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结合SVM与XGBoost的链式多路径覆盖测试用例生成

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软件学报 2024年第6期35卷 2795-2820页

作者：钱忠胜俞情媛张丁姚昌森秦朗悦成轶伟江西财经大学信息管理学院江西南昌330013

机器学习方法可很好地与软件测试相结合,增强测试效果,但少有学者将其运用于测试数据生成方面.为进一步提高测试数据生成效率,提出一种结合SVM(support vector machine)和XGBoost(extreme gradient boosting)的链式模型,并基于此模型借... 详细信息

机器学习方法可很好地与软件测试相结合,增强测试效果,但少有学者将其运用于测试数据生成方面.为进一步提高测试数据生成效率,提出一种结合SVM(support vector machine)和XGBoost(extreme gradient boosting)的链式模型,并基于此模型借助遗传算法实现多路径测试数据生成.首先,利用一定样本训练若干个用于预测路径节点状态的子模型(SVM和XGBoost),通过子模型的预测精度值筛选最优子模型,并根据路径节点顺序将其依次链接,形成一个链式模型C-SVMXGBoost(chained SVM and XGBoost).在利用遗传算法生成测试用例时,使用训练好的链式模型代替插桩法获取测试数据覆盖路径(预测路径),寻找预测路径与目标路径相似的路径集,对存在相似路径集的预测路径进行插桩验证,获取精确路径,计算适应度值.在交叉变异过程中引入样本集中路径层级深度较大的优秀测试用例进行重用,生成覆盖目标路径的测试数据.最后,保留进化生成中产生的适应度较高的个体,更新链式模型C-SVMXGBoost,进一步提高测试效率.实验表明,C-SVMXGBoost较其他各对比链式模型更适合解决路径预测问题,可提高测试效率.并且通过与已有经典方法相比,所提方法在覆盖率上提高可达15%,平均进化代数也有所降低,在较大规模程序上其降低百分比可达65%.

关键词：测试用例 SVM XGBoost 链式模型多路径覆盖

基于路径相似表与个体迁移策略的多路径覆盖测试

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计算机科学与探索 2024年第4期18卷 947-962页

作者：钱忠胜孙志旺俞情媛秦朗悦蒋鹏万子珑王亚惠江西财经大学信息管理学院南昌330013

将遗传算法用于多路径覆盖测试中是个研究热点,在新旧种群迭代过程中,旧种群中可能包含其他子种群的优秀个体,这部分个体未被充分利用,造成资源浪费;同时,种群中的个体数会远大于可达路径数,而每个个体都会经过某一条可达路径,这样会有... 详细信息

将遗传算法用于多路径覆盖测试中是个研究热点,在新旧种群迭代过程中,旧种群中可能包含其他子种群的优秀个体,这部分个体未被充分利用,造成资源浪费;同时,种群中的个体数会远大于可达路径数,而每个个体都会经过某一条可达路径,这样会有多个个体经过同一条路径,导致重复计算个体与目标路径的相似度。基于此,提出结合路径相似表与个体迁移的多路径覆盖测试方法以提高测试效率。通过路径相似表存储已计算得到的路径相似度值,避免该值被重复计算,减少测试时间。在进化过程中,将个体路径与其他目标路径进行比较,若相似度达到阈值,则将此优秀个体迁移至该路径对应的子种群中,提高个体利用率并减少进化代数。由实验可知,该方法与其他六种同类经典方法在八个程序上的平均生成时间降低最高达44.64%,最低为2.64%,平均进化代数降低最高达35.08%,最低为6.13%,故该方法有效地提高了测试效率。

关键词：测试用例路径相似表个体迁移多路径覆盖多种群遗传算法

基于关键边概率与路径层接近度的多路径覆盖测试

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电子学报 2023年第5期51卷 1341-1349页

作者：钱忠胜成轶伟俞情媛张丁姚昌森秦朗悦江西财经大学信息管理学院江西南昌330013

遗传算法解决多路径覆盖中难覆盖边的问题,是当前软件测试数据自动生成领域的一个研究热点.现有方法解决多路径覆盖问题的效果不够理想,本文提出一种将关键边概率与路径层接近度相结合的多路径覆盖测试方法 .首先,本文计算节点被穿越概... 详细信息

遗传算法解决多路径覆盖中难覆盖边的问题,是当前软件测试数据自动生成领域的一个研究热点.现有方法解决多路径覆盖问题的效果不够理想,本文提出一种将关键边概率与路径层接近度相结合的多路径覆盖测试方法 .首先,本文计算节点被穿越概率找到难覆盖节点,通过难覆盖节点找到难覆盖边(即,关键边),生成目标路径.然后,本文根据关键边概率计算个体贡献度,并通过程序的路径层图计算路径层接近度,再由个体贡献度及路径层接近度设计适应度函数.最后,本文利用多种群遗传算法进化生成测试数据以覆盖目标路径,在进化过程中子种群覆盖当前目标路径后,继续尝试覆盖与其相似的其它路径.实验结果表明,该方法与同类经典方法相比,在保证平均进化时间和平均进化代数占优的同时,稳定性也有所提高,生成时间增幅标准偏差较最优的降低10.19%,离散系数降低10.79%.进化代数增幅标准偏差较最优的降低19.98%,离散系数降低28.02%.

关键词：关键边概率路径层接近度多路径覆盖遗传算法适应度函数个体贡献度

基于路径相似表与个体迁移策略的多路径覆盖测试

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计算机科学与探索 2023年

作者：钱忠胜孙志旺俞情媛秦朗悦蒋鹏万子珑王亚惠江西财经大学信息管理学院

将遗传算法用于多路径覆盖测试中是个研究热点，在新旧种群迭代过程中，旧种群中可能包含其它子种群的优秀个体，这部分个体未被充分利用，造成资源浪费；同时，种群中的个体数会远大于可达路径数，而每个个体都会经过某一条可达路径，... 详细信息

将遗传算法用于多路径覆盖测试中是个研究热点，在新旧种群迭代过程中，旧种群中可能包含其它子种群的优秀个体，这部分个体未被充分利用，造成资源浪费；同时，种群中的个体数会远大于可达路径数，而每个个体都会经过某一条可达路径，这样会有多个个体经过同一条路径，导致重复计算个体与目标路径的相似度。基于此，提出结合路径相似表与个体迁移的多路径覆盖测试方法以提高测试效率。通过路径相似表存储已计算得到的路径相似度值，避免该值被重复计算，减少测试时间。在进化过程中，将个体路径与其它目标路径进行比较，若相似度达到阈值，则将此优秀个体迁移至该路径对应的子种群中，提高个体利用率并减少进化代数。由实验可知，本文方法与其它7种同类经典方法在8个程序上的平均生成时间降低最高达44.64%，最低为2.64%，平均进化代数降低最高达35.08%，最低为6.13%，故本文方法有效地提高了测试效率。

关键词：测试用例路径相似表个体迁移多路径覆盖多种群遗传算法

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光纤陀螺热致漂移分析及算法补偿技术研究

光学学报 2024年第2期44卷 127-134页

作者：冷悦钟胜华中科技大学人工智能与自动化学院湖北武汉430074 多谱信息智能处理技术全国重点实验室湖北武汉430074 华中光电技术研究所武汉光电国家研究中心湖北武汉430223

通过对光纤陀螺温度漂移的剖析推导,分析了温度扰动引起陀螺漂移误差的深层次原因,并结合过程相关性理论,对各个温度项影响因子与光纤陀螺实际输出相关性进行验证分析,提出一种同时考虑温度、温变速率、温度梯度以及三者乘积耦合项的算... 详细信息

通过对光纤陀螺温度漂移的剖析推导,分析了温度扰动引起陀螺漂移误差的深层次原因,并结合过程相关性理论,对各个温度项影响因子与光纤陀螺实际输出相关性进行验证分析,提出一种同时考虑温度、温变速率、温度梯度以及三者乘积耦合项的算法补偿模型。对该模型的补偿效果进行离线补偿验证,结果表明,采用该算法补偿模型能明显抑制光纤陀螺的变温零漂。为了进一步验证该模型的有效性,把离线获得的补偿参数载入陀螺存储器,经过多样本实验测试,补偿后可有效提高光纤陀螺的全变温零偏稳定性,验证了该补偿算法在工程上的可实施性和推广价值。

关键词：光纤光学光纤陀螺 Shupe效应光纤环圈温变速率补偿算法

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微波法制备碳纳米材料的机理及进展

材料导报 2024年第3期38卷 1-6页

作者：王加悦周涵上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室上海200240

微波法具有加热快速、易于控制、反应均匀等优点,是制备功能性碳纳米材料的重要技术。其制备原理是基于碳基材料优异的本征介电性能,碳基材料与微波电磁场相互作用产生介电损耗,快速形成局部高能场,实现高速制备。本文首先简要介绍了微... 详细信息

微波法具有加热快速、易于控制、反应均匀等优点,是制备功能性碳纳米材料的重要技术。其制备原理是基于碳基材料优异的本征介电性能,碳基材料与微波电磁场相互作用产生介电损耗,快速形成局部高能场,实现高速制备。本文首先简要介绍了微波与物质的相互作用机理,然后分别从微波在制备过程中的作用、关键实验参数以及微波制备的碳材料的特征等方面详细介绍了微波作为能量输入制备一维碳纳米管、二维石墨烯以及三维纳米多孔碳的优势,最后对宏量快速制备多功能和高性能碳纳米材料的发展进行了展望。

关键词：微波法碳纳米材料碳纳米管石墨烯多孔碳

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假性肝硬化的研究进展

中华肝脏病杂志 2024年第3期32卷 273-278页

作者：赵馨悦魏来清华大学附属北京清华长庚医院肝胆胰中心清华大学临床医学院北京102218

目前,大多的假性肝硬化发生于恶性肿瘤肝转移患者,可以出现水肿、腹水、消化道出血等门静脉高压相关临床表现。以"恶性肿瘤肝转移、伴或不伴肝脏轮廓呈结节样、肝节段性体积减小、尾状叶增大"等为影像学特点,而组织学为弥漫性肿瘤细胞... 详细信息

目前,大多的假性肝硬化发生于恶性肿瘤肝转移患者,可以出现水肿、腹水、消化道出血等门静脉高压相关临床表现。以"恶性肿瘤肝转移、伴或不伴肝脏轮廓呈结节样、肝节段性体积减小、尾状叶增大"等为影像学特点,而组织学为弥漫性肿瘤细胞浸润、浸润灶周围纤维化、肝窦血管形成血管栓塞、结节样增生,不伴桥接坏死、桥接纤维化、假小叶形成等典型肝硬化病理表现。肿瘤细胞浸润、肿瘤细胞和肝细胞对化疗毒性反应是假性肝硬化可能的发病机制。对已确诊恶性肿瘤的患者,假性肝硬化的存在是影响其生存期的挑战之一,出现假性肝硬化的肿瘤患者中位生存时间缩短。其发病与肿瘤类型和转移、化疗药物应用之间的关系尚不明确,不典型的临床表现、影像学特征给临床医师和患者带来巨大挑战。因此,现根据已有个案报道、观察性研究及已有的荟萃分析结果,就假性肝硬化的流行概况、病因、发病机制、诊断、治疗及预后等研究进展进行综述。

关键词：乳腺癌假性肝硬化化学治疗影像学组织学

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天文/惯性组合系统中重力扰动补偿方法

系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1357-1363页

针对重力扰动引起惯性水平基准姿态测量误差进而导致天文/惯性组合导航系统定位精度下降的问题,提出天文/惯性组合系统中的重力扰动补偿方法。首先,基于导航误差模型分析了影响天文/惯性组合导航系统定位精度的主要因素。其次,推导了重... 详细信息

针对重力扰动引起惯性水平基准姿态测量误差进而导致天文/惯性组合导航系统定位精度下降的问题,提出天文/惯性组合系统中的重力扰动补偿方法。首先,基于导航误差模型分析了影响天文/惯性组合导航系统定位精度的主要因素。其次,推导了重力扰动、惯性水平基准姿态测量误差与天文导航定位误差之间的传播机理。然后,研究了重力扰动建模与修正方法,并将重力扰动补偿方法应用于惯性水平基准的导航解算回路中,实现重力扰动的有效补偿。跑车试验结果表明,所提重力扰动补偿方法可以将天文/惯性组合导航系统中定位误差的振荡幅值由1.6 n mile降低至0.5 n mile。

关键词：天文导航系统惯性导航系统组合导航系统重力扰动

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高通量测序技术在低频突变检测中的应用

遗传 2024年第2期46卷 126-139页

作者：栾洋尤馨悦杨劲上海交通大学医学院公共卫生学院上海200025 中国药科大学药学院南京210009

体细胞突变的累积与衰老、肿瘤及多种疾病的发生密切相关。在正常组织细胞中,基因组中自发突变和诱发突变的变异等位基因频率极低,对这类低频突变的检测一直面临挑战。第二代和第三代高通量测序(next-generation sequencing,NGS)技术的... 详细信息

体细胞突变的累积与衰老、肿瘤及多种疾病的发生密切相关。在正常组织细胞中,基因组中自发突变和诱发突变的变异等位基因频率极低,对这类低频突变的检测一直面临挑战。第二代和第三代高通量测序(next-generation sequencing,NGS)技术的出现,可以实现任意物种全基因组上变异的直接检测,克服传统突变检测技术的诸多局限性。但是常规NGS由于测序错误率较高从而限制了其在低频突变检测上的应用,基于分子一致性测序策略进行错误矫正的高准确性NGS测序技术作为有效的低频突变检测工具,有望在环境诱变剂的评价与研究、细胞与基因治疗药物风险评估、人群健康风险监测和生命科学基础研究领域发挥重要作用。本文对比经典突变检测方法,对基于NGS的低频突变检测技术研究进展进行综述,并对应用前景进行展望,以期为该技术的进一步开发、研究和在相关领域的应用提供参考。

关键词：高通量测序技术低频突变分子一致性测序致突变风险评估