基于二次学习的半监督字典学习软件缺陷预测*

当软件历史仓库中有标记训练样本较少时,有效的预测模型难以构建.针对此问题,文中提出基于二次学习的半监督字典学习软件缺陷预测方法.在第一阶段的学习中,利用稀疏表示分类器将大量无标记样本通过概率软标记标注扩充至有标记训练样本集中.再在扩充后的训练集上进行第二阶段的鉴别字典学习,最后在学得的字典上预测缺陷倾向性.在NASA MDP和PROMISE AR数据集上的实验验证文中方法的优越性.     

一种基于半监督集成学习的软件缺陷预测方法

软件缺陷预测是提高软件质量的有效途径。为应对软件缺陷数据的不平衡分布和特征冗余等问题,提出一种改进的基于半监督集成学习的软件缺陷预测方法 SSFSAdaBoost(Semi-supervised software defect prediction based on sampling,feature selection and AdaBoost)。首先对训练集进行混合采样,其次使用SMA优化算法对采样后的训练集和测试集做特征选择,最后使用改进的半监督算法SUDAdaBoost进行集成。实验在三种公共数据集上进行验证,实验结果表明,该方法优于初始的Adaboost算法,并对缓解类不平衡问题具有良好的性能。     

一种改进的半监督集成软件缺陷预测方法

针对半监督软件缺陷预测中的类不平衡以及特征中含有过多无关特征和冗余特征的问题,提出一种改进的半监督集成软件缺陷预测方法FeSSTri(semi-supervised software prediction using Feature Selecting and Sample and Tri-training).首先使用...     

一种半监督集成跨项目软件缺陷预测方法

软件缺陷预测方法可以在项目的开发初期,通过预先识别出所有可能含有缺陷的软件模块来优化测试资源的分配。早期的缺陷预测研究大多集中于同项目缺陷预测,但同项目缺陷预测需要充足的历史数据,而在实际应用中可能需要预测的项目的历史数据较为稀缺,或这个项目是一个全新项目。因此跨项目缺陷预测问题成为当前软件缺陷预测领域内的一个研究热点,其研究挑战在于源项目与目标项目数据集间存在的分布差异性以及数据集内存在的类不平衡问题。受到基于搜索的软件工程思想的启发,论文提出了一种基于搜索的半监督集成跨项目软件缺陷预测方法S³EL。该方法首先通过调整训练集中各类数据的分布比例,构建出多个朴素贝叶斯基分类器,随后利用具有全局搜索能力的遗传算法,基于少量已标记目标实例对上述基分类器进行集成,并构建出最终的缺陷预测模型。在Promise数据集及AEEEM数据集上和多个经典的跨项目缺陷预测方法（Burak过滤法、Peters过滤法、TCA+、CODEP及HYDRA）进行了对比。以F1值作为评测指标,结果表明在大部分情况下,S³EL方法可以取得最好的预测性能。     

基于多核字典学习的软件缺陷预测

提出一种多核字典学习方法,用以对软件模块是否存在缺陷进行预测。用于软件缺陷预测的历史数据具有结构复杂、类不平衡的特点,用多个核函数构成的合成核将这些数据映射到一个高维特征空间,通过对多核字典基的选择,得到一个类别平衡的多核字典,用以对新的软件模块进行分类和预测,并判定其中是否存在缺陷。在NASA MDP数据集上的实验表明,与其他软件缺陷预测方法相比,多核字典学习方法能够针对软件缺陷历史数据结构复杂、类不平衡的特点,较好地解决软件缺陷预测问题。     

基于数据过采样和集成学习的软件缺陷数目预测方法

预测软件缺陷的数目有助于软件测试人员更多地关注缺陷数量多的模块,从而合理地分配有限的测试资源。针对软件缺陷数据集不平衡的问题,提出了一种基于数据过采样和集成学习的软件缺陷数目预测方法——SMOTENDEL。首先,对原始软件缺陷数据集进行n次过采样,得到n个平衡的数据集;然后基于这n个平衡的数据集利用回归算法训练出n个个体软件缺陷数目预测模型;最后对这n个个体模型进行结合得到一个组合软件缺陷数目预测模型,利用该组合预测模型对新的软件模块的缺陷数目进行预测。实验结果表明SMOTENDEL相比原始的预测方法在性能上有较大提升,当分别利用决策树回归（DTR）、贝叶斯岭回归（BRR）和线性回归（LR）作为个体预测模型时,提升率分别为7.68%、3.31%和3.38%。     

结合从句级远程监督与半监督集成学习的关系抽取方法*

针对传统基于远程监督的关系抽取方法中存在噪声和负例数据利用不足的问题,提出结合从句级远程监督和半监督集成学习的关系抽取方法.首先通过远程监督构建关系实例集,使用基于从句识别的去噪算法去除关系实例集中的噪声.然后抽取关系实例的词法特征并转化为分布式表征向量,构建特征数据集.最后选择特征数据集中所有正例数据和部分负例数据组成标注数据集,其余的负例数据组成未标注数据集,通过改进的半监督集成学习算法训练关系分类器.实验表明,相比基线方法,文中方法可以获得更高的分类准确率和召回率.     

基于集成学习的软件缺陷预测技术研究

近年来计算机软件在信息技术、文化教育、生物医疗以及军事等领域都得到了广泛且深入的应用,并且用户需求持续增多,软件功能愈加复杂多样。软件开发使用的效率以及质量问题随之凸显出来。软件测试作为贯穿软件设计工程全过程的重要环节,通过多种多样的成熟的测试技术及时发现并且排除软件中存在的问题缺陷来提高软件的整体设计效率和质量、降低软件系统设计开发的成本。软件缺陷预测技术则是对软件测试任务进行指导和评估的重要途径,缺陷预测技术可以精准地进行预测软件缺陷的分布情况对软件测试工作的推进有着重要的指导作用。本文将深入研究集成学习在软件缺陷预测技术领域的发展与应用。     

基于Box-Cox转换的集成跨项目软件缺陷预测方法

软件缺陷预测通过预先识别出被测项目内的潜在缺陷程序模块,可以优化测试资源的分配并提高软件产品的质量。论文对跨项目缺陷预测问题展开了深入研究,在源项目实例选择时,考虑了三种不同的实例相似度计算方法,并发现这些方法的缺陷预测结果存在多样性,因此提出了一种基于Box-Cox转换的集成跨项目软件缺陷预测方法BCEL,具体来说,首先基于不同的实例相似度计算方法,从候选集中选出不同的训练集,随后针对这些数据集,进行针对性的Box-Cox转化,并借助特定分类方法构造出不同的基分类器,最后将这三个基分类器进行有效集成。基于实际项目的数据集,验证了BCEL方法的有效性,并深入分析了BCEL方法内的影响因素对缺陷预测性能的影响。     

面向类别比例偏移的半监督支持向量机方法*

当未标记数据与有标记数据类别比例偏移较大时,半监督支持向量机性能不佳.基于此情况,文中提出面向类别比例偏移的半监督支持向量机方法.首先估计未标记数据类中心,然后对多个类别比例下的类中心进行最坏情况集成,从而提升半监督支持向量机的性能保障.实验表明,文中方法有效提升半监督支持向量机在类别比例偏移时的性能保障.     

半监督集成学习综述

半监督学习和集成学习是目前机器学习领域中两个非常重要的研究方向,半监督学习注重利用有标记样本与无标记样本来获得高性能分类器,而集成学习旨在利用多个学习器进行集成以提升弱学习器的精度。半监督集成学习是将半监督学习和集成学习进行组合来提升分类器泛化性能的机器学习新方法。首先,在分析半监督集成学习发展过程的基础上,发现半监督集成学习起源于基于分歧的半监督学习方法;然后,综合分析现有半监督集成学习方法,将其分为基于半监督的集成学习与基于集成的半监督学习两大类,并对主要的半监督集成方法进行了介绍;最后,对现有研究进了总结,并讨论了未来值得研究的问题。     

基于机器学习的软件缺陷预测研究

基于机器学习的软件缺陷预测是一种有效的提高软件可靠性的方法。该方法基于软件模块的统计特性预测软件模块可能出现的缺陷数或是否容易出现缺陷。通过对软件模块缺陷状况的预测,软件开发组织可以将有限的资源集中于容易出现缺陷的模块,从而有效地提高软件产品的质量。基于机器学习的软件缺陷预测近年来出现了很多研究成果,文章概述该领域近年来的主要研究成果,并根据各方法的特点进行了分类。     

Software Defect Prediction Based Ensemble Approach

Software systems have grown significantly and in complexity. As a result of these qualities, preventing software faults is extremely difficult. Software defect prediction (SDP) can assist developers in finding potential bugs and reducing maintenance costs. When it comes to lowering software costs and assuring software quality, SDP plays a critical role in software development. As a result, automatically forecasting the number of errors in software modules is important, and it may assist developers in allocating limited resources more efficiently. Several methods for detecting and addressing such flaws at a low cost have been offered. These approaches, on the other hand, need to be significantly improved in terms of performance. Therefore in this paper, two deep learning (DL) models Multilayer preceptor (MLP) and deep neural network (DNN) are proposed. The proposed approaches combine the newly established Whale optimization algorithm (WOA) with the complementary Firefly algorithm (FA) to establish the emphasized metaheuristic search EMWS algorithm, which selects fewer but closely related representative features. To find the best-implemented classifier in terms of prediction achievement measurement factor, classifiers were applied to five PROMISE repository datasets. When compared to existing methods, the proposed technique for SDP outperforms, with 0.91% for the JM1 dataset, 0.98% accuracy for the KC2 dataset, 0.91% accuracy for the PC1 dataset, 0.93% accuracy for the MC2 dataset, and 0.92% accuracy for KC3.     

基于Boosting的代价敏感软件缺陷预测方法

Boosting重抽样是常用的扩充小样本数据集的方法,首先针对抽样过程中存在的维数灾难现象,提出随机属性子集选择方法以进行降维处理;进而针对软件缺陷预测对于漏报与误报的惩罚因子不同的特点,在属性选择过程中添加代价敏感算法。以多个基本k-NN预测器为弱学习器,以代价最小为属性删除原则,得到当前抽样集的k值与属性子集的预测器集合,采用代价敏感的权重更新机制对抽样过程中的不同数据实例赋予相应权值,由所有预测器集合构成自适应的集成k-NN强学习器并建立软件缺陷预测模型。基于NASA数据集的实验结果表明,在小样本情况下,基于Boosting的代价敏感软件缺陷预测方法预测的漏报率有较大程度降低,误报率有一定程度增加,整体性能优于原来的Boosting集成预测方法。     

基于软件度量的Solidity智能合约缺陷预测方法

随着区块链技术的兴起,智能合约安全问题被越来越多的研究者和企业重视,目前已有一些针对智能合约缺陷检测技术的研究.软件缺陷预测技术是软件缺陷检测技术的有效补充,能够优化测试资源分配,提高软件测试效率.然而,目前还没有针对智能合约的软件缺陷预测研究.针对这一问题,提出了面向Solidity智能合约的缺陷预测方法.首先,设计了一组针对Solidity智能合约特有的变量、函数、结构和Solidity语言特性的度量元集(smart contract-Solidity, SC-Sol度量元集),并将其与重点考虑面向对象特征的度量元集(code complexity and features of object-oriented program, COOP度量元集)组合为COOP-SC-Sol度量元集.然后,从Solidity智能合约代码中提取相关度量元信息,并结合缺陷检测结果,构建Solidity智能合约缺陷数据集.在此基础上,应用了7种回归模型和6种分类模型进行Solidity智能合约的缺陷预测,以验证不同度量元集和不同模型在缺陷数量和倾向性预测上的性能差异.实验结果表明,相对于COOP度量元集...     

基于PU学习的链接预测方法

基于分类的链接预测方法中,由于链接未知节点对的大规模性与不确定性,选择可靠负例成为构造链接预测分类器的难点问题.为此,文中提出基于正例和无标识样本(PU)学习的链接预测方法.首先,提取节点对的拓扑信息以构造样本集.再利用社区结构确定候选负例的分布,基于分布进行多次欠采样,获得多个候选负例子集,集成多个负例集与正例集中构建的分类器选择可靠负例.最后基于正例与可靠负例构造链接预测分类器.在4个网络数据集上的实验表明文中方法预测结果较优.     

基于多视图半监督学习的人体行为识别

由于人的行为在本质上的复杂性,单一行为特征视图缺乏全面分析人类行为的能力.文中提出基于多视图半监督学习的人体行为识别方法.首先,提出3种不同模态视图数据,用于表征人体动作,即基于RGB模态数据的傅立叶描述子特征视图、基于深度模态数据的时空兴趣点特征视图和基于关节模态数据的关节点投影分布特征视图.然后,使用多视图半监督学习框架建模,充分利用不同视图提供的互补信息,确保基于少量标记和大量未标记数据半监督学习取得更好的分类精度.最后,利用分类器级融合技术并结合3种视图的预测能力,同时有效解决未标记样本置信度评估问题.在公开的人体行为识别数据集上实验表明,采用多个动作特征视图融合的特征表示方法的判别力优于单个动作特征视图,取得有效的人体行为识别性能.     

基于标记分布学习的异态集成学习算法

为了提高预测的准确性,文中结合机器学习中堆积(Stacking)集成框架,组合多个分类器对标记分布进行学习,提出基于标记分布学习的异态集成学习算法(HELA-LDL).算法构造两层模型框架,通过第一层结构将样本数据采用组合方式进行异态集成学习,融合各分类器的学习结果,将融合结果输入到第二层分类器,预测结果是带有置信度的标记分布.在专用数据集上的对比实验表明,HELA-LDL可以发挥各种算法在不同场景下的性能较优,稳定性分析进一步说明算法的有效性.