5.2.2 軟件網(wǎng)絡(luò)特征分析54-56
• 5.3 挖掘高風(fēng)險(xiǎn)程序片段的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析56-59
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)56-57
• 5.3.2 剪枝策略效果分析57-58
• 5.3.3 HRFM挖掘結(jié)果分析58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 結(jié)論60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果66-67
• 致謝67

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