基于故障森林的组合测试故障定位研究

组合测试作为一种对参数组合空间抽样的系统方法,适用于待测系统中存在由特定参数组合所引发的软件失效.依据组合测试结果,定位出最小失效诱因模式(minimal failure-causing schema,MFS)有助于程序员进行故障源检测与修复.然而,组合测试可能存在mask effect,使得测试用例中即使包含MFS也未必一定触发软件失效.因此,在存在mask effect的系统中精确定位最小失效诱因模式尤为困难.为此提出了一种基于故障森林的组合测试故障定位方法.给定一个t-路组合测试集(t≥2)及其附加测试集,该方法首先学习由多个深度为t的基本故障分类树所组成的故障森林,然后从故障森林中提取基本故障组合模式,最后将可疑MFS进行排序,并提交给程序员进行进一步诊断.仿真实验结果表明,该方法能有效定位系统中存在的组合故障模式.特别地,对于存在mask effect的待测系统,故障定位结果健壮.     

基于FP-tree候选组合模式的低速率拒绝服务攻击检测

低速率拒绝服务攻击(LDoS)比传统的DDoS攻击更加难以检测与防范,为此,分析了加入LDoS攻击的网络流分布特性,通过设置流信息熵阈值定位出可疑IP流对,并采用基于FP-Tree候选组合频繁模式的挖掘算法,将候选频繁端口模式在FP树路径中进行匹配来发现LDoS攻击及其攻击特性.仿真实验表明,该方法效果显著.     

一种基于层次切片的软件错误定位方法

提出了一种基于层次切片模型适合面向对象语言的错误定位方法.首先分别在包层、类层、方法层删去通过测试的包、类和方法,缩小软件错误存在的范围;其次,在语句层将删减后的程序按抽象语法树划分成若干模块,统计模块内变量使用的数目;通过动态分析,选取一组测试用例计算其执行历史;根据模块内使用变量数目的规模,采用逐步求精算法,计算产生错误测试用例的程序执行历史与静态分析过程中所产生模块的交集及交集的后向切片,直至实现错误定位.实验数据表明:该方法能够查出前期定位程序中绝大部分错误的位置,尤其适用在方法调用比较少的程序中.在方法调用比较频繁的程序中,由于在调用语句处迭代调用逐步求精算法,效率会降低.     

基于启发式的海洋自主系统规划修复方法

针对海洋自主系统原规划失效后重新规划的问题,提出了一种基于启发式的规划修复方法.该方法以一种启发式规划方法为基础,在原规划失效后,对原规划进行局部修复,从而达到可以利用原规划内容的效果.在修复部分采用移除树确定受影响动作集的范围,迭代地对移除树进行生长和合并,并以移除代价最小的移除树为可行解空间寻找合适的候选规划,替换原规划失效部分.仿真实验表明,该方法不仅在规划精度方面与重规划相比具有相同的水平,而且规划时间大大缩短.     

一种提高错误定位效率的测试用例选择方法

为提高错误定位的效率,提出了多种测试用例约简与选择的方法,然而,过度的约简与不适的选择造成了部分测试信息丢失,引起了错误定位有效性的损失。本文提出了一种相似测试用例选择方法,用以约简测试集。该方法能消除偶然测试用例对错误定位准确性造成的偏差,通过为每个失败测试用例选择执行轨迹与其相似的成功测试用例的方式,最大限度地保留测试的全部信息;基于选择出的测试用例信息,利用已有的错误定位方法输出程序语句的可疑值列表。以Siemens程序集作为实验对象,证明了本文测试用例选择方法能显著提高错误定位的有效性。     

数控系统软件故障定位技术

为了快速准确地对数控系统中的软件故障实施定位,提高数控系统可靠性,提出将改进的相似路径算法和模糊判断技术应用到数控系统软件故障定位领域。根据监控器记录的信息,生成失效路径;根据改进的相似路径算法,由程序控制流图和失效路径生成相似路径集;通过程序切片算法,将可疑代码的范围减少;同时采用模糊数学来判断可疑代码,进而对控制流类故障进行定位。为了验证该方法的可行性,事先在NURBS插补模块中植入故障,并对该模块进行故障定位实验。实验结果表明,该方法是一种行之有效的数控系统软件故障定位方法。     

基于改进的候选组合频繁模式的LDoS攻击检测

低速率拒绝服务(LDoS)也被称为脉冲式拒绝服务,在攻击检测与防范方法上计算复杂、难以实现。针对此问题,分析了针对TCP拥塞控制机制的LDoS的数据流分布特性,通过设置流信息熵阈值定位出可疑IP流对,采用改进的候选组合频繁模式挖掘算法,将候选频繁端口模式在FP树路径中进行匹配来发现LDoS攻击及其攻击特性。仿真实验表明,该方法能够有效的检测LDoS攻击。     

基于操作剖面搜索可疑参数的故障定位方法

针对软件故障定位问题,提出一种新型故障定位技术SPRank(可疑参数排名).该方法利用测试数据构建操作剖面模型,并提出输入参数谱度量程序各个参数的可疑度;在此基础上,利用优化的思想搜索程序的可疑参数和与之相关的可疑语句,进一步缩小程序故障的检索范围,从而提升故障定位准确率.实验表明SPRank方法能有效地提升三种经典高效的故障定位方法的故障定位准确率.     

一类基于最小二乘法的声发射源组合定位算法

介绍了声发射源时差定位方法的基本原理及其常用的声发射源定位方法.针对声发射源三维定位常规算法中初始值的选取影响算法收敛速度和定位精度的问题,充分利用最小二乘算法的估计特性,改进定位算法,提出一类基于最小二乘法的Geiger优化迭代组合定位算法.数值仿真算例表明:该方法能有效解决迭代法的初始值问题,保证算法的收敛并且提高迭代算法的收敛速度.     

利用FP-树挖掘有约束的频繁模式

探索有约束限制的频繁模式的挖掘问题,目的是要建立一个基本框架,通过构造一种新的数据结构--约束树,解决了确定一个项集的最小约束值的关键问题.在此基础上进一步提出了一种有约束限制的模式增长算法,并进行了初步的实验验证.实验结果表明,新的算法比以前类似算法在性能上有显著提高.     

基于B+树索引的动态社会网络差分隐私保护

针对当前社会网络的动态更新速度越来越快,而社会网络中差分隐私保护方法迭代速度慢的问题,提出一种基于B+树索引的动态社会网络差分隐私保护方法.使用B+树索引社会网络图的边,根据差分隐私并行性组合的特点,对B+树的索引数据划分,为数据分配不同的ε并添加拉普拉斯噪声,实现数据隐私后的整体高效用性和局部强保护性;在迭代时利用B+树的高效索引对欲更新的信息快速定位,实现动态社会网络差分隐私保护的快速迭代.实验表明,B+树索引有效提高了动态社会网络差分隐私保护的迭代速度,同时差分隐私的并行性提高了数据的效用性.     

基于蚁群算法的QoS多播路由算法

提出一种基于蚁群算法的分布式动态QoS多播路由的算法.充分考虑路径时延对多播树总代价的影响,多播树中添加符合QoS约束条件的路径,并且从多播组的目的结点出发进行搜索,该路径的路径代价在该次选中的所有迭代路径中最小,以"拉"的模式分布式地构造出多播树。实验结果表明,该算法代价性能良好,能满足多媒体网络的实时性要求.     

基于贝叶斯测距和迭代最小二乘RSS的定位算法

针对基于接收信号强度(received signal strength,RSS)测距定位框架,提出基于贝叶斯测距和迭代最小二乘定位的RSS的定位算法.在测距阶段,先利用贝叶斯概率模型处理测距过程,并采用最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)估计距离;在定位阶段,利用迭代最小二乘(iterative least square,ILS)估计节点的位置,最后重点对其定位性能做了理论分析和对比实验.仿真结果表明,提出的MMSE+ILS定位的方案极大地提高了定位精度,并降低了计算复杂度,但运行时间略有提高.     

基于频繁模式树的正负项目集挖掘

传统的基于支持度—置信度框架的关联规则挖掘方法可能会产生大量不相关的、甚至是误导的关联规则,同时也不能区分正负关联规则。在充分考虑用户感兴趣模式的基础上,采用一阶谓词逻辑作为用户感兴趣的背景知识表示技术,提出了一种基于背景知识的包含正负项目集的频繁模式树,给出了针对正负项目集的约束频繁模式树的构造算法NCFP-Construct,从而提高了关联规则挖掘的效率和针对性,实验结果显示该方法是有效的。     

基于条件概率的错误定位方法

有效的软件调试是保证软件可靠性的关键。调试旨在发现程序中存在的错误并进行修复,其中错误定位最为烦琐,针对目前性能优异的基于程序频谱的定位方法展开研究。为了能直观地表现程序频谱与执行结果之间的联系,结合条件概率的思想对这种联系进行量化分析,并基于条件概率模型的特征提出了一种新的可疑度计算公式CPStar,该方法采用了不确定性系数Star,通过调节系数的大小提高公式的可用性,可以有效修正成功测试用例的数量对定位效果的不利影响。实验结果表明,提出的CPStar方法可以在一定程度上提高错误定位的准确性与效率,其定位效果优于其他方法。     

基于人工免疫算法的高效回归测试用例集约简机制

为了在海量回归测试用例中剔除冗余测试用例,优化回归测试的效率,提出一种基于人工免疫算法的高效回归测试用例集约简机制.首先,构建测试需求覆盖模型,其次,通过适应度函数刻画测试用例集的测试总开销,利用人工免疫算法强大的全局搜索能力约简回归测试用例集.基于真实工程代码构建实验验证了所提机制的有效性,实验结果表明:同现有基于遗传算法的机制相比,在不同的迭代阈值下,平均约简成功率分别从10%,35%和80%提升至100%,同时平均冗余覆盖比率从98%,95%和109%降低到21%,55%和90%,测试用例集约简效果明显;在约简效率方面,所提机制平均迭代次数均小于25次,而对比方案的迭代次数均大于50次,用例约简效率大幅提升.     

疲劳与强度耦合下结构系统可靠性研究

本文首先建立了考虑疲劳载荷和静载荷同时作用下的结构系统可靠性分析模型.并针对在疲劳与强度耦合下的结构系统可靠性分析中,采用改进的分支限界法搜索主要失效模式存在计算量过于庞大的问题,提出一种基于增量时间法来判别系统主要失效模式.引入承损伤比和承力比两个参数,并以该阶段系统的时间增量最小为准则选取进入主要失效模式的单元,组合顺序失效元即可生成系统主要失效模式.该方法可为快速合理评估结构系统可靠性提供理论参考依据.     

最小生成树DNA算法

为了改进粘贴模型,提出了用生化实验实现求解割集的计算方法,并基于该方法给出了最小生成树DNA算法.首次将分离实验扩展为基于分离板的分离实验和基于电泳技术的分离实验,所提出的最小生成树DNA算法打破了DNA计算的计算模式——用求解割集的最小边的方法逐步产生最小生成树.用该方法求解割集利用了分离实验运算的高度并行性,最小生成树DNA算法的时间复杂度是线性的,从而降低了算法的时间复杂度.     

叉车机械变速箱齿轮失效故障树可靠性分析

通过对叉车机械变速箱齿轮进行失效模式与效应分析,研制出机械变速箱齿轮失效故障树;编写出计算机辅助故障树分析程序;求出了导致系统失效的所有可能的故障模式 (即最小割集 ),从而建立了系统的故障谱,为叉车的设计和维修提供了有益的参考.     

基因表达数据的频繁闭合模式挖掘新算法

基因表达数据集与传统事务数据集相比呈现出新的特征,由于其项目数远远大于事务数,使得大量现有的基于项目枚举的频繁闭合模式挖掘算法不再适用.为此提出一种频繁闭合模式挖掘新算法TPclose,使用TP-树(tidset-prefix tree)保存项目的事务集信息.该算法将频繁闭合模式挖掘问题转换成频繁闭合事务集挖掘问题,采取自顶向下分而治之的事务搜索策略,并组合了高效的修剪技术和有效的优化技术.实验表明,TPclose算法普遍快于自底向上事务搜索算法RERⅡ,最高达2个数量级以上.