基于节点调用关系的软件执行网络结构特征分析
发布时间:2017-06-02 21:20
本文关键词:基于节点调用关系的软件执行网络结构特征分析,,由笔耕文化传播整理发布。
【摘要】:针对软件系统的稳定性和安全性问题,本文基于软件网络中节点之间的调用关系,引入复杂网络理论,从节点和社团等网络拓扑结构的角度,对软件系统的结构特性进行研究分析。首先,为了更清晰地展示软件执行过程中的相关信息,根据函数间的调用关系,提出一种构建软件网络模型新方法。通过设定不同的实验用例参数,多次执行软件系统,追踪执行过程中函数调用的相关信息。对多次执行结果进行去重合并,删除冗余信息,构建软件执行网络模型。其次,考虑网络结构中节点故障的传播特性,将函数节点的故障概率定义为节点的脆弱性NV(Node Value)。分析软件执行过程中函数节点之间的调用关系,给出算法MIN(Mining the Importance of Node)计算函数节点的NV值,并通过算法MKN(Mining the top-K nodes)获取关键节点。分析软件各版本中关键节点的分布情况,揭示软件升级过程中关键节点的稳定性。再次,基于软件执行过程中函数间的调用关系,定义函数节点的依赖函数集合DNSet(Dependency Node Set),给出评估函数节点重要性的度量标准依赖度FA(Fault Accumulation)。为了计算函数节点的FA值,给出算法MIEN(Mining the Importance of Each Node)。通过对节点排序,挖掘软件中的关键节点。分析关键节点在不同软件版本中的分布规律,揭示关键节点的稳定性。最后,引入社团理论,依据软件网络中的关键节点,提出算法GOC(Generation the Original Communities)初始化软件网络中的社团结构。基于节点间不同的依赖程度,给出算法OPSN(The Optimal of Partition the Software Network),将其他节点划分到不同的社团结构中,获取最优的划分。考虑软件“高内聚,低耦合”特性,提出新标准COM(Cohesion Of Community)评估软件网络中社团结构。通过对两款软件进行实验,分析软件的网络结构,挖掘软件系统的潜在性质,验证所提方法的有效性和正确性。
【关键词】:复杂网络 软件系统 故障概率 函数依赖性 节点重要性 社团结构
【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】:O157.5;TP311.5
【目录】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 绪论10-16
- 1.1 课题的研究背景与意义10-11
- 1.2 国内外研究现状11-14
- 1.2.1 复杂网络11
- 1.2.2 软件网络11-12
- 1.2.3 重要节点12-13
- 1.2.4 社团结构13-14
- 1.3 课题的主要研究内容14-15
- 1.4 论文的组织结构15-16
- 第2章 软件系统的网络模型16-24
- 2.1 复杂网络的研究内容16-17
- 2.2 软件系统的网络化17-19
- 2.2.1 基于复杂网络的软件系统网络17-18
- 2.2.2 软件网络的研究内容18-19
- 2.3 软件网络模型19-23
- 2.3.1 软件网络模型的定义19-21
- 2.3.2 软件网络模型的构建21-23
- 2.4 本章小结23-24
- 第3章 基于故障概率挖掘软件网络中的关键节点24-36
- 3.1 关键节点的研究内容24
- 3.2 软件动态执行网络24-25
- 3.3 基于故障概率的节点脆弱性25-29
- 3.3.1 节点脆弱性的定义27-28
- 3.3.2 节点脆弱性的度量算法28-29
- 3.4 实验与结果分析29-34
- 3.4.1 函数节点的脆弱性评估29-33
- 3.4.2 关键节点分布的稳定性33-34
- 3.5 本章小结34-36
- 第4章 基于依赖函数集挖掘软件网络中的关键节点36-48
- 4.1 加权软件执行网络的定义36-38
- 4.2 基于依赖函数集的节点依赖度38-42
- 4.2.1 节点依赖度的定义38-40
- 4.2.3 节点依赖度的挖掘算法40-42
- 4.3 实验与结果分析42-47
- 4.3.1 节点依赖度的评估42-44
- 4.3.2 关键节点分布的稳定性44-47
- 4.4 本章小结47-48
- 第5章 软件网络的社团结构划分48-60
- 5.1 社团结构48-49
- 5.2 社团结构的挖掘方法49-55
- 5.2.1 原始社团结构的生成49-52
- 5.2.2 社团结构的划分52-53
- 5.2.3 网络结构的最优划分53-55
- 5.3 实验与结果分析55-59
- 5.3.1 社团结构的挖掘55-57
- 5.3.2 社团结构的评估57-59
- 5.4 本章小结59-60
- 结论60-62
- 参考文献62-66
- 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要研究成果66-67
- 致谢67
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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本文关键词:基于节点调用关系的软件执行网络结构特征分析,由笔耕文化传播整理发布。
本文编号:416536
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