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基于动态切片和关联规则的软件故障诊断系统的设计与实现

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基于动态切片和关联规则的软件故障诊断系统的设计与实现

作者：陈娣华中科技大学

学位级别：硕士

由于软件的复杂性越来越高,软件发生故障的可能性也就越来越大。因此,软件发生故障后,如何快速有效地定位故障是一个很重要的研究问题。针对传统的故障定位方法的定位效率低的问题,设计并实现了一个软件故障诊断系统,可以对包含单故障的... 详细信息

由于软件的复杂性越来越高,软件发生故障的可能性也就越来越大。因此,软件发生故障后,如何快速有效地定位故障是一个很重要的研究问题。针对传统的故障定位方法的定位效率低的问题,设计并实现了一个软件故障诊断系统,可以对包含单故障的Java程序进行故障诊断。该系统基于动态切片和关联规则,设计了动态切片算法来缩小故障检查的规模,设计了关联规则算法来对被检查语句进行排序,从而提高故障定位的效率。该系统主要包括数据采集、动态切片生成、动态切片后处理、关联规则分析以及故障报告生成等模块。数据采集模块首先对源程序进行规范化处理,然后利用Java编译优化框架Soot获取程序的定义使用分析结果和静态依赖分析结果。动态切片生成模块首先根据测试用例集执行源程序,同时利用Java调试接口JDI获取执行轨迹和执行结果,然后根据定义使用分析结果和静态依赖分析结果,采用动态切片算法计算执行轨迹中所有执行实例的动态切片,最后根据切片准则生成动态切片结果集。动态切片后处理模块首先统计动态切片结果集的覆盖信息,然后结合执行结果构造覆盖向量矩阵。关联规则分析模块首先采用关联规则算法计算语句的可疑度,然后结合覆盖向量矩阵构造可疑度矩阵。故障报告生成模块负责生成按语句可疑度降序排列的故障报告,完成软件故障诊断的工作流程。在测试数据集Siemens Suite上进行了实验,并与传统的软件故障定位方法Tarantula、Jaccard以及Ochiai进行了对比分析。实验结果表明,基于动态切片和关联规则的方法提高了软件故障定位的效率。

关键词：软件故障诊断软件故障定位动态切片关联规则可疑度

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软件故障诊断技术综述

微计算机信息 2010年第34期26卷 161-163,211页

作者：王志兵李长云湖南工业大学计算机与通信学院湖南株洲412008

软件系统的日益复杂及广泛应用,使其可用性、可靠性和可维护性等方面面临许多新的挑战。快速的对系统中出现的故障进行检测和定位,对于不断建立一个高可靠的系统和缩小平均修复时间意义重大。简要介绍了软件故障诊断中的基本概念,较系... 详细信息

软件系统的日益复杂及广泛应用,使其可用性、可靠性和可维护性等方面面临许多新的挑战。快速的对系统中出现的故障进行检测和定位,对于不断建立一个高可靠的系统和缩小平均修复时间意义重大。简要介绍了软件故障诊断中的基本概念,较系统地总结了故障检测与定位技术的研究进展和成果。

关键词：软件故障诊断软件故障检测软件故障定位

结合贝叶斯网与SFMEA技术的软件故障诊断框架

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计算机科学 2010年第9期37卷 131-134页

作者：王学成李海峰陆民燕杨顺昆北京航空航天大学工程系统工程系北京100191

软件故障已经成为导致系统出错、失效甚至崩溃的潜在与重要根源。因此,故障诊断技术对于保证软件质量具有非常重要的意义。基于人工智能理论的故障诊断技术已经得到越来越多的关注。贝叶斯网理论具有表述方便、推理严密等优点,将其与软... 详细信息

软件故障已经成为导致系统出错、失效甚至崩溃的潜在与重要根源。因此,故障诊断技术对于保证软件质量具有非常重要的意义。基于人工智能理论的故障诊断技术已经得到越来越多的关注。贝叶斯网理论具有表述方便、推理严密等优点,将其与软件失效模式及影响分析方法相结合,提出了具有四层网络结构(原因层、模式层、故障层以及观察层)的WCMF贝叶斯网诊断模型。在此基础上,提出了基于故障信息数据库及诊断数据库的智能化软件故障诊断框架。最后,针对某数传导航机载软件进行了实例应用。结果表明,提出的WCMF诊断模型及诊断框架是可行且有效的,具有故障诊断方便及时、充分利用历史信息以提高诊断效率、降低时间和资源消耗等优点。

关键词：贝叶斯网 SFMEA 软件故障诊断 WCMF

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一种基于程序切片算法的软件故障诊断策略

微电子学与计算机 2006年第8期23卷 110-112,116页

作者：周婕慕晓冬王杰第二炮兵工程学院陕西西安710025

针对软件纠错性维护问题,文章提出了一种基于程序切片和专家系统相结合的软件故障诊断策略。软件故障诊断策略是首先详细分析故障信息,了解系统功能缺陷的特征;其次进行粗诊断,确定最有可能出现故障的模块;在此基础上进行细诊断,详细分... 详细信息

针对软件纠错性维护问题,文章提出了一种基于程序切片和专家系统相结合的软件故障诊断策略。软件故障诊断策略是首先详细分析故障信息,了解系统功能缺陷的特征;其次进行粗诊断,确定最有可能出现故障的模块;在此基础上进行细诊断,详细分析故障代码,以确定最可能存在故障的程序语句集合;最后排除故障后确认修改的语句对相关模块没有影响。

关键词：软件故障诊断软件密集型装备程序切片粗诊断细诊断

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基于运行序列的软件故障诊断方法

微计算机信息 2006年第7S期22卷 178-180页

作者：王毅刚朱小冬甘茂治石家庄军械工程学院维修工程研究所博士研究生助教050003

在软件失效机理分析的基础上,提出了基于运行序列的软件故障诊断方法。该方法根据最近邻思想,采用编辑距离在大量正常运行中搜索故障运行的最近邻,利用故障运行序列与最近邻序列的对比差异生成程序可疑部分报告,并给出了报告的评价函数... 详细信息

在软件失效机理分析的基础上,提出了基于运行序列的软件故障诊断方法。该方法根据最近邻思想,采用编辑距离在大量正常运行中搜索故障运行的最近邻,利用故障运行序列与最近邻序列的对比差异生成程序可疑部分报告,并给出了报告的评价函数。最后设计试验验证了该方法。

关键词：软件运行序列最近邻编辑距离软件故障诊断

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基于改进GSP算法的软件故障诊断研究

信息技术 2010年第9期34卷 13-16页

作者：林立李志勇叶飞军械工程学院装备指挥与管理系石家庄050003 军械工程学院训练部石家庄050003

提出了基于软件运行序列和改进序列模式挖掘GSP算法进行软件故障诊断的方法。首先利用软件黑匣子进行软件运行序列的提取,然后通过改进的GSP算法进行软件故障诊断定位。实例分析结果表明,该方法能有效地挖掘隐藏在软件运行序列中的信息... 详细信息

提出了基于软件运行序列和改进序列模式挖掘GSP算法进行软件故障诊断的方法。首先利用软件黑匣子进行软件运行序列的提取,然后通过改进的GSP算法进行软件故障诊断定位。实例分析结果表明,该方法能有效地挖掘隐藏在软件运行序列中的信息,实现软件故障诊断。

关键词：软件运行序列序列模式挖掘 GSP算法软件故障诊断

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基于软件黑匣子的集成软件故障诊断模型

四川兵工学报 2009年第7期30卷 64-66页

作者：王毅刚朱小冬刘彦斌叶飞军械工程学院装备指挥与管理系石家庄050003

借鉴飞机上飞行数据记录仪的原理,本文中提出了一种基于软件黑匣子的软件故障诊断机制-基于软件黑匣子的集成软件故障诊断模型(Integrated Software Fault Diagnosis Model based on Software Black Box,ISFDM-SBB)及其实现.首先,根据"4... 详细信息

借鉴飞机上飞行数据记录仪的原理,本文中提出了一种基于软件黑匣子的软件故障诊断机制-基于软件黑匣子的集成软件故障诊断模型(Integrated Software Fault Diagnosis Model based on Software Black Box,ISFDM-SBB)及其实现.首先,根据"4+1"视图模型和层次化体系结构风格,利用UML构建了ISFDM-SBB的体系结构;随后,通过"以体系结构为中心"的软件开发方法,采用Visual C++ 6.0实现了"基于软件黑匣子的集成软件故障诊断系统(Integrated Software Fault Diagnosis System based on Software Black Box,ISFDS-SBB)".

关键词：软件故障诊断软件黑匣子 UML “4+1”视图模型体系结构为中心

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基于数据挖掘的软件故障诊断研究

微计算机信息 2010年第34期26卷 156-158页

作者：林立朱小冬王毅刚阎旭坤军械工程学院装备指挥与管理系河北石家庄050003 军械工程学院光学与电子工程系河北石家庄050003

软件故障诊断是软件保障中的一项重要工作,在分析软件故障诊断研究现状的基础上,建立了基于数据挖掘的软件故障诊断系统框架,提出了基于数据挖掘技术的软件故障诊断模型,该模型运用软件黑匣子收集软件运行信息,采用数据挖掘中的关联序... 详细信息

软件故障诊断是软件保障中的一项重要工作,在分析软件故障诊断研究现状的基础上,建立了基于数据挖掘的软件故障诊断系统框架,提出了基于数据挖掘技术的软件故障诊断模型,该模型运用软件黑匣子收集软件运行信息,采用数据挖掘中的关联序列模式挖掘、分类、聚类等典型算法,对软件运行序列进行分析,实现了软件故障模式识别、故障报警和故障定位。

关键词：软件故障诊断分类聚类序列关联规则挖掘 Weka

一种基于VC^(++)代码测试匹配算法的软件故障诊断方法

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现代电子技术 2005年第19期28卷 50-52页

作者：李娜慕晓冬吴浩第二炮兵工程学院陕西西安710025 第二炮兵政治部北京100085

针对软件纠错性维护问题,提出了软件故障诊断的概念及一种故障模块匹配算法。软件故障诊断方法是在VC++代码的静态测试和动态测试相结合的基础上,运用故障模块匹配算法匹配二者的测试结果,生成优先诊断模块表,再利用路径覆盖的方式生成... 详细信息

针对软件纠错性维护问题,提出了软件故障诊断的概念及一种故障模块匹配算法。软件故障诊断方法是在VC++代码的静态测试和动态测试相结合的基础上,运用故障模块匹配算法匹配二者的测试结果,生成优先诊断模块表,再利用路径覆盖的方式生成测试用例,针对可疑模块进行进一步的测试诊断,最后确定故障点。

关键词：软件故障诊断测试用例代码分析插桩匹配算法