静态软件中故障数据预测建模研究仿真北大核心CSCD

由于静态软件数据之间的关联性较弱,无法形成可用于推理的逻辑关联。在对静态软件中故障数据判别中,预测过程的数据关联性无法被充分利用,缺少针对关联性的判断过程,导致计算的误差大,提出采用Boosting集成k-NN的静态软件中故障数据预测建模方法。先在不同的Boosting抽样数据集中形成一个新的训练集,并迭代训练出一个基本k-NN的静态软件故障预测器集合,利用该预测器集合分别对相应的软件模块进行独立预测,将各个基本预测值相融合形成一个最终的静态软件中故障数据预测结果。根据弥合数据缝隙的K-均值聚类方法将该预测结果表述为故障数据聚类空间的值域,建立了静态软件中故障数据预测模型。仿真结果表明,采用Boosting集成k--N的静态软件中故障数据预测建模方法建立的静态软件中故障数据预测模型可以较早地发现软件故障。     

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。     

代价敏感分类的软件缺陷预测方法

软件缺陷预测是提高软件测试效率,保证软件可靠性的重要途径。考虑到软件缺陷预测模型对软件模块错误分类代价的不同,提出了代价敏感分类的软件缺陷预测模型构建方法。针对代码属性度量数据,采用Bagging方式有放回地多次随机抽取训练样本来构建代价敏感分类的决策树基分类器,然后通过投票的方式集成后进行软件模块的缺陷预测,并给出模型构建过程中代价因子最优值的判定选择方法。使用公开的NASA软件缺陷预测数据集进行仿真实验,结果表明该方法在保证缺陷预测率的前提下,误报率明显降低,综合评价指标AUC和F值均优于现有方法。     

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...     

静态软件缺陷预测方法研究

静态软件缺陷预测是软件工程数据挖掘领域中的一个研究热点.通过分析软件代码或开发过程,设计出与软件缺陷相关的度量元;随后,通过挖掘软件历史仓库来创建缺陷预测数据集,旨在构建出缺陷预测模型,以预测出被测项目内的潜在缺陷程序模块,最终达到优化测试资源分配和提高软件产品质量的目的.对近些年来国内外学者在该研究领域取得的成果进行了系统的总结.首先,给出了研究框架并识别出了影响缺陷预测性能的3个重要影响因素:度量元的设定、缺陷预测模型的构建方法和缺陷预测数据集的相关问题;接着,依次总结了这3个影响因素的已有研究成果;随后,总结了一类特殊的软件缺陷预测问题(即,基于代码修改的缺陷预测)的已有研究工作;最后,对未来研究可能面临的挑战进行了展望.     

软件缺陷预测技术研究进展

随着软件规模的扩大和复杂度的不断提高,软件的质量问题成为关注的焦点,软件缺陷是软件质量的对立面,威胁着软件质量,如何在软件开发的早期挖掘出缺陷模块成为一个亟需解决的问题.软件缺陷预测通过挖掘软件历史仓库,设计出与缺陷相关的内在度量元,然后借助机器学习等方法来提前发现与锁定缺陷模块,从而合理地分配有限的资源.因此,软件缺陷预测是软件质量保证的重要途径之一,近年来已成为软件工程中一个非常重要的研究课题.汇总近8年（2010年~2017年）国内外的缺陷预测技术的研究成果,并以缺陷预测的形式为主线进行分析,首先介绍了软件缺陷预测模型的框架;然后从软件缺陷数据集、构建模型的方法及评价指标这3个方面对已有的研究工作进行分类归纳和比较;最后探讨了软件缺陷预测的未来可能的研究方向、机遇和挑战.     

基于概率的无监督缺陷预测方法

软件缺陷预测能够提高软件开发和测试的效率,保障软件质量。无监督缺陷预测方法具有不需要标签数据的特点,从而能够快速应用于工程实践中。提出了基于概率的无监督缺陷预测方法—PCLA,将度量元值与阈值的差值映射为概率,使用概率评估类存在缺陷的可能性,然后再通过聚类和标记来完成缺陷预测,以解决现有无监督方法直接根据阈值判断时对阈值比较敏感而引起的信息丢失问题。将PCLA方法应用在NetGen和Relink两组数据集,共7个软件项目上,实验结果表明PCLA方法在查全率、查准率、F-measure上相对现有无监督方法分别平均提升4.1%、2.52%、3.14%。     

基于邻域三支决策粗糙集模型的软件缺陷预测方法

基于已有软件缺陷数据,建立分类模型对待测软件模块进行预测,能够提高测试效率和降低测试成本。现有基于机器学习方法对软件缺陷预测的研究大部分基于二支决策方式,存在误分率较高等问题。本文针对软件缺陷数据具有代价敏感特性且软件度量取值为连续值等特性,提出了一种基于邻域三支决策粗糙集模型的软件缺陷预测方法,该方法对易分错的待测软件模块作出延迟决策,和二支决策方法相比,降低了误分类率。在NASA软件数据集上的实验表明所提方法能够提高分类正确率并减小误分类代价。     

航空机载软件缺陷知识库框架

提高航空机载软件质量成为当前一个亟须解决的问题.建立软件缺陷知识库对于进行有效的软件质量评价及软件故障预测,识别易于出现缺陷的软件模块,提高软件测试效率和软件质量,都能起到重要作用.提出了一个基于机器学习和产生式系统推理相结合的航空机载软件缺陷知识库构建方法和相应的框架,该框架还包含软件缺陷度量元选取标准、选取清单,以及缺陷信息统计要求、分析方法.在此框架的基础上,利用实际测评工作中积累的大量航空机载软件缺陷数据,构建了一个统一、规范的软件缺陷知识库,并通过该知识库给出了缺陷预防信息,从而对航空机载软件全寿命周期进行了有效指导.     

一种面向软件缺陷预测的特征聚类选择方法

软件缺陷预测技术通过分析软件静态信息,对软件模块的缺陷倾向性做出判断,合理分配测试资源。但有时搜集的大量度量元信息是无关或冗余的,这些高维的特征增加了缺陷预测的复杂性。文章提出了一种新的度量元选择方法,首先通过样本聚类将相似度高的样本聚在同一簇中,然后在每个簇中按照最低冗余度进行特征子集的挑选,主要选择相互间冗余度低,且预测能力强的度量元。最后通过NASA数据集的实例证明本文方法能有效降低特征子集的冗余率,并能有效提高预测的准确度。