基于度量元的软件缺陷预测技术

基于度量元的软件缺陷预测技术

作者:师大云端图书馆 时间:2015-11-03 分类:期刊论文 喜欢:3642
师大云端图书馆

【摘要】基于度量元的软件缺陷预测是利用软件模块的各种特征(如代码长度、代码变化等)构造模型,用于预测新的软件模块的缺陷相关信息。最为常见的预测目标包括预测软件模块是否含有缺陷,以及预测软件模块含有缺陷的个数。模型预测的软件模块的缺陷相关信息不但能反映软件模块的质量,还能用于指导测试资源的分配。比如,通过预测新的软件模块是否含有缺陷,我们可以只对含有缺陷的软件模块进行测试,从而节省检测正确软件模块的资源。根据软件缺陷预测的目标,目前基于度量元的软件缺陷预测技术大致分为两类:分类任务的软件缺陷预测技术和排序任务的软件缺陷预测技术。本文根据两类软件缺陷预测技术的不同研究现状,分别对它们进行研究。分类任务的软件缺陷预测的目的是预测软件模块是否含有缺陷,从而引导软件开发人员对含有缺陷的软件模块进行检测。分类任务的软件缺陷预测模型不但要求较高的缺陷模块检测率,并且要求较低的资源浪费率(错误预测正确模块所引起的资源浪费率)。而这二者往往是冲突的。并且,不同的应用对缺陷模块的检测率、能允许的资源浪费率的要求并不相同。当前的研究往往以二者的折中为目标构造预测模型,这样构造的模型不一定满足实际应用对二者的具体要求。于是,本文提出将缺陷模块检测率以及模型引起的资源浪费率看成两个目标,并使用多目标方法Non-dominatedSortingGeneticAlgorithm(NSGA)-Ⅱ结合代价敏感支持向量方法,同时优化这两个目标,构造一组缺陷模块检测率不同且相应的资源浪费率较低的模型。实验证明,这样的方法不但能构造出多样性的模型以满足不同应用的不同要求,并且当缺陷模块检测率以及资源浪费率的折中一定时,这种方法也能构造出比单目标学习方法更好的模型。排序任务的软件缺陷预测模型适用于测试资源未知的情况——测试资源少时,只对含缺陷个数很多的软件模块进行测试;当测试资源多时,含缺陷个数较少的软件模块也能得到测试。对于此类软件缺陷预测模型而言,精准地预测软件模块所含的缺陷个数是不必要的,在数据质量不高的情况很难做到。换句话说,排序任务的软件缺陷预测关注的是模型给出的模块排序。然而,目前排序任务的软件缺陷预测模型的主要构造算法是回归或者分类算法,由最小二乘法或者最大似然法得到,以拟合度为目标。这样构造排序任务的软件缺陷预测模型存在的问题是,拟合度好的模型给出的模块排序不一定好。因此,本文提出排序学习算法,即通过直接优化软件缺陷预测模型的排序性能来构造模型。实验结果表明,与最小二乘法、最大似然法相比,直接优化模型的排序性能得到的预测模型能给出更好的模块排序,特别是在软件度量元个数较多的情况。并且,与现有方法的比较进一步证明了排序学习算法在构造排序任务的软件缺陷预测模型的优势。软件缺陷预测主要包括两个部分:数据和建模。软件缺陷预测的数据是根据软件特征(即软件度量元)进行收集,所以数据的质量由度量元决定。随着软件的发展,越来越多的度量元被引进。这些度量元的建模有效性也受到了关注。现有的针对排序任务的软件缺陷预测进行的度量元分析方法主要有两种——不同类别度量元的对比分析以及相关系数分析。不同类别的度量元的对比分析无法反映具体哪个度量元对建模有效,而相关系数分析则不一定能反映度量元的建模有效性。于是,本文提出使用针对排序任务的度量元分析方法,并在两组公开数据集上对度量元进行综合研究。分析表明,相比现有的方法,针对排序任务的度量元分析方法更适合研究度量元构造排序任务软件缺陷预测模型的有效性。实验结果表明在这两组数据集上,最佳建模的度量元个数依赖于建模方法和数据集,且对于建模最有效的具体度量元也依赖于数据集。
【作者】杨晓杏;
【导师】姚新;唐珂;
【作者基本信息】中国科学技术大学,计算机软件与理论,2014,博士
【关键词】软件缺陷预测;软件度量元;分类模型;回归模型;度量元分析;

【参考文献】
[1]王嫚.二茂铁杂环化合物的合成及生物活性研究[D].西北大学,有机化学,2013,硕士.
[2]林杰,万百五.线性稳态大系统优化与控制的二次等价性原理与点凸化技术(PCT)[J].自动化学报,1988,06:401-408.
[3]丁健.基于人工智能和代谢调控的典型好氧发酵过程在线控制和故障诊断[D].江南大学,发酵工程,2014,博士.
[4]范彩凤.基于SOS方法的生态模型稳定性分析与控制器设计[D].东北大学,运筹学与控制论,2010,硕士.
[5]叶程吕冰海邓乾发袁巨龙.陶陶瓷球毛坯摇摆式精整技术的研究[J].中国机械工程,2014,04:.
[6]郑海燕.网络社会视域下中国共产党执政资源研究[D].广东海洋大学,马克思主义中国化研究,2013,硕士.
[7]孟超.网上阅卷系统中答题卡模板自动生成技术研究[D].湖南师范大学,软件工程(专业学位),2013,硕士.
[8]向群.交通肇事犯罪若干法律问题新论[D].苏州大学,法律,2003,硕士.
[9]赵剑.以塑造本质安全人为核心的煤矿安全管理研究及实践[D].西安科技大学,安全工程,2013,硕士.
[10]陈子波.发电企业绩效管理制度研究与改革方案设计[D].华北电力大学(河北),技术经济及管理,2004,硕士.
[11]杨信联,沈志诚.环槽铆钉拉模设计参数分析及其优化[J].航空工艺技术.1997(04)
[12]蒋宵宵.河北省农业产业化对城镇化的推动作用及发展对策研究[D].河北师范大学,马克思主义基本原理,2014,硕士.
[13]张金赫.~(99)Tc~m直接法标记Angiostatin及其在荷瘤小鼠体内研究[D].第四军医大学,影像医学与核医学,2004,硕士.
[14]董磊.微博打拐的虚拟社会动员及社会管理研究[D].哈尔滨工业大学,社会学,2013,硕士.
[15]孙思源.基于MongoDB的网站日志分析系统的设计与实现[D].中国地质大学(北京),计算机技术,2014,硕士.
[16]蔡方伟.浅析FCS通信的故障处理技术[J].冶金自动化,2003,S1:108-111.
[17]温云峰.自然通风竖井结构对地铁区间隧道火灾排烟效果的影响研究[D].西安建筑科技大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[18]程永刚,许用梁.ASON标准的最新进展介绍[J].电信网技术.2005(03)
[19]钟正红.组织、领导传销活动罪研究[D].广东外语外贸大学,法律,2014,硕士.
[20]杨荫堂.航天系统质量管理体系建设的昨天、今天和明天[J].质量与可靠性.2001(05)
[21]郑怡雨.危险驾驶罪的司法认定[D].安徽大学,法律,2013,硕士.
[22]延娓娓.CAN总线位定时参数优化研究[D].吉林大学,模式识别与智能系统,2014,硕士.
[23]陈娇瑜.碳基功能材料在复杂基体样品前处理中的应用研究[D].浙江工业大学,2014.
[24]马金国.少先队辅导员专业化问题及对策研究[D].西南大学,教育学原理,2014,硕士.
[25]朱廷,许孝良.光学纯氨基酸的研究进展[J].浙江化工,2014,09:9-14.
[26]沈洋.硫化钼二维材料的制备及其拉曼光谱研究[D].华南理工大学,2014.
[27]何洁,杨万勤,倪祥银,李晗,徐李亚,吴福忠.雪被斑块对川西亚高山森林凋落物冬季分解过程中钾和钠动态的影响[J].植物生态学报,2014,06:550-561.
[28]周礼.关系营销对企业绩效的影响[D].北京交通大学,2013.
[29]潘艳.企业集团内部信用风险度量的KMV模型设计[D].内蒙古财经大学,会计学,2012,硕士.
[30]庄毓.论“避风港”规则的适用及完善[D].山东大学,法律(专业学位),2013,硕士.
[31]廖萍.煤矿井下人员定位后台系统研究[D].重庆大学,控制科学与工程,2014,硕士.
[32]鄢静.我国都市成年人关于爱的隐含理论研究[D].华东师范大学,应用心理学,2004,硕士.
[33]柴润泽,张保会,薄志谦.含电压源型换流器直流电网的交直流网络潮流交替迭代方法[J].电力系统自动化,2015,07:7-13.
[34]田晓梦.鄂西土家族宗教信仰心理研究[D].中南民族大学,宗教学,2013,硕士.
[35]李彦鹏,马在田.快慢波分离及其在裂隙检测中的应用[J].石油地球物理勘探,2000,04:428-432+544.
[36]马宁.白屈菜总生物碱提取工艺和质量控制的研究[D].黑龙江中医药大学,药物分析学,2014,硕士.
[37]秦磊.基于混合群智能的垃圾邮件过滤研究[D].吉林大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[38]StevenX.Ding.基于状态观测器的鲁棒故障诊断滤波器设计LMI方法[J].自动化学报,2002,06:1001-1005.
[39]方淑慧.骨软骨一体化再生支架3D打印复合成形的快速调压供料系统设计与实现[D].上海大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[40]陈昱利.设施番茄植株氮素积累与分配及产量形成模拟研究[D].南京农业大学,作物栽培学与耕作学,2012,硕士.
[41]杨宇平.超高分子量聚乙烯纤维电子束辐照改性研究[D].天津工业大学,材料学,2004,硕士.
[42]徐志威.城市环线交通适应性分析[D].西南交通大学,交通运输规划与管理,2013,硕士.
[43]赵亚梅.数据挖掘在工程数据分析中的应用研究[D].东华大学,2005.
[44]韩金杰.外周血内皮祖细胞与冠状动脉慢血流的关系研究[D].桂林医学院,内科学,2012,硕士.
[45]肖勇军.基于COM的聚驱综合调整系统的研究与实现[D].大庆石油学院,计算机应用技术,2004,硕士.
[46]王雅静.中碳CrNiMoV钢相变的研究[D].内蒙古科技大学,材料学,2013,硕士.
[47]李汀.傲基电子商务公司客户关系管理(CRM)研究[D].吉林大学,工商管理,2014,硕士.
[48]杜立辉.企业信息化成熟度模型研究[D].大连理工大学,2005.
[49]廖竞.Th17细胞与儿童中性粒细胞性哮喘气道炎症相关性研究[D].广西医科大学,儿科学,2014,博士.
[50]王永梅.交通银行长春分行客户经理制的绩效考核问题研究[D].吉林大学,2005.

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