基于软件历史仓库和抽象语法树的相似缺陷识别方法

软件开发过程中,软件开发人员常常通过搜索软件历史仓库(historical software repository, HSR),再经复制/粘贴以实现软件复用。HSR中会保存被复用的代码的缺陷及修复信息,辅助处理相似缺陷。基于此,提出一种基于HSR挖掘的相似缺陷识别方法。首先,基于变更日志的分析,从HSR中提取出已知缺陷的模块,建立bug模块库。然后,采用基于抽象语法树(abstract syntax tree, AST)的相似代码检测方法,识别待测试软件与bug模块库中相似的代码,并借助HSR中保存的相应缺陷及修复信息,完成待测试软件中可能包含潜在缺陷的模块的识别。同时,为提高相似代码的识别精度,优化基于AST的代码特征度量。在18个C程序、164对克隆代码上进行实验,结果表明所提方法能够识别出全部相似代码且性能优于已有工具。在人工构建的bug模块库上验证了代码相似性对相似缺陷识别的作用。最后,在8个真实的大型C项目上进行验证,平均缺陷召回率达到94%,表明挖掘HSR可以有效地为跨项目传播的相似代码提供缺陷理解支持。     

基于复用代码检测的缺陷发现方法

软件开发中,因代码复用导致复用缺陷的现象时常发生,针对此提出一种基于代码复用检测的缺陷发现方法。首先通过代码比对或补丁还原的方式定位缺陷相关的代码,将缺陷代码和待测代码以函数为单位进行划分,提取并量化各函数的度量特征、结构特征和文本特征,采用递进式相似函数逐轮筛选的方式,确定可能存在复用缺陷的函数,并基于模型检测和数据流分析技术对疑似缺陷进一步判断。实验选取典型开源项目进行测试,发现了多处潜在的复用缺陷,结果证明了所提方法的有效性,同时发现每个缺陷平均要对2~5个可能的复用点进行判断。     

软件失信的根源因素:失信因子

如何保证软件可信性是目前软件工程研究领域的热点话题之一. 从逆向思维的角度围绕软件失信展开三方面的研究.基于软件可信性的概念,分析软件失信及失效、故障、缺陷、错误之间的关系, 进而提出“失信因子"这一新的概念;通过分析失信因子与软件风险因素内涵的差异,指出了失信因子概念提出的基础性和重要性, 并给出软件失信链,延伸了传统的失效链;通过构建一种基于WBS-RBS的识别框架探讨了对失信因子收集、识别和分类的方法.结合示例,验证了所提概念的合理性.特别强调,在软件开发过程中,软件可信性的保障应着眼于控制、 改善失信因子这一根源性的因素,而非缺陷和故障等表征现象.     

一种实时多任务软件可靠性验证方法

针对软件可靠性增长模型难以满足实时多任务软件可靠性验证的可信性要求,提出了一种基于任务模块软件统计测试的实时多任务软件可靠性验证方法.该方法利用实时多任务软件的结构和运行特点,建立了一个可靠性模型并给出了模型参数的求解方法;通过该模型把待验证的软件系统可靠性指标分配到各个任务模块,然后用统计测试的方法对任务模块的可靠性指标进行验证,以达到对整个软件系统可靠性指标验证的目的.实验证明该方法的有效性和灵活性.     

软件总线研究及其在水电仿真系统中的应用

针对复杂系统仿真软件开发中柔性设计和软件复用等问题,提出了基于软件总线体系结构的系统集成方案.并以此为基础,在水电仿真系统的设计实现中应用了该方案.在复杂仿真软件系统设计与实现中采用软件总线体系结构,有利于应对系统扩展和变化,同时也通过松耦合连接使得系统中组件的重用性得到加强.基于软件总线的仿真系统开发体系,易于实现复杂系统的仿真建模与定制实现,直接提高了生产效率和软件质量.     

基于高层体系结构对象模型的联邦成员软件框架自动生成研究与实现

在基于HLA／RTI的联邦开发中，降低成员软件开发者需要理解HLA／RTI的程度，简化联邦成员软件的开发过程是一个急需解决的问题。本文不典型成员的软件结构和程序流程进行了分析，设计了一种基于HLA对象模型（FOM／SOM）的联邦成员软件框架实现方法，并实现了一种能够自动生成联邦成员软件框架的工具FedWizard，使用该工具可生成联邦成员的C＋＋框架代码。     

MATLAB产品在机载软件开发中的应用

在机载软件开发过程中,强调最多的是软件的安全性和可靠性.要高质量地完成机载软件的开发,需要建立完善的开发流程,并将项目管理和系统工程有机地结合起来.对于机载软件的认证,国外已经有很成熟的标准--DO178B,其中软件开发以及软件的测试和验证是最重要,又往往是最难做好的部分.文中重点描述如何做好软件开发、软件测试与验证,并结合实际工程项目,阐述MATLAB产品、TNI产品在软件开发过程中发挥的作用.最后给出了实际机载产品的试飞结果.     

一个面向基坑工程领域的三维仿真模型构件库

基于构件的软件复用技术可以很好地支撑三维仿真系统开发,是解决基坑工程领域三维建模的有效工具。针对基坑工程仿真系统应用,分析了可复用的三维构件模型,重点讨论了该领域构件的表示和检索技术;创建了一个用于管理这些复用构件的构件库系统;最后给出了该构件库系统的一个应用实例。     

构件复用及其在作战仿真中的应用对策

构件复用是当前软件开发研究的一个热点,也是一个难点。首先比较了当前三种典型的基于构件的软件开发方法,接着提出了理想的基于构件的软件开发方法,之后对基于构件的软件开发方法的基本技术进行了分类。最后在此基础上,结合作战仿真软件开发中存在的不足,研究了构件复用在作战仿真中的应用对策。     

基于HLA的深空探测系统仿真平台

为了仿真验证深空探测中的自主技术,采用基于HLA(High Level Architecture)的分布式仿真技术以及三维视景仿真技术,设计了分布式可视化深空探测系统仿真平台;实现了通用的联邦成员主体软件框架,该软件框架可嵌入不同的仿真实体模块,提高了项目开发的效率。以月球探测器软着陆仿真为例,验证了此仿真平台的可行性。该仿真平台也为进一步验证深空探测的自主技术奠定了基础。     

二级倒立摆在Simulink环境下的实时控制

利用Matlab环境下Simulink工具箱中现有的模块及其函数,开发出能够与被控硬件系统直接通讯的软件模块以及对被控系统进行实时操作和控制的命令模块,实现了直接在Simulink环境下对二级倒立摆系统的实时控制,扩充了已有的Simulink工具箱的功能。研究中所采用的技术与方法可以扩展到对其他硬件系统的实时控制中。     

考虑用户行为和排错延迟的多版本软件可靠性增长模型

软件在测试阶段和使用阶段操作环境的差别导致软件测试可靠性和运行可靠性不完全相同.软件在发布后的使用和维护阶段,软件可靠性的增长不仅体现在软件固有故障的排除,而且用户对软件的熟悉程度也会影响软件的可靠性.本文研究了软件固有故障检测过程、固有故障纠正过程和外在失效过程的特征,建立了考虑用户行为和排错延迟下的多版本软件可靠性增长模型.通过一组来自于开源软件用户缺陷跟踪系统中的真实数据进行数值分析,试验结果表明提出的模型具有较好的效果.     

基于多种软件平台的卫星动力学仿真研究

卫星工具包STK(SatelliteToolKit)只能对自身的模块化方案进行验证和演示。引入了三维建模技术和可视化技术,并基于STK和Matlab的无缝连接,研究建立卫星动力学仿真系统。该仿真系统采用建模软件LightWave建立卫星三维模型,利用STK/Matlab模块提供的接口功能,开发新的轨道与姿态控制模块,为用户定制的轨道与姿态控制方案提供仿真、验证和演示。     

异步LC-DS-CDMA信号的盲解扩

针对低信噪比下异步长码直接序列码分多址(direct sequence-code division multiple access, DS-CDMA)信号伪码序列难以估计的问题,提出一种基于嵌套迭代最小二乘投影和库搜索算法相结合的盲解扩方法。该方法先将接收到的异步长码DS-CDMA信号建模成含有缺失数据的短码DS-CDMA信号,并使用重叠窗对信号进行分段构造观测数据矩阵。然后,使用最大似然理论对其进行数学建模,并用嵌套迭代最小二乘投影算法实现各用户伪码序列片段的粗提取。最后,将提取出来的伪码序列在有限长的生成多项式库中进行匹配搜索,从而得到该序列的生成多项式。仿真实验及理论分析验证了该方法对异步长码DS-CDMA信号伪码序列估计的有效性。     

基于深度学习的多STBC盲识别算法

针对空时分组码(space-time block code, STBC)识别中多种编码类型难区分的问题, 提出了一种基于卷积神经网络的STBC盲识别算法。该算法首先将接收信号采用自相关函数的频域预处理, 输入到卷积神经网络中对信号特征进行提取, 全连接层对特征进行映射, 实现对6种STBC类型的识别。仿真实验结果表明, 在无信道和噪声等先验信息的条件下, 所提算法能够有效区分3种相似度高的STBC3码, 且将STBC可识别的编码类型由目前的4种扩充到6种, 识别准确率能达到96%。该方法的复杂度较低, 不需要利用大量样本数据, 实时性高, 具有较好的工程应用价值。     

基于高斯列消元法的线性分组码参数盲识别

针对线性分组码参数盲识别容错性能较差,以及在低误比特率且同步情况下利用分析矩阵秩亏法识别存在码长不足的问题,提出了一种基于二元高斯列消元法的分组码参数盲识别方法。首先将截获到的数据横向放入到分析矩阵,然后对分析矩阵的列进行二元域高斯消元,并计算每列所含“1”的比率值,再对所有比率值求均值和方差,在低误比特率且同步的情况下利用均值差值可确定码长,而在误比特率较高且不同步的情况下,则需利用方差差值来确定码长。理论分析和仿真表明：该方法与以往的矩阵模型识别方法相比,容错性能较好、计算量较低,且适用于各种码率的线性分组码的码长和同步识别。     

一种基于会话聚类算法的Web使用挖掘方法

Web使用挖掘作为数据挖掘的一个重要任务,有助于了解用户群体的特征,从而为其提供个性化服务.提出了一种基于用户会话聚类的Wei使用挖掘算法.首先,对Web日志预处理采用基于时间窗的用户会话识别方法,提出了一种基于三元组的用户会话表示方法,并在此基础上给出了基于网页语义相似性的会话处理方法,该方法能够在保持用户兴趣不变的情况下有效降低会话维度;其次,提出了一种基于时间及频次的用户会话相似性度量方法;最后,设计了一种两阶段PS-KM会话聚类算法,先用PSO方法进行全局搜索再转入基于K-means方法的局部聚类过程.仿真表明了算法的有效性.     

基于OpenFOAM的充液航天器刚-液耦合仿真

针对航天器姿态控制系统的设计需要,利用开源软件OpenFOAM搭建用于充液航天器刚-液耦合计算的仿真软件。在动边界问题中,推导出非惯性系下的N-S方程,避免了传统CFD软件中动网格法所带来的大量网格转换计算,提高软件计算效率。采用PIMPLE (pressure implicit with splitting of operators,semi-implicit method for pressure linked equations)算法搭建了晃动力求解模块,采用变步长龙格库塔法搭建了姿态运动模块,实现航天器的基于CFD方法的刚-液耦合仿真。利用该软件对相关算例进行了数值仿真,其结果与基于等效力学模型的刚-液耦合程序以及商业软件的计算结果吻合良好。     

基于LDPC编码的自适应数据重传方法

提出一种新的基于低密度校验(low density parity check, LDPC)码的自适应数据重传方法。在信道条件差（信噪比低）时, 该方法采用母码为低码率的LDPC码编码,校验位打孔的重传方式;在信道条件好（信噪比高）时,采用母码为高码率的LDPC码编码,信息位打孔的重传方式。该方法既能提高硬件利用率、节约能耗,又能保证在最差信道下数据传输的可靠性。