基于程序理解的编程题自动评分方法

针对传统的编程题自动评分方法没有考虑学生程序是怎样实现编程任务的,以及不能从程序文本的语法结构和语义角度衡量学生程序与正确答案的接近程度等问题,提出一种基于程序理解的自动评分方法.以程序理解的一般过程及基本策略为依据,结合人工阅卷的思维过程,建立评分模型.评分过程可划分为3个阶段:首先将程序代码转换成系统依赖图中间表示形式;然后,对系统依赖图进行标准化转换,消除程序表达方式的多样性;最后,匹配标准化后的学生程序与模板程序系统依赖图并根据匹配结果给出评分.该方法被应用于"C语言编程题自动评分系统"中.实验结果表明:它可以根据学生程序的语法和语义衡量学生程序实现编程任务的正确程度,具有较高的准确性.     

基于路径覆盖准则的AOP路径生成方法研究

在检验面向方面程序质量时,常常会依据路径覆盖准则对其进行测试,所以生成符合路径覆盖准则的AOP路径是很重要的。生成AOP路径,对AOP的控制流信息进行分析、表示,构造其单个模块、基本方面等的语句控制流图,确定类与方面之间交互的表示方法,构造出完整AOP语句控制流图;遍历完整AOP语句控制流图,得到从源节点到终节点的所有路径,这些路径中的可执行路径即是满足路径覆盖准则的测试路径。     

面向数据库模式变更的代码演化推荐方法

许多软件依赖数据库来存储信息。数据库模式的变更可能导致程序代码中与数据库相关的SQL语句代码不能正常执行,因而找出一种能够直接定位到需要修改的SQL语句代码并推荐出这些代码可能的修改方案的方法是十分必要的。提出的面向数据库模式变更的代码演化推荐方法首先自动检测出软件系统数据库模式发生的变更,随后采用程序切片技术得出与数据库操作相关的程序切片;确定受到数据库模式变更影响的程序切片后,利用源程序转换流程图算法将程序切片转化为程序流程图;根据程序流程图的分支条件得出SQL语句所有可能的特定执行路径;最后采用图映射的方法对每条路径的SQL语句进行变更语句推荐,推荐出新数据库模式下可执行的SQL语句。为了验证该方法的可行性,实现了一个用于自动检测数据库模式变更并能推荐出SQL语句演化后代码的插件工具。     

一个分层切片工具模型

程序切片技术在程序调试、测试、程序理解、逆向工程和软件维护等方面有着广泛的应用。程序切片是一组可能影响到在程序中某个点i的某个变量v的值的语句或谓词的集合。而(v,i)被称作切片准则。这里v也可以是一组变量。自从Mark Weiser提出切片的概念,随着程序依赖图、系统依赖图的出现,传统程序的切片技术已走向成熟。1994年以来,面向对象的程序切片逐渐成为研究的主流。A.Krishnaswamy利用一种面向对象的程序依赖图(OPDG,Object-Ori-ented Program Dependence Graph)来计算面向对象程序的语句切片,但是OPDG不能表示动态绑定等问题。D.Liang,L.D.Larsen和M.J.Harrold扩展系统依赖图来计算面向对象程序的切片,在一定程度上解决了动态绑定和对象参数的问题。这些切片方法都是基于依赖图的,而构造OO程序的依赖图是一件非常复杂的工作,而且构造过程中容易出错,这会导致切片的结果不正确,造成前功尽弃。李必信提出了分层切片的思想,利用逐步求精的方法来得到面向对象程序的切片。     

程序集合论导引

程序集合论首先是为了解决停机问题,所以定义了while语句的序型w。为清晰区分有if语句的while语句序型的不同,又定义了w [ if ]和w [ if_break ]。因此依据序型能发现循环错误。同时,我们发现对程序路径的判断可用if语句对程序数据集合A的划分和if语句的序型par A作为标准,而且根据parA能发现if语句中的错误。在程序的序型S与哥德尔数的比较过程中,由于哥德尔数根据变量的n元函数决定,因此我们借鉴编译原理的数据流分析,提出程序语句的数据集合分析方法,实现程序理解和程序调试。则程序集合论包括三部分,用在程序设计的全过程和软件理论研究上,有广泛应用。     

基于谓词动态切片技术的AOP测试用例生成方法研究

面向方面程序设计是面向对象程序设计技术的补充和完善,高效的面向方面程序测试方法是面向方面程序的质量保证.提出一个基于谓词动态切片技术的测试方法.首先,构造完整的AOP语句控制流图,它包含AOP的方面、切入点、连接点、建议等因素.然后,根据完整的AOP语句控制流图生成所有路径,针对每条路径,构造其分支函数,计算得到相应的测试数据,若路径不可执行,则不再计算其测试数据.在这个过程中,通过构建简化动态依赖图来生成谓词动态切片,再用谓词动态切片来帮助调整测试数据.最后,将各路径的实际输出数据与期望输出数据相比较,即可判断该程序是否有错误.经实例分析和实验验证,此方法可以系统地测试一个完整的面向方面程序,提高了测试数据的生成效率,并产生有效的测试用例.     

一种C++程序的分层切片方法

该文介绍了一种C++程序的分层切片方法。通过构造系统程序层依赖图、类层依赖图、方法层依赖图和语句层依赖图,对C++程序进行分层切片,有效地表示了C++中的单重继承、多重继承、多态和动态绑定,该方法比其它C++切片技术更清晰地描述了C++程序中类之间的各种关系和消息传递机制。     

基于词网的主观题自动评阅算法的研究

通过构建有限领域概念网模型,形成一种新颖的自然语言文本处理方法。该方法首先构建领域概念网,再对目标文本进行常规处理后提取其语句框架,最后计算文本相似度。据此开发的试卷主观题评测系统表明,与目前方法相比,该系统以语义为核心,使得命题所指的概念网与考生答案的语义之间有联系,从而提高评分准确率。     

抽象语义引导的空指针引用自动修复

程序依赖图往往只能根据语句中变量的定义使用关系来判定数据依赖而无法从语义上精准判断,从而容易引入虚假依赖关系,使得缺陷修复的过程中使用错误信息造成修复失败.因此,本文将利用抽象属性对与空对象或空指针有关的虚假依赖进行剪枝,提出基于抽象语义的程序依赖图减少与程序缺陷语义无关的依赖关系分析,以完成空指针引用修复.依据分析获取的依赖关系,在空指针引用的不同修复策略的指导下实现一种多策略的修复方案,在尽可能减小修复副作用的前提下完成空指针引用缺陷的修复.本文利用Defects4J中的空指针引用对实现的修复工具DTSFix进行实验评估,结果显示DTSFix的修复效果远远高于对比工具,证明了方法的有效性.     

结合用例约简与联合依赖概率建模的错误定位

现有的测试用例约简方法不能有效提高错误定位精度,现有的软件错误定位方法不能充分分析元素间的依赖关系.针对以上问题,提出结合测试用例约简和联合依赖概率建模的软件错误自动定位方法,将测试用例约简与软件错误定位统一为一个整体.不同于一般的测试用例约简方法,所提出的测试用例约简方法在程序执行路径的基础上充分考虑了错误测试用例对错误定位的影响,能够为错误定位提供有效的测试用例,为快速、准确地定位软件错误奠定基础.定义了一种新的统计模型——联合依赖概率模型,充分分析了程序元素间的控制依赖、数据依赖以及语句执行状态,并提出基于联合依赖概率模型的错误自动定位方法.通过计算联合依赖关系的可疑度,对可疑节点进行排序,准确定位错误语句.实验结果表明：与SBI,SOBER,Tarantula,SF和RankCP方法相比,该算法可以更加有效地定位软件错误.