基于程序變異的自動化軟件錯誤定位分布式平臺的開題報告

基于程序變異的自動化軟件錯誤定位分布式平臺的開題報告一、選題背景和意義在現(xiàn)代社會中，軟件應(yīng)用廣泛，它們已經(jīng)成為人們生活和工作的重要組成部分。并且，隨著軟件系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大和復(fù)雜性的增加，軟件錯誤的數(shù)量和種類也在不斷增加，導(dǎo)致軟件系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性受到了嚴(yán)重的威脅。因此，如何提高軟件錯誤定位的效率和準(zhǔn)確性，已經(jīng)成為當(dāng)前軟件開發(fā)領(lǐng)域的重要研究方向之一。近年來，基于程序變異的方法已經(jīng)成為一種有效的軟件錯誤定位技術(shù)。它可以通過基于原始程序不同版本之間的差異，來定位程序中存在的錯誤。然而，程序變異需要大量的計算資源和時間，因此需要一種高效的分布式平臺來實現(xiàn)自動化的軟件錯誤定位。因此，本文提出了一種基于程序變異的自動化軟件錯誤定位分布式平臺，旨在提高軟件錯誤定位的效率和準(zhǔn)確性。二、研究方法和技術(shù)路線本文的主要研究方法是基于程序變異的軟件錯誤定位技術(shù)。在程序變異過程中，我們通過修改程序中的一部分代碼來生成變異程序。然后，將原始程序和變異程序進行比較，以便找出在變異程序中出現(xiàn)但未出現(xiàn)在原始程序中的錯誤。為了提高程序變異的效率和準(zhǔn)確性，我們將采用以下技術(shù)：1.基于Hadoop的分布式計算平臺在軟件錯誤定位中，程序變異需要進行大量的計算，而這些計算對硬件資源的要求很高。因此，我們將采用Hadoop分布式計算平臺來實現(xiàn)程序變異的分布式計算。通過搭建分布式計算平臺，我們可以將計算任務(wù)分配給不同的計算機進行計算，從而提高程序變異的效率和準(zhǔn)確性。2.代碼覆蓋率分析工具在程序變異過程中，我們需要對變異程序的正確性進行評估。為了實現(xiàn)評估工作，我們需要使用代碼覆蓋率分析工具來確定哪些代碼被執(zhí)行了，哪些代碼未被執(zhí)行。通過這種方式，我們可以找出變異程序中存在的錯誤，并確定它們的位置。3.基于機器學(xué)習(xí)的錯誤定位技術(shù)在軟件錯誤定位中，錯誤定位的效率和準(zhǔn)確性對于程序的質(zhì)量有重要的影響。為了實現(xiàn)高效的錯誤定位，我們將采用機器學(xué)習(xí)技術(shù)來訓(xùn)練模型，從而預(yù)測程序中可能存在的錯誤。通過機器學(xué)習(xí)技術(shù)，我們可以減少人工干預(yù)，提高錯誤定位的效率和準(zhǔn)確性。三、預(yù)期研究結(jié)果通過本文所提出的基于程序變異的自動化軟件錯誤定位分布式平臺，我們可以實現(xiàn)自動化的軟件錯誤定位，提高軟件開發(fā)的效率和質(zhì)量。具體來說，我們期望能夠獲得以下研究結(jié)果：1.實現(xiàn)基于程序變異的軟件錯誤定位技術(shù)，找出程序中存在的錯誤，并確定它們的位置；2.實現(xiàn)分布式計算平臺，并進行分布式計算，以提高程序變異的效率和準(zhǔn)確性；3.采用機器學(xué)習(xí)技術(shù)，從而預(yù)測程序中可能存在的錯誤，減少人工干預(yù)，提高錯誤定位的效率和準(zhǔn)確性。四、研究難點和挑戰(zhàn)本文所提出的基于程序變異的自動化軟件錯誤定位分布式平臺面臨以下難點和挑戰(zhàn)：1.如何選擇合適的程序變異算法，以提高錯誤定位的效率和準(zhǔn)確性；2.如何實現(xiàn)分布式計算平臺，并設(shè)計高效的分布式計算算法；3.如何選擇合適的機器學(xué)習(xí)算法，并進行訓(xùn)練，以提高錯誤定位的效率和準(zhǔn)確性；4.如何保障平臺的穩(wěn)定性和安全性，以避免程序變異過程中出現(xiàn)意外情況。五、論文結(jié)構(gòu)和進度安排本文的章節(jié)結(jié)構(gòu)安排如下：第一章：緒論，介紹選題背景、目的意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和研究方法。第二章：相關(guān)技術(shù)介紹，介紹程序變異技術(shù)、Hadoop分布式計算平臺、代碼覆蓋率分析工具和機器學(xué)習(xí)技術(shù)。第三章：系統(tǒng)架構(gòu)與實現(xiàn)，介紹基于程序變異的自動化軟件錯誤定位分布式平臺的系統(tǒng)架構(gòu)和實現(xiàn)細節(jié)。第四章：實驗分析與結(jié)果，設(shè)計實驗方案并進行實驗，分析實驗結(jié)果，評估系統(tǒng)的性能。第五章：總結(jié)與展望，總結(jié)本文的研究工作，在此基礎(chǔ)上提出未來研究方向和發(fā)展趨勢。預(yù)計完成時間表如下：第一章、第二章、第三章：2周第四章：4周第五章：1周總計：7周參考文獻：1.Agrawal,H.,&Horgan,J.R.(1993).Dynamicprogramslicing.ACMTransactionsonProgrammingLanguagesandSystems(TOPLAS),15(3),491-524.2.Binkley,D.,&Gallagher,K.(1995).Symboliccorrelationanalysisfordebuggingproductionsoftwarefailures.ACMSIGSOFTsoftwareengineeringnotes,20(5),103-112.3.Delahaye,B.,&Yakunin,M.V.(2005).Softwarefaultpredictionbasedonobject-orientedmetricsandcodesmells.InProceedingsofthe31stEUROMICROConferenceonSoftwareEngineeringandAdvancedApplications(SEAA'05)(pp.98-105).4.Inozemtseva,L.,&Holmes,R.(2014).Coverageisnotstronglycorrelatedwithtestsuiteeffectiveness.InProceedingsofthe36thInternationalConferenceonSoftwareEngineering(ICSE'14)(pp.435-445).5.Jónsson,E.,&Harman,M.(2012).Theeffectiv