软件变量粒度复杂网络建模和节点重要性度量方法

发布时间：2017-06-30 19:01

  本文关键词：软件变量粒度复杂网络建模和节点重要性度量方法，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：自计算机诞生以来,随着科学技术的进步,计算机硬件的变化日新月异,内存的负载量、CPU的计算速度、硬盘的读写速度都有了爆发式的提高,与之而来的是软件应用种类和规模的不断提升。自1968年科学家第一次提出了软件危机以来,软件开发的可控性、安全性和开发成本一直是软件发展的关注的焦点问题。复杂网络是近些年新兴的研究课题,在Internet网络、神经网络、交通网络等领域都得到了很好的应用。将复杂网络的理论应用于软件结构的研究才刚起步,现有的研究主要是建模、度量,并取得一些研究成果。复杂网络理论在研究软件结构进而提高软件质量方向上有着广阔的研究空间和重要实际应用价值。本文首先提出了一种变量粒度描述软件结构的建模方法,该方法利用软件中方法之间存在调用关系,采用深度优先的算法,去遍历软件源码中的每个方法,为出现的每一个变量建立一个节点,每一组变量影响关系建立一条边。等遍历结束也就构造好了变量粒度层次的软件复杂网络模型。并且计算了该模型中复杂网络的有关度量值,分析了该模型的小世界特性和无标度特性是否明显。然后提出了一种用于描述软件结构的复杂网络中的节点度量方法 NIESN,该方法考虑到描述软件结构的复杂网络的特性,当两个节点存在边时,它们之间相互给对方投票,经过递归运算,最后所有节点的重要性度量值收敛得到最后的度量结果。本文最后对大量真实软件进行建模和度量节点重要性实验,结果表明本文提出的模型有很好的实际应用价值,节点度量方法比较以前的方法,更加适用于描述软件结构的复杂网络的节点重要性度量。
【关键词】：复杂网络 建模 节点重要性度量
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.5;O157.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 研究背景10-13
• 1.1.1 基于复杂网络的软件结构分析的产生背景10-11
• 1.1.2 基于复杂网络的软件系统分析的国内外发展现状11-13
• 1.2 课题的主要研究内容13-14
• 1.3 本文的结构安排14-15
• 第2章 基于复杂网络的软件结构分析相关知识概念15-23
• 2.1 复杂网络相关概念15-17
• 2.1.1 网络的图表示15
• 2.1.2 网络的平均路径长度15-16
• 2.1.3 网络的聚类系数16
• 2.1.4 度与度分布16-17
• 2.2 几种基本网络拓扑模型及其性质17-22
• 2.2.1 规则网络17-19
• 2.2.2 随机网络19
• 2.2.3 小世界网络模型19-21
• 2.2.4 无标度度网络模型21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第3章 软件变量粒度网络建模及复杂网络特性研究23-35
• 3.1 引言23
• 3.2.变量粒度复杂网络的建模23-32
• 3.2.1 软件变量粒度网络建模相关定义23-26
• 3.2.2 变量粒度描述软件结构网络中节点的选择方法26-27
• 3.2.3 条件判断与循环语句影响范围的处理方法27-29
• 3.2.4 变量之间相互影响定理29
• 3.2.5 变量粒度软件网络建模方法实现29-32
• 3.3 实际应用价值分析32-34
• 3.4 本章小结34-35
• 第4章 软件复杂网络节点重要性度量方法35-44
• 4.1 引言35-36
• 4.2 Page Rank节点度量方法36-37
• 4.3 软件复杂网络节点重要性度量方法37-43
• 4.3.1 定义37-38
• 4.3.2 节点重要性度量方法设计38-39
• 4.3.3 用例分析39-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第5章 算法实现与实验结果44-53
• 5.1 变量粒度软件复杂网络建模的实现及实验结果分析44-48
• 5.1.1 环境及实验数据的采集44
• 5.1.2 实验结果分析44-48
• 5.2 NIESN算法的实现与实验结果分析48-52
• 5.2.1 环境及数据集设置48
• 5.2.2 实验结果分析48-52
• 5.3 本章小结52-53
• 结论53-55
• 参考文献55-58
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果58-59
• 致谢59-60
• 作者简介60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 蔡泽祥;王星华;任晓娜;;复杂网络理论及其在电力系统中的应用研究综述[J];电网技术;2012年11期

2 秦李;杨子龙;黄曙光;;复杂网络的节点重要性综合评价[J];计算机科学;2015年02期

3 马于涛;何克清;李兵;刘婧;;网络化软件的复杂网络特性实证[J];软件学报;2011年03期

4 吕天阳;朴秀峰;谢文艳;黄少滨;;基于传播免疫的复杂网络可控性研究[J];物理学报;2012年17期

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本文编号：503058