软件演化

摘要： 为了提高软件企业的过程能力,该文提出一种基于多维属性演化树的软件演化匹配方法,利用软件的每个版本包含的原子构件个数、原子构件大小、软件体系结构大小、有效代码行数、java文件数等属性,再通过树匹配的方法找出特定类型项目的软件演化风格,优化软件企业演化过程,为提高软件企业的过程能力提供条件.

摘要： 为了提高软件企业的过程能力,该文提出一种基于多维属性演化树的软件演化匹配方法,利用软件的每个版本包含的原子构件个数、原子构件大小、软件体系结构大小、有效代码行数、java文件数等属性,再通过树匹配的方法找出特定类型项目的软件演化风格,优化软件企业演化过程,为提高软件企业的过程能力提供条件.

摘要： 克隆代码研究与软件工程中的各类问题密切相关.现有的克隆代码稳定性研究主要集中于克隆代码与非克隆代码的比较以及不同克隆代码类型之间的比较,少有研究对克隆代码的稳定性与克隆群所分布的面向对象类进行相关分析.基于面向对象类的粒度进行了克隆群稳定性实证研究,设计了4项与克隆群稳定性相关的研究问题,围绕这些研究问题,将克隆群分为类内、类间和混合3组,并基于4种视角下的9个演化模式进行了克隆群稳定性的对比分析.首先,检测软件系统所有子版本中的克隆代码,识别并标注所有克隆代码片段所属的类信息;其次,基于克隆片段映射方法完成相邻版本间克隆群的演化映射和演化模式的识别与标注,并将映射和标注结果合并为克隆代码演化谱系;然后,在不同视角下,针对3组克隆群进行稳定性计算;最后,根据实验结果对比分析了3组克隆群的稳定性差异.在7款面向对象开源软件系统总共近7700个版本上进行的克隆群稳定性实验结果表明:约60％的类内克隆群的生命周期率达到50％及以上,类间克隆和混合克隆群的生命周期率达到50％及以上的占比均约为35％;类内克隆群发生变化的次数最少,类间克隆群发生合并、分枝和延迟修复演化模式的次数相对略多,混合克隆群发生片段减少、内容一致变化和不一致变化的次数最多.总体而言,类内克隆群的稳定性表现最佳,混合克隆群在演化中可能需要重点跟踪或优先重构.克隆代码稳定性分析方法及实验结论将为克隆代码的跟踪、维护以及重构等克隆管理相关软件活动提供有力的参考和支持.

摘要： 环境和需求的改变导致软件演化发生,并通常会使软件架构(Software architecture,SA)产生变化.现有的结构化软件可靠性模型对评价软件初始结构设计有不错的效果,但在软件演化时的实时分析方面有局限性.从软件结构建模出发,通过使用代数方法将软件演化描述为原子操作序列,并跟踪分析序列中每一步操作对可靠性的影响,从而建立基于过程的可靠性分析方法.方法可分析演化关键环节及整体趋势,用以进一步反馈和约束演化方案设计,最终达到提高软件产品质量的目的.通过对2个实际算例的深入分析与讨论,方法的有效性与易用性得到验证.

摘要： 本文针对开源软件社区中原型资源依赖具体应用背景和计算环境,很难适应个性化需求的问题,结合语音识别应用,利用软件演化技术解决开源语音模型自适应问题。提出了模型驱动演化算法和数据驱动演化算法,运用反射机制,动态感知环境变化和语音识别需求的变化,并对开源软件进行自适应调整,以便满足个性化语音识别应用需求。采用模型库、方法库和数据库体系结构,在方法库中不同方法的驱动下完成模型驱动和数据驱动的语音识别自适应过程。

摘要： 随着软件开发迭代速度的加快,开发人员在编码过程中往往由于交付压力等种种原因违反软件设计的基本原则,造成代码坏味,进而影响软件质量.上帝类是最常见的代码坏味之一,指承担了太多职责的类.上帝类违反"高内聚、低耦合"的设计原则,损害软件系统的质量,会影响代码的可理解性和可维护性.因此,文中提出一种新的上帝类检测方法.首先抽取实际项目中方法在演化、语义等维度上的特征;然后对演化、语义特征进行融合,并基于融合后的结果重新聚类,将彼此关系紧密的方法重新划归到新的类簇中;通过分析实际项目中各个类的成员方法在新的聚类结果中的分布情况,计算类的内聚度,从而找出内聚度低的类作为上帝类检测结果.实验表明,所提方法优于目前主流的上帝类检测方法.与基于度量的传统检测方法相比,该方法在查全率、查准率上均提升超过20个百分点;与基于机器学习的检测方法相比,该方法尽管查全率略低,但查准率、F1值均有显著提升.

摘要： 为了更好地管理软件的演化,越来越多的软件演化管理模型被提出,然而现存的软件演化管理模型或版本管理系统中存储的软件大多是以文件或者项目为单位的,而这些模型中又缺乏软件体系结构及组成构件的演化历史信息,这就致使软件演化管理人员无法直观有效地了解以及管理软件体系结构及其构件的演化.为此,文中通过定义软件演化二叉树这一概念,表示一个软件及其组成构件的演化历史,并提出了一种基于软件体系结构逆向技术逆向出软件体系结构及其组成构件演化二叉树的方法,即利用软件源代码以及体系结构逆向技术逆向出软件系统的(原子)构件与软件体系结构(文中将软件体系结构看作一种特殊的复合构件),并度量相应的原子构件以及复合构件的多维属性,再利用这些属性通过提出的演化二叉树构造算法构造出软件的演化历史.最后设计了两组实验,用以分析演化二叉树构造的影响因素,分别利用Bunch以及ACDC体系结构逆向工具,在不同属性相似度阈值下生成演化二叉树和不同属性组合下生成演化二叉树.通过对8个开源软件(Cassandra,Hbase,Hive,OpenJpa,Zookeeper,RxJava,Groovy,Sqoop)的实验,可以发现属性相似度阈值以及构件属性对演化二叉树构造的影响,也可以看出逆向出的复合构件演化二叉树与真实的演化二叉树十分相似,并且可以得出使用体系结构逆向工具ACDC恢复演化二叉树的准确度更高.由此可见,提出的方法能够有效地逆向出这些开源软件及其组成构件的演化历史.

摘要： 针对空间飞行器控制系统软件在开发演化时存在管理复杂、开发过程无序、协同度低的问题,提出一种空间飞行器控制系统软件协同演化的方法.首先对软件演化过程中的演化活动、演化策略进行了分析,之后基于对软件演化活动所得到的演化路径利用有向图进行了建模并给出了其演化活动的排序,最后,对演化路径有向图中出现的并行活动和环的情况进行分析,同时给出了相适应的排序算法.基于该方法,软件演化过程得到规范,较好地解决了复杂情况下演化路径求取困难的问题.

摘要： 软件资产追踪关系逆向恢复是软件维护和逆向工程领域的一个重要研究内容。然而,大多数现有的资产追踪研究都是针对同一软件版本内的追踪关系。与这些已有的研究工作不同,本文主要关注于多个层次(变更文档层、配置管理层、实现代码层)上的演化信息之间的追踪关系逆向恢复。这些演化信息之间追踪关系的恢复对于理解软件演化和维护过程,学习并借鉴软件维护知识都具有重要的意义。针对不同层次演化信息的特点,本文提出了一种结合

摘要： 程序员在进行软件维护时往往需要考虑代码之间的依赖关系而修改多处代码。目前软件中普遍存在大量采用不同编程语言编写的辅助文件,采用程序分析的方法难以发现与其有关的依赖关系。本文采用频繁模式挖掘的方法对软件演化历史进行挖掘,发现修改模式,即在历史上相对频繁的同时发生修改的方法和辅助文件集合。本文采用抽象语法树比较的方法提取发生修改的方法,以开源项目Eclipse为例进行分析,提取其修改模式,抽样统计修改模式中的结构关系和非结构关系,应用查全率和查准率描述修改模式对代码变化的预测效果。实验表明修改模式既能反映部分程序分析可以发现的结构关系,也可以发现程序分析难以发现的非结构关系,并具有较高的查全率和查准率,能够在一定程度上辅助程序员进行软件修改。

摘要： 为了提高指挥信息系统在信息化作战任务中的作战能力,加强指挥信息系统在不断变化的战场环境中的适应能力,本文提出了基于构件的指挥信息系统的演化过程,使指挥信息系统具有较强的演化能力,并在此基础上,分析了演化一致性研究的具体问题和研究方法的不足,提出了用高阶π演算的方法形式化分析验证系统的演化一致性,从而保证系统演化的正确性.

摘要： 软件特征定位是软件演化活动得以顺利展开的保证.基于文本的特征定位方法是当前特征定位研究的一个重要组成部分.当前基于文本的特征定位方法将代码关键词视为独立同分布的个体，忽略了代码间的语境。针对上述问题本文基于深度学习语言模型RNNLM(Recurrent Neural Networks Language Model,RNNLM)提出了一种源代码主题建模方法，并在此基础上实现了特征定位。实验结果表明，与现有基于文本的特征定位方法相比检索量降低到1. 9%,查准率为11.11%，对比基线方法检索量10%-15%和查准率8.50%,表明本方法具有较优的综合性能。

摘要： 提出了一个适用于复杂系统软件的可信性评估自适应模型.该模型不仅对连续状态下可信性评估的动态求解的实现逻辑进行了合理抽象,而且还提供了一种合理的方法,用于促进软件可信性评估指标系统的自主重构.该模型有助于解决开放动态环境下的软件可信性评估问题.

摘要： 演化性是软件两大特性(构造性和演化性)之一,软件演化分为静态演化和动态演化,静态演化是动态演化的基础。本文以变化为出发点,基于软件生命周期,给出了软件变化实施的跟踪模型,阐明了需求变化信息的传播和实施过程。进而,依据该过程与软件生产过程的相似性,提出了一个基于软件生成过程的静态演化框架,该框架将软件变化过程中所涉及到的场景、对象、体系结构等实体进行了全面的关联和融合,为静态演化乃至动态演化的深层研究提供了依据。基于以上跟踪模型和静态演化框架,进一步分析了软件静态演化研究的4个关键问题,并详细阐述了解决它们的具体思路。软件静态演化框架的给出为软件动态演化的研究提供了一定的思路。

摘要： 大型的长期运行的系统往往要求软件系统不能停止运行,而软件演化作为软件维护的重要部分是每一个软件系统不可或缺的,这就要求能够实现软件的动态演化.提出了一种基于AOP技术的软件动态演化机制,这种机制分为两种策略:运行时软件的功能更新方法和代码更新方法。根据对软件进行更新依赖的静态分析,按照一定的规则将一个个更新的动作作为一个系统的横切方面动态编织到系统中去,从而实现软件的动态演化.

摘要： 需求分析是软件工程至关重要的活动之一，要求提供确定相关的业务需求的可操作、可度量、可测试的软件系统规约，并为最终确定软件系统的详细设计提供依据。传统的需求分析设计往往围绕静态软件系统展开，软件系统上线后如果需要改动或者有新的需求变化需要下线进行维护或者改动。随着相互协作的组件式服务的出现，操作环境的异构多样性和用户需求的持续变化，当今软件系统正朝着在线部署、在线更新与演化的方向发展。因此，在不同层面上了解如何应对能够动态适应的运行态需求是非常重要的。提出的采用面向目标的运行态需求分析方法可以更好地应对软件系统运行时变化的需求。增强软件系统的可扩展性和适应环境变化的能力。

摘要： 需求分析是软件工程至关重要的活动之一，要求提供确定相关的业务需求的可操作、可度量、可测试的软件系统规约，并为最终确定软件系统的详细设计提供依据。传统的需求分析设计往往围绕静态软件系统展开，软件系统上线后如果需要改动或者有新的需求变化需要下线进行维护或者改动。随着相互协作的组件式服务的出现，操作环境的异构多样性和用户需求的持续变化，当今软件系统正朝着在线部署、在线更新与演化的方向发展。因此，在不同层面上了解如何应对能够动态适应的运行态需求是非常重要的。提出的采用面向目标的运行态需求分析方法可以更好地应对软件系统运行时变化的需求。增强软件系统的可扩展性和适应环境变化的能力。

摘要： 需求分析是软件工程至关重要的活动之一，要求提供确定相关的业务需求的可操作、可度量、可测试的软件系统规约，并为最终确定软件系统的详细设计提供依据。传统的需求分析设计往往围绕静态软件系统展开，软件系统上线后如果需要改动或者有新的需求变化需要下线进行维护或者改动。随着相互协作的组件式服务的出现，操作环境的异构多样性和用户需求的持续变化，当今软件系统正朝着在线部署、在线更新与演化的方向发展。因此，在不同层面上了解如何应对能够动态适应的运行态需求是非常重要的。提出的采用面向目标的运行态需求分析方法可以更好地应对软件系统运行时变化的需求。增强软件系统的可扩展性和适应环境变化的能力。

摘要： 本发明属于移动通信技术领域，涉及一种软件定义卫星网络系统中基于演化博弈的多用户切换方法；所述方法包括用户根据获知的信息分别计算出卫星的仰角和剩余覆盖时间；然后用户根据卫星的容量、仰角和剩余覆盖时间三个基本因素计算出收益；控制器计算出该区域内用户的平均收益，并广播给用户；判断所有用户的收益是否均高于平均收益，若高于则结束多用户切换；否则用户选择其他收益更高的切换卫星；用户不断重复这个动态的策略调整过程直到达到均衡状态；本发明将多用户切换问题建模成演化博弈问题，将演化均衡作为博弈的均衡解，求出最优的策略比例，保证所有用户切换后均能得到最好的服务，从而保证了用户的公平性。

摘要： 本发明公开了一种基于模型基框架的自主无人系统软件自适应演化方法，使用服务器搭建基于模型基框架的自主无人系统，将AADL架构、爬虫以及ANTLR工具链结合起来，构建了完整的工作流程。利用AADL语言现有的线程、进程等构件的表示方法对ROS节点及navigation功能模块进行描述，搭建相应框架，设计了代码生成软件，结合AADL文件与OSATE工具，根据框架直接生成代码，可在ROS环境下编译运行。利用爬虫在服务器上定时运行，不断扩充框架中的算法种类，结合AADL已有的基础文件，与新增的功能模块共同构建系统模型，解决框架长期生长的问题。使用ANTLR工具链，实现代码分析功能，解决框架开发以及框架与外界交互的技术难题。

摘要： 本发明涉及一种嵌入式软件编译时能耗演化优化方法，包括以下步骤：1、输入嵌入式软件源代码，初始化参数，生成随机种群；2、计算初始种群中各个体的适应度，获取事务表；3、基于事务表，挖掘获取频繁选项模式集表；4、判断演化代数是否小于最大演化代数，是则转下一步，否则转最后一步；5、对种群中个体执行交叉操作，生成临时种群；6、对于临时种群中个体，基于模式集表，运用最大匹配算法进行多点变异生成新个体；7、计算更新后临时种群中各个体的适应度，更新事务表以及挖掘获取模式集表；8、生成下一代种群，并返回步骤4，直至满足终止条件；9、得到并输出最优解。该方法有利于降低软件能耗，加快收敛速度。

摘要： 本发明提出一种面向演化软件的过程度量元评价方法，构建过程度量元库；从软件历史仓库中提取出代码度量元，根据类模块在两个连续版本中的缺陷情况，确定后一个版本该类模块的缺陷情况变化；对于待评价的过程度量元，采用类相关性度量方法库中的类相关性度量方法，对该过程度量元的类相关性进行度量，得到该过程度量元的类相关性值；采用10次10折交叉验证方法结合分类算法库中的分类算法，计算分类模型的AUC作为该过程度量元的分类性能值。本发明通过比较分析各过程度量元对演化软件缺陷情况变化的影响程度，可以帮助理解软件缺陷产生的原因，发现软件开发过程中存在的问题，改善软件开发过程，提高后续软件开发的质量。

摘要： 本发明公开了一种基于多目标差异演化算法的软件测试资源动态分配方法，可应用于串并联软件系统的模块化测试。它是针对目前测试资源分配方法不考虑随着测试进程发生变化而导致资源浪费的情况。该方法包括步骤：S1，为可行解编码；S2，测试阶段划分；S3，控制参数设置；S4，初始化种群；S5，变异操作；S6，交叉操作；S7，基于非支配排序的选择操作；S8，判断是否达到最大迭代次数，若否，则跳到S5；若是，则跳到S9；S9，为pareto解解码；S10，判断是否还存在未进行的测试阶段，若否，则结束求解过程；若存在，跳到S11；S11，更新下一测试阶段的测试资源，跳到S4，进入下一测试阶段。

摘要： 本发明以系统动力学领域中的元胞自动机(CA)建模OSS项目，构建了灰狼优化算法(GWO)的CA演化规则，定义了面向OSS元胞演化的灰狼优化目标向量、目标函数和优化关键算子，实现了GitHub中的OSS项目演化规则的智能获取。本发明选取了GitHub中2015年至2020年的2971个OSS项目数据进行了模拟实验，实验结果得出模拟的总体准确率较高，与真实数据具有较好的一致性。

摘要： 本发明提出一种面向演化软件的过程度量元评价方法，构建过程度量元库；从软件历史仓库中提取出代码度量元，根据类模块在两个连续版本中的缺陷情况，确定后一个版本该类模块的缺陷情况变化；对于待评价的过程度量元，采用类相关性度量方法库中的类相关性度量方法，对该过程度量元的类相关性进行度量，得到该过程度量元的类相关性值；采用10次10折交叉验证方法结合分类算法库中的分类算法，计算分类模型的AUC作为该过程度量元的分类性能值。本发明通过比较分析各过程度量元对演化软件缺陷情况变化的影响程度，可以帮助理解软件缺陷产生的原因，发现软件开发过程中存在的问题，改善软件开发过程，提高后续软件开发的质量。

摘要： 本发明是一种基于软件复杂网络的四维软件演化度量分析方法，属于软件工程领域。本发明包括：对目标软件的每个版本的代码进行函数调用网络的抽取；对版本演化过程中软件的模块性、结构层级性、复杂性以及故障传播性四个维度进行度量监测，每个维度设置有三个基本度量指标；对每个维度度量结果进行统计，分别绘制版本演化的波动趋势图；结合目标软件类型的四维度量基准阈值，对目标软件的版本进行评价；将评价结果较好的软件放入软件基准库，进行基准阈值优化。本发明实现对软件产品的整体结构质量水平的全面监测，可及时纠正软件开发中存在的问题，对同一类型的目标软件在统一的基准阈值标准下进行分析和评价，保证了结果的客观性和有效性。

摘要： 本发明属于软件演化技术领域，公开了一种软件演化中的系统功能行为一致性分析方法及系统，采用Petri‑net来对待演化软件系统进行形式化建模，之后将相应的系统Petri网模型转化为状态迁移图(Petri‑net可达图)，其中的每一个状态就是相应的系统行为状态，然后基于状态迁移图来进行系统演化一致性分析，因此该方法是从系统行为层而不是构件行为层出发去分析演化前后是否保证了一致性。本发明与直接分析系统的Petri‑net模型相比，更加简单而且易于理解；可以让系统在运行时刻以尽可能小的代价进行软件的动态配置和更新。

摘要： 本发明是一种基于软件复杂网络的四维软件演化度量分析方法，属于软件工程领域。本发明包括：对目标软件的每个版本的代码进行函数调用网络的抽取；对版本演化过程中软件的模块性、结构层级性、复杂性以及故障传播性四个维度进行度量监测，每个维度设置有三个基本度量指标；对每个维度度量结果进行统计，分别绘制版本演化的波动趋势图；结合目标软件类型的四维度量基准阈值，对目标软件的版本进行评价；将评价结果较好的软件放入软件基准库，进行基准阈值优化。本发明实现对软件产品的整体结构质量水平的全面监测，可及时纠正软件开发中存在的问题，对同一类型的目标软件在统一的基准阈值标准下进行分析和评价，保证了结果的客观性和有效性。