基于AGA-LVQ神经网络的软件可靠性预测模型研究

针对当前大多数软件可靠性预测模型预测准确率不高等问题,利用LVQ神经网络的非线性运算能力和自适应遗传算法(AGA)的参数寻优能力,提出了一种基于AGA-LVQ的软件可靠性预测模型。首先对待预测的数据用主成分分析(PCA)等方法进行预处理以降低维度,去除冗余和错误数据,然后根据自适应遗传算法来计算最优的LVQ神经网络初始权值向量,最后运用LVQ神经网络进行软件可靠性预测实验。通过与传统方法的对比,证明该方法具有较高的预测准确率。     

基于神经网络集成的软件可靠性预测研究

为解决软件可靠性预测精度差和泛化能力不强问题,提出一种遗传算法集成神经网络的软件可靠性预测模型.通过遗传算法对神经网络集成权重进行了优化,并用主成分分析方法对软件属性度量数据进行了预处理,降低数据维数,简化神经网络的结构,加快神经网络的运算速度.仿真实验结果表明,基于遗传算法集成神经网络的软件可靠性预测模型同BP网络、LVQ网络和PNN网络相比具有更好的预测精度和泛化能力.     

基于灰色Elman神经网络软件可靠性预测模型

针对当前软件可靠性预测模型在随机性和动态性较强的可靠性现场数据中存在预测精度波动比较大、适应性比较差的问题,提出一种基于灰色Elman神经网络的软件可靠性预测模型。首先使用灰色GM（1,1）模型对失效数据进行预测,弱化其随机性;然后采用Elman神经网络对GM（1,1）的预测残差进行建模预测,捕捉其动态性变化规律;最后将GM（1,1）预测值和Elman神经网络残差预测值相结合得到最终的预测结果。使用航班查询系统的现场失效数据集进行了模型仿真实验,并将灰色Elman神经网络预测模型与反向传播（BP）神经网络、Elman神经网络预测模型进行比较,其对应的均方误差（MSE）和平均相对误差（MRE）分别为105.1、270.9、207.5和0.0011、0.0021、0.0016,并且灰色Elman神经网络预测模型的误差均为最小值。实验结果表明该模型具有较好的预测精度。     

基于BASFPA-BP的可靠性预测模型研究

软件可靠性预测以软件可靠性预测模型为基础，对软件的可靠性以及与其直接相关的度量进行分析、评价和预测，利用软件运行中所收集的失效数据对未来的软件可靠性进行预测，成为了评估软件失效行为和保障软件可靠程度的重要手段。BP神经网络结构简单、参数少、易实现，在软件可靠性预测领域已经得到了广泛应用。然而基于传统BP神经网络搭建的软件可靠性预测模型的预测精度无法达到预期目标，因此提出了基于BASFPA-BP的软件可靠性预测模型。该模型利用软件失效数据，在BP神经网络训练过程中利用BASFPA算法优化网络权值、阈值，从而提高模型的预测精度。选用3组公开的软件失效数据，将实际值与预测值的均方误差作为预测结果的衡量标准，同时将BASFPA-BP与FPA-BP,BP,Elman这3种模型进行对比研究。实验结果表明，基于BASFPA-BP的软件可靠性预测模型在同类型模型中实现了较高的预测精度。     

ACOA-RBF网络模型在短期负荷预测中的应用

为了进一步提高RBF神经网络的性能,实现准确、快速预测短期电力负荷的目的,将蚁群优化算法（ACOA）作为RBF神经网络的学习算法,建立了一种新的蚁群优化算法的RBF（ACOA-RBF）网络预测模型,利用山西某地区电网的历史数据进行短期负荷预测。仿真表明,这一算法与传统的RBF神经网络预测方法相比,能达到更好的预测效果。该优化算法改善了径向基神经网络的泛化能力,提高了山西电网短期负荷预测的精度,可有效用于电力系统的短期负荷预测。     

软件可靠性混沌神经网络模型

基于经验模态分解算法、混沌分析和神经网络理论提出了一种软件可靠性建模及预测的混沌神经网络模型。首先应用经验模态分解算法把软件失效数据序列分解成不同尺度的基本模态分量,并在此基础上进一步分析,表明软件失效数据是否存在混沌特性;再经神经网络进行组合预测,提高模型对目标函数的学习能力,有效提高预测精度;最后基于两组真实软件失效数据集,将所提出的方法与基于支持向量回归机以及单纯使用神经网络的软件可靠性预测模型进行比较分析。结果表明,基于混沌分析、结合经验模态分解和神经网络的软件可靠性预测模型具有更为显著的模型拟合能力与精确的预测效果。     

免疫人工鱼群神经网络的经济预测模型

针对BP神经网络在经济预测存在的问题,提出了一种新的经济预测模型──免疫人工鱼群神经网络（IAFSA-NN）。通过免疫人工鱼群算法（IAFSA）训练神经网络,能显著提高网络的学习精度、收敛速度、泛化能力、还能在一定程度上克服BP神经网络的缺陷。以广东省湛江市的经济数据进行建模,给出了IAFSA训练神经网络的基本原理和步骤,构建了一个免疫人工鱼群神经网络的GDP预测模型,并运用MATLAB7.0进行仿真。实证表明,该模型预测结果优于BP网络预测方法,更接近实际数据,IAFSA神经网络用于经济预测是有效可行的。     

LVQ神经网络在交通事件检测中的应用

提出一种基于LVQ神经网络的交通事件检测方法。提取上下游的流量和占有率为特征,LVQ神经网络作为分类器进行交通事件自动检测。LVQ网络结构简单,但却表现出比BP神经网络更强的有效性和鲁棒性。为进一步提高神经网络的泛化能力,采用改进的Boosting算法,进行网络集成。运用Matlab 进行了仿真分析,结果表明提出的交通事件检测算法具有良好的检测性能。     

组合模型在软件可靠性预测中的建模与仿真

针对软件可靠性受到多种不确定因素影响,且因素间具有多重共线性,单-预测模型无法全面准确描述其变化规律,导致软件可靠性预测精度不高.为了提高软件可靠性预测的精度,提出一种基于熵值法的软件可靠性组合预测模型.首先采用主成分分析消除软件可靠性度量属性间多重共线性,加快学习速度,然后分别采用AR模型和RBF神经网络对软件可靠性进行预测,采用嫡值法确定两种模型的权重,从而得到组合预测模型的软件可靠性预测值.用NASA的软件度量数据进行模型预测,结果表明,仿真预测模型明显提高了软件可靠性预测精度,说明组合预测方法对软件可靠性预测是可行的.     

神经网络在软件可靠性预测中的应用研究

关于应用软件保证在应用中安全可靠,应研究软件可靠性预测问题.针对软件可靠性预测系统是一个多因素的、非线性的复杂系统,传统设计高精度的准确数学模型预测方法是相当困难,RBF神经网络是一种非线性预测能力相当强的预测方法.为了提高软件可靠性预测的准确率,提出一种粒子群优化RBF神经网络的软件可靠性预测模型.模型首先将软件可靠性因子作为RBF神经网络的输入,软件可靠性准确率作为RBF神经网络的输出,然后将RBF神经网络的参数初始为粒子群中的粒子,软件可靠性准确率作为粒子优化的目标函数,通过粒子群之间的协作来获得RBF神经网络最优参数,用最优参数对RBF神经网络对软件可靠性进行预测.仿真结果表明,与传统软件可靠性预测方法相比,粒子群优化RBF神经网络对软件可靠性预测的精度更高,收敛速度更快,同时解决了传统RBF神经网络参数寻优难题,更加适合于软件可靠性预测.     

基于排错等待延迟的广义动态集成神经网络模型

软件可靠性增长模型在可靠性评估与保障中具有重要作用,针对软件测试过程中的故障检测和排错等待延迟问题,提出了一种考虑故障排错等待延迟的广义动态集成神经网络模型(RWD-SRGM)。该模型考虑软件工程的多样性,利用神经网络方法构建广义动态集成模型,并考虑排错等待延迟现象完成故障检测和预测。通过2组真实失效数据集(DS1和DS2)的实验,将所提模型与现有的软件可靠性增长模型进行了比较,结果显示考虑故障排错等待延迟的神经网络模型拟合效果最优,表现出了更好的软件可靠性评估性能和模型通用性。     

Forecasting of Software Reliability Using Neighborhood Fuzzy Particle Swarm Optimization Based Novel Neural Network

This paper proposes an artificial neural network (ANN) based software reliability model trained by novel particle swarm optimization (PSO) algorithm for enhanced forecasting of the reliability of software. The proposed ANN is developed considering the fault generation phenomenon during software testing with the fault complexity of different levels. We demonstrate the proposed model considering three types of faults residing in the software. We propose a neighborhood based fuzzy PSO algorithm for competent learning of the proposed ANN using software failure data. Fitting and prediction performances of the neighborhood fuzzy PSO based proposed neural network model are compared with the standard PSO based proposed neural network model and existing ANN based software reliability models in the literature through three real software failure data sets. We also compare the performance of the proposed PSO algorithm with the standard PSO algorithm through learning of the proposed ANN. Statistical analysis shows that the neighborhood fuzzy PSO based proposed neural network model has comparatively better fitting and predictive ability than the standard PSO based proposed neural network model and other ANN based software reliability models. Faster release of software is achievable by applying the proposed PSO based neural network model during the testing period.      

级联网络的软件可靠性预测

研究软件可靠性准确预测问题,软件存在动态失效性,且引起软件运行失效的原因具有随机性,不同可靠性模型预测相同软件得到的结果不一致,通用性比较差,导致预测精度低。为了提高软件可靠性预测精度,提出一种级联网络的软件可靠性预测模型。采用4种经典软件可靠性模型的输出作为BP神经网络模型的输入,利用各种单一预测模型的优点,建立一种新的级联软件可靠性模型。仿真结果表明,级联网络模型具有更高的预测精度和通用性,验证了级联网络预测模型对软件可靠性预测的有效性和良好的应用前景。     

软件可靠性影响因素权重分析

对软件可靠性早期预测模型的研究,首先必须考虑影响软件可靠性的主要因素。而影响因素权重的确定可以说是整个早期预测模型的“灵魂”。针对主观赋权法和客观赋权法的优缺点,提出了基于神经网络和MIV的组合赋权法来分析软件可靠性的影响因素。该方法首先根据主观赋权法得到影响因素的排序,然后利用神经网络的强大的非线性处理能力以及MIV进行客观分析,从而获得更客观更具解释性的权重值和排序。     

基于深度学习的软件缺陷预测模型

为了提高软件的可靠性,软件缺陷预测已经成为软件工程领域中一个重要的研究方向.传统的软件缺陷预测方法主要是设计静态代码度量,并用机器学习分类器来预测代码的缺陷概率.但是,静态代码度量未能充分考虑到潜藏在代码中的语义特征.根据这种状况,本文提出了一种基于深度卷积神经网络的软件缺陷预测模型.首先,从源代码的抽象语法树中选择合适的结点提取表征向量,并构建字典将其映射为整数向量以方便输入到卷积神经网络.然后,基于GoogLeNet设计卷积神经网络,利用卷积神经网络的深度挖掘数据的能力,充分挖掘出特征中的语法语义特征.另外,模型使用了随机过采样的方法来处理数据分类不均衡问题,并在网络中使用丢弃法来防止模型过拟合.最后,用Promise上的历史工程数据来测试模型,并以AUC和F1-measure为指标与其他3种方法进行了比较,实验结果显示本文提出的模型在软件缺陷预测性能上得到了一定的提升.     

粒子群退火算法优化的BP神经网络及其应用

以提高预测软件老化趋势为应用背景,提出一种新型粒子群退火算法(New Particle Swarm Annealing Algorithm, NPSOSA)优化BP神经网络的权值和阈值,继而构建NPSOSA-BP神经网络预测模型.实验通过搭建软件老化测试平台,收集所需的老化数据并进行仿真训练.实验结果表明, NPSOSA-BP神经网络模型相比于传统粒子群算法(PSO)、传统粒子群退火算法(PSOSA)优化的BP神经网络模型提高了预测精度和适用度,在该应用领域验证了本文方法的有效性.     

基于极限学习机的组合软件可靠性模型研究

针对单一软件可靠性模型适应性不强和数据驱动模型稳定性较差的问题,本文选取3种典型软件可靠性模型作为基模型,利用极限学习机对基模型的预测结果进行加权优化,得到组合软件可靠性模型,实现经典软件可靠性模型和人工智能算法的有机结合。通过对3组失效数据进行仿真实验,并与单一模型、基于其他神经网络算法的组合模型以及数据驱动模型的预测结果进行对比,验证了本文模型能够有效地提升预测精度和模型的适应性。     

基于进化神经网络对软件可靠性的预测

用神经网络对软件可靠性进行预测比传统的NHPP预测模型预测精度高、拟合度好。但是神经网络的结构是有经验的神经网络专家根据实际经验得来的。而该文提出了用遗传算法去优化神经网络的结构,很好的解决了神经网络的结构问题。用进化的神经网络对软件可靠性的预测提高了预测的精度和准确度。