软件错误自动定位关键科学问题及研究进展

程序源代码中的缺陷是导致软件不可靠的一个主要原因.软件错误自动定位技术通过计算机分析程序源代码或执行过程中产生的运行状态,检测程序中的异常并将其独立出来作为需要进一步调试的可疑代码,从而缩小缺陷代码的搜索范围,辅助开发人员更快地识别缺陷语句并分析软件失效的产生原因.为了清晰地分析软件错误定位领域的关键科学问题,文中首先定义了"失效-错误定位-理解"模型,然后形式化地描述了软件错误定位相关概念;接下来,调研国内外最新研究进展,统计分析了发展趋势;重点分析了各种错误定位方法的基本思想、优缺点及其对关键问题的解决情况;最后总结了尚待解决的难点问题,指出了未来可能的研究方向.

软件工程专业应用型人才培养模式的探索与实践

本文结合哈尔滨学院软件工程专业培养应用型软件人才的实践经验,提出了"三零五化"的人才培养思想和"三三一"的办学理念,架构了基于校企合作的"2.5+1.5"应用型软件人才培养模式和四位一体的培养方案,设置了相应的课程体系,阐述了在师资队伍建设、教学改革、校企合作构建产学研一体化平台和力争学校、政府企业、三力合一等方面所采取的相应举措。对应用型本科院校人才培养具有参考价值。

应用型本科软件工程专业产学研用合作人才培养模式研究

开展产学研用合作是应用型本科高校提高人才培养质量和提升科技创新能力的有效途径,也是高校将人才优势和科研成果转化为现实生产力的有效途径。文章结合哈尔滨学院软件学院多年的教育教学改革实践,给出了软件工程专业产学研用合作人才培养模式,实践证明产学研用合作教育是对高等教育的有效补充,是行之有效的人才培养模式。

失效上下文统计分析的软件故障定位方法

针对程序切片方法不提供语句的可疑程度描述,而覆盖分析方法不能充分分析程序元素间的相互影响等问题,提出上下文统计分析的软件故障定位方法。首先,将源程序转换为抽象语法树和程序依赖图;接下来,插桩程序,收集运行时信息;然后,根据失效点,执行按需的反向动态切片,确定失效产生的上下文;最后,对于反向动态切片中的节点,统计计算可疑度,输出带可疑度排序的动态程序切片。该方法不但描述了失效产生的上下文,还计算上下文中各个语句的可疑度。实验结果表明,所提方法与单一的覆盖分析方法相比,平均Expense降低了1.3%,与单一的切片方法相比,平均Expense降低了5.6%,所提方法可以有效辅助开发人员定位与修正软件缺陷。

浅谈平面设计中软件的结合运用

随着电脑和网络的迅猛发展,计算机平面设计被广泛应用在各个行业中,印刷业、广告业、企业形象设计业、企业服装设计业、软件业、游戏业、影视业以及互联网业.对计算机平面设计人才技能的要求越来越高。在设计中要快速并熟练的掌握计算机软件的操作由为重要。

在软件开发中贯彻简化原则的措施

目前,软件开发行业正在大力倡导规范软件开发。那么如何规范?理论结合实际,重点讨论了在软件开发过程中,如何贯彻简化原则。

浅谈间谍软件的破坏方式及其防范对策

间谍软件在2004年初至今增长非常迅猛,占到了整体互联网危害的23%,已开始成为影响用户互联网使用的最大"恶魔"。以下就间谍软件的来源及如何清除、预防间谍软件作了简单介绍。

改进的UCGD软件体系结构设计方法

软件体系结构设计方法越来越受到研究者和实践者的重视,本文概述了软件体系设计方法主要分类,分析了非功能需求及用例技术的作用。详细阐述了使用UCGD方法进行软件体系结构设计的步骤,结合鲁棒性分析等技术,探讨了UCGD多个方面的改进,在计算机围棋系统架构中进行了初步尝试。

试析中国IT核心技术——软件体系的发展展望

IT在21世纪已成为各行业的公用技术,结合实际,针对中国IT核心技术(软件体系)的发展趋势进行了阐述。

软件架构中的关键因素

软件架构是当前软件工程的一个主要研究领域。给出了一个新的软件架构概念模型,分析了其中的组成部分和关系,详细探讨了影响因素、决策和软件架构外部视图。

面向有效错误定位的测试用例优选方法

针对已有测试用例选择方法在提高错误定位有效性方面存在局限性的问题,首先,定义"失效覆盖向量相似度优先排序"准则,将执行路径与失效执行路径相似的成功测试用例赋予较高的优先级;然后定义"失效覆盖等价划分优化选择"准则,选择能够最大区分失效执行语句的成功测试用例集合;在此基础上,建立测试用例优选模型(effective selection,ES).不同于已有方法,ES充分利用失效执行路径来提高错误定位的有效性.该模型被应用于优选Siemens测试用例集合,其结果被应用于Tarantula等4种错误定位方法.结果表明,ES在约简率Reduction和衡量错误定位有效性的Expense_increase两个指标方面,均优于已有的基于语句和基于向量的测试用例约简方法.ES不但可以获得97%以上的约简率,提高错误定位的效率,而且具有较低的Expense_increase,显著提高了错误定位的有效性.

面向程序理解的系统依赖图构建算法

为降低程序理解中的程序标准化和程序匹配等复杂度,提出了面向程序理解的系统依赖图构建算法,将其划分为3个阶段:程序信息的提取、控制依赖子图的构建和数据依赖子图的构建.采取控制依赖和数据依赖分别求解,直接基于控制依赖子图分析数据流,无需额外的控制流图表示,并且可按需计算数据流,降低了算法复杂度;将选择语句和循环语句统一表示,并将表达式表示为抽象语法树,使之便于程序转换和分析.在编程题自动评分系统和程序识别中的应用中结果表明构建的系统依赖图为程序理解和分析提供了方便,降低了复杂度.

面向程序分析的插桩技术研究

为了满足测试覆盖分析和软件调试等程序分析技术对插桩技术的需求,提出了插桩模型,开发了一款实用的插桩工具。基于双缓冲技术,构建词法分析器和语法分析器。在语法分析归约时同步收集插桩信息,然后根据插桩策略执行插桩,生成目标文件。得到的程序运行时信息被应用于影响广泛的四种软件自动调试分析方法。对于这四种方法。缺陷语句均被准确识别为最可疑语句。应用结果表明,该方法能够为准确高效的程序分析提供必要的运行时信息。

面向能力培养的“Linux应用”课程教学改革

以IT行业的实际需要和应用型人才培养为出发点,以学生能力培养和学习兴趣提高为目标,结合软件工程本科专业"Linux应用"课程的具体特点和学生实际情况,阐述如何更新课程教学理念,重构课程教学内容,改革课程教学模式,讨论引导教学法、案例教学法、项目教学法和分组讨论法在"Linux应用"课程教学中的应用,提出侧重于综合能力测试的课程考核方法,同时说明课程教学实践的效果。

基于插桩技术的程序谱构建方法

为了满足软件测试、软件调试和程序优化等领域对程序谱的需求,提出了基于插桩技术的程序谱构建模型,主要包括插桩预处理、双缓冲处理、有穷自动机处理识别插桩点、植入探针生成插桩代码、编译连接并执行插桩程序以收集执行轨迹构建程序谱。采用双缓冲处理机制,可有效提高源代码处理效率,有穷自动机能够准确识别插桩点。在软件错误定位中的应用结果表明基于插桩技术构建的程序谱可为准确、高效的程序理解和分析提供方便。

基于频繁闭合序列模式挖掘的学生程序雷同检测

针对学生程序抄袭导致考核可信度降低而人工检测抄袭工作量巨大的问题,提出了程序雷同检测模型,首先通过词法分析将程序转换成token序列,并将其散列映射为数字序列;然后采用BIDE挖掘算法挖掘频繁闭合序列;在此基础上,识别相似代码片段,并计算程序之间的相似度,进而判定程序是否雷同。实验结果表明,与目前应用广泛的雷同程序检测工具MOSS相比,本文方法提高了雷同检测的准确性,不但可以准确地给出雷同统计信息,还能够较为直观地显示雷同代码片段。

基于遗传编程的学生程序修正方法

学生程序的自动修正是程序设计类大规模网络公开课亟需解决的关键问题。结合学生程序在线评测的需求,提出了基于遗传编程的学生程序修正模型,设计并实现了基于Web的便于教师和学生使用的程序自动修正系统。基于测试用例集实现程序在线评测,对评测结果中满足自动修正条件的学生程序进行错误定位,在此基础上实现自动修正。应用结果表明,该系统可以有效管理和测试学生程序,并为学生修正含有缺陷的程序提供参考,减轻了教师的负担。

克隆代码分析方法研究

针对已有克隆代码检测工具只输出克隆组形式的检测结果,而难以分析克隆代码对软件质量的影响问题,提出了危害软件质量的关键克隆代码的识别方法。定义了克隆代码的统一表示形式,使之可以分析各种克隆检测工具的检测结果,然后解析源程序和克隆检测结果,识别标志符命名不一致性潜在缺陷,定义了克隆关联图,在此基础上检测跨越多个实现不同功能的文件、危害软件可维护性的克隆代码,最后对检测结果进行可视化统计分析。克隆代码分析工具被应用于分析开源代码httpd,检测出了1组标志符命名不一致的克隆代码和44组危害软件可维护性的关键克隆类。实验结果表明,该方法可以有效辅助软件开发和维护人员分析、维护克隆代码。

基于结构特征聚类的相似代码检索方法

针对基于图的相似代码检测方法复杂度高、对代码多样化识别能力有限等问题,提出基于结构特征聚类的方法。首先将代码表示为控制依赖树,在此基础上执行代码标准化,消除代码表达方式的多样化,以便识别语法表示不同,而语义相似的代码;然后采用特征向量描述程序的结构信息,将复杂的图的相似度求解问题转换为简单的相似向量的聚类问题,快速提取可能相似的候选代码。实验结果表明,方法与Gabel等人提出的方法相比,可以识别更多的代码多样化。

产学研用合作培养应用型本科个性化IT人才的研究

产学研用合作应用型本科个性化IT人才培养的模式,即通过校企合作对应用型本科IT人才进行因材施教的培养,它是目前教学改革的热点,既要保持本科人才的研究特性,又要突出其应用的特征。哈尔滨学院软件学院在个性化人才培养上进行了多年的教学实践,实践表明产学研用合作应用型本科个性化IT人才培养的模式是具有可行性和科学性的,是应用型本科人才培养的重要措施和有效途径。