軟件度量中的若干問(wèn)題研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,各領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)的高復(fù)雜性的軟件系統(tǒng)的數(shù)目越來(lái)越多.因此,人們迫切需要能夠?qū)浖_(kāi)發(fā)過(guò)程和產(chǎn)品進(jìn)行精確的、可預(yù)測(cè)的和可重復(fù)的控制,軟件度量就是度量軟件質(zhì)量的一種行之有效的手段.內(nèi)聚性和復(fù)雜性是面向?qū)ο蟓h(huán)境中的軟件度量的兩個(gè)重要研究方向.盡管人們目前在這方面已經(jīng)做了大量的研究工作,但由于缺乏對(duì)軟件度量本身的深刻認(rèn)識(shí),使得這些度量在實(shí)際使用中度量所得的結(jié)果與人們直覺(jué)所得的結(jié)果并不一致.在某些情況下,其度量值與實(shí)際值之間

2、出現(xiàn)較大的偏差,從而失去了度量的意義,進(jìn)而限制了其應(yīng)用.UML類(lèi)圖刻畫(huà)了諸類(lèi)之間的繼承、關(guān)聯(lián)、組合、聚集等各種復(fù)雜的關(guān)系.類(lèi)圖的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性在某種程度上反映了人們開(kāi)發(fā)和理解相應(yīng)程序的難易程度,它可為后續(xù)類(lèi)似系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作量和開(kāi)發(fā)成本的估算提供有用的信息.尤其是在沒(méi)有或只有部分文檔的情況下理解和維護(hù)一個(gè)較復(fù)雜的面向?qū)ο蟪绦驎r(shí),如果能夠根據(jù)源程序自動(dòng)抽取出反映各類(lèi)之間關(guān)系的UML類(lèi)圖并進(jìn)行結(jié)構(gòu)復(fù)雜性度量,那么對(duì)程序理解和軟件維護(hù)都將是有益的.另

3、一方面,精度和粗糙度是粗集理論中兩個(gè)重要的數(shù)字特征,它們分別用于刻畫(huà)人們對(duì)于粗集中知識(shí)了解的完全程度和不完全程度,即用來(lái)度量由于邊界域的存在而引起的粗集的確定性和不確定性.但在某些情況下,這兩個(gè)數(shù)字特征并不能很好地刻畫(huà)粗集的確定性和不確定性,其度量結(jié)論有可能與人們的直覺(jué)相悖,因而限制了基估機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘和圖像處理等領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用.該文對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容包括如下幾個(gè)方面:(1)系統(tǒng)地討論了當(dāng)前各種主要的類(lèi)內(nèi)聚性度量,并將其歸

4、結(jié)為基于圖論的內(nèi)聚性度量、基于程序切片的內(nèi)聚性度量和基于信息論的內(nèi)聚性度量三大類(lèi).針對(duì)每一類(lèi)類(lèi)內(nèi)聚性度量,該文分析了其中存在的問(wèn)題、原因以及可能的改進(jìn)方向.(2)在分析討論完現(xiàn)有類(lèi)內(nèi)聚性度量中存在的問(wèn)題之后,該文將信息論引入基于圖論的類(lèi)內(nèi)聚性度量,從而得到了一種新的類(lèi)內(nèi)聚性度量.該度量一方面通過(guò)引用圖的遞歸分解來(lái)部分地刻畫(huà)類(lèi)中各成分之間的交互方式,另一方面通過(guò)余熵來(lái)刻畫(huà)子引用圖之間的交互方式.與現(xiàn)有的各種類(lèi)內(nèi)聚性度量相比,該文提出的類(lèi)內(nèi)

5、聚性度量不僅克服了先前大多數(shù)度量不考慮類(lèi)中特殊方法的不足,而且能夠較好地刻畫(huà)類(lèi)中各成分之間的交互方式,從而其度量結(jié)果更貼近真實(shí)值,與人們的直覺(jué)也更相符.(3)在余熵的基礎(chǔ)上提出了一種新的粗集不確定性度量.該文首先為論域上的等價(jià)關(guān)系構(gòu)造相應(yīng)的等價(jià)關(guān)系圖,然后利用信息的余熵刻畫(huà)等價(jià)關(guān)系的"粒度",并在此基礎(chǔ)上提出了新的精度和粗糙度度量.該文提出的度量具有良好的性質(zhì),因而能較客觀地度量粗集中的確定性和不確定性.(4)在熵距離的基礎(chǔ)上提出了一種