软件网络Top-k重要节点挖掘算法研究

发布时间：2017-07-31 18:20

  本文关键词：软件网络Top-k重要节点挖掘算法研究

  更多相关文章： 软件网络 函数调用 路径序列 信息熵 故障传播 重要节点

【摘要】：随着计算机和网络的快速发展,软件系统规模日益增大、使用环境日益复杂,使得软件系统表现出越来越复杂的特性。将软件系统建模为一种复杂网络,从数据挖掘的角度出发,发现软件网络中的重要节点,对于理解软件拓扑结构、辅助软件系统的测试、维护和预防漏洞、错误定位等具有重要意义。本文追踪软件的动态执行过程,构建软件动态执行网络图,从不同角度出发,挖掘软件网络中的重要节点,主要工作如下:首先,研究如何将软件系统映射为软件网络的方法,针对已有软件网络建模方法的不足,根据软件中函数之间的动态调用序列,构建出一种基于函数调用的软件网络模型,给出了详细的建模过程,并对模型中涉及的基本度量参数进行了分析。其次,根据软件系统中节点间的信息流动特性,提出了一种基于信息熵的软件网络节点重要性度量指标,以深度优先策略收集软件网络图中的函数调用路径序列,得到每个源节点的信息可达集,计算其信息熵,并设计了重要节点挖掘算法,挖掘软件节点在信息传播过程中的Top-k活跃节点。再次,根据软件系统节点之间故障的级联传播特性,提出一种基于故障传播的节点重要性度量指标,用此指标衡量节点在综合自身缺陷和受关联节点感染情况下发生故障的概率,并设计算法计算节点的故障概率值,挖掘级联故障模型中的Top-k故障敏感节点,作为软件管理中的重要节点加以重点防护。最后,以真实开源软件为实验数据,在Windows平台下对本文提出的挖掘算法用C++语言进行了编程实现,并与传统挖掘手段进行了对比,对算法的可行性和准确性进行验证。
【关键词】：软件网络 函数调用 路径序列 信息熵 故障传播 重要节点
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.13;O157.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 复杂网络研究现状11-12
• 1.2.2 重要节点挖掘方法研究现状12-13
• 1.3 存在的问题13-14
• 1.4 本文研究的主要内容14
• 1.5 本文的组织结构14-16
• 第2章 软件系统网络模型建立及拓扑结构分析16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 软件网络的网状拓扑表示16-18
• 2.3 软件网络建模18-22
• 2.3.1 现有的软件网络建模技术18-19
• 2.3.2 本文的软件网络建模过程19-21
• 2.3.3 软件网络邻接矩阵生成算法21-22
• 2.4 软件网络拓扑统计特性分析22-25
• 2.4.1 基本度量参数22-24
• 2.4.2 软件实例分析24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 基于信息熵的TOP-K重要节点挖掘算法26-36
• 3.1 引言26-27
• 3.2 基于信息熵的节点重要性度量体系相关定义27-29
• 3.3 节点熵值TOP-K挖掘算法K-INMIE29-35
• 3.3.1 算法思想29-30
• 3.3.2 数据结构设计30
• 3.3.3 算法设计及实例分析30-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第4章 基于故障传播的TOP-K重要节点挖掘算法36-46
• 4.1 引言36-37
• 4.2 故障传播模型基本问题描述及定义37-42
• 4.3 节点故障概率TOP-K挖掘算法K-INMFP42-45
• 4.3.1 算法思想42-43
• 4.3.2 K-INMFP相关算法设计43-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第5章 实验结果与分析46-56
• 5.1 实验环境配置46
• 5.2 实验数据介绍46-47
• 5.3 基于信息熵的TOP-K重要节点挖掘算法实验结果分析47-52
• 5.3.1 函数节点的信息熵评估47-48
• 5.3.2 基于信息熵的软件各版本稳定性分析48-50
• 5.3.3 与其他度量指标对比分析50-52
• 5.4 基于故障传播的TOP-K重要节点挖掘算法实验结果分析52-55
• 5.4.1 节点故障敏感度分析52-53
• 5.4.2 基于故障传播的软件各版本稳定性分析53-54
• 5.4.3 与其它度量指标对比分析54-55
• 5.5 本章小结55-56
• 结论56-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果62-63
• 致谢63

【相似文献】

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 刘婧;何克清;;软件网络形成机理研究[A];2006全国复杂网络学术会议论文集[C];2006年

2 李晖;张慧;赵海;蔡巍;;软件网络中的簇度相关性及演化分析[A];第八届沈阳科学学术年会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前9条

1 本报记者 郭涛;未来是属于软件网络的[N];中国计算机报;2014年

2 本报记者 郭涛;博科：毫不迟疑地进入软件网络时代[N];中国计算机报;2014年

3 本报记者 郭涛;虚拟化网络必须开放[N];中国计算机报;2014年

4 ;“网络巡警”保安全[N];网络世界;2001年

5 记者 种筱娜;粤港产业融合添新范本[N];珠海特区报;2013年

6 ;2007 IT风向展望之软件网络篇[N];中国电脑教育报;2007年

7 ;打造实用型人才[N];中国电脑教育报;2012年

8 ;杀毒软件网络版的优势及特点（3）[N];计算机世界;2003年

9 计算机世界评测实验室 秦钢;网络杀毒新选择[N];计算机世界;2004年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 李鹏;软件网络结构特征和信息代谢的研究[D];东北大学;2012年

2 汪北阳;加权软件网络的建模、分析及其应用[D];武汉大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 桂敬文;多粒度软件网络演化分析与建模[D];东北大学;2013年

2 武宏飞;基于复杂网络的软件网络关键节点挖掘算法研究[D];燕山大学;2015年

3 王刚;基于中心节点的软件网络社团结构研究[D];燕山大学;2016年

4 李艳玲;软件网络Top-k重要节点挖掘算法研究[D];燕山大学;2016年

5 张慧;多粒度软件网络的特性研究及演化分析[D];沈阳工业大学;2013年

6 于双;基于继承树的软件网络核心结构的分析与研究[D];东北大学;2010年

7 茆广圆;大规模软件网络多粒度特性分析[D];东北大学;2011年

8 赵佳丽;波及度在软件网络中的分析和应用[D];东北大学;2012年

9 刘杰;基于小型类粒度软件网络的拓扑结构分析[D];中国地质大学;2010年

10 刘宇航;基于源代码的软件网络结构研究[D];北京邮电大学;2010年

，

本文编号：600489