论文摘要
随着软件应用的日益广泛及其重要性的不断增加,人们对软件质量的要求也越来越高。软件可靠性模型作为可靠性评测的核心和关键,可用于软件生命周期的不同阶段,定量地估计和预测软件可靠性行为,这对于软件资源分配、软件市场决策有着重要意义。虽然软件可靠性模型已经从研究阶段发展到了工程阶段,但是,面对软件自身及其开发过程日益复杂的情形,这些模型仍然呈现出一定的局限性,最为突出的问题就是模型应用的不一致性。盲数理论作为一种不确定信息的表达工具和运算处理工具,作为未确知数学的扩展,在某些不确定问题的描述上更具一般性,拓展了基于不确定性信息的优化设计空间,有巨大的潜力和光明的前景。本文采用盲数理论对基于未确知理论的模型进行改进,建立了基于盲数理论的软件可靠性模型,以装甲兵工程学院测试用例的失效数据序列为例,较为详细的介绍了盲数理论的建模算法,结合NTDS、SYS系列失效数据与其它经典模型、未确知模型进行可靠性参数、短期预测能力以及模型评价准则(序列似然度、模型偏差、偏差趋势等)的比对,通过计算、仿真试验,证实了新模型与其它模型相比预测精度较高,具有更广泛的适应性,达到了一定的优化效果。另外,本文也对建模的新方法进行了探索,提出了具有自适应遗传算子的软件可靠性遗传规划模型。遗传规划因其不受各个数据集特殊性的影响,从而不需假定随机性作为数据的基本特征,无需了解失效的内在过程,不需任何条件假设,而是在所提供的数据基础上对一个“真实”过程进行演化建模,从而有效地描述软件的失效机理,加入自适应遗传算子能有效地避免算法的“早熟”现象,且能快速找到全局最优解。本文以五组经典的失效数据序列为例,介绍了建模过程,并针对可靠性参数、短期预测能力以及模型评价准则(序列似然度、模型偏差、偏差趋势等)的统计结果与其它模型进行比较,通过计算、仿真试验,证实了新模型与传统模型相比预测精度较高、具有良好的模型应用一致性,在一定程度上改善了现有模型预测精度低、适应性差的问题,对丰富软件可靠性建模的思想和体系具有积极意义。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 软件可靠性的研究背景及重要性1.2 国内外研究动态1.2.1 软件可靠性研究的发展及现状1.2.2 国内研究现状1.2.3 软件可靠性邻域面临的主要问题1.3 本课题的研究背景及应用价值1.4 本文内容安排1.5 本章小结第2章 软件可靠性简介2.1 软件可靠性2.1.1 软件质量2.1.2 软件可靠性的概念2.1.3 影响软件可靠性的因素2.1.4 软件可靠性度量2.1.5 软件可靠性的基本数学关系2.1.6 相关术语2.2 软件可靠性建模2.2.1 失效数据2.2.2 软件可靠性模型的组成2.2.3 模型假设2.2.4 建模方法2.2.5 建模原理与建模过程2.2.6 软件可靠性模型适应性评价2.3 本章小结第3章 软件可靠性预测模型3.1 软件可靠性模型分类3.2 几种经典的软件可靠性预计模型3.2.1 Jelinski-Moranda（J-M）模型3.2.1.1 模型假设3.2.1.2 基本公式3.2.1.3 参数的最大似然估计3.2.1.4 模型的极限条件3.2.2 Goel-Okumoto（G-O）非齐次Poisson过程（NHPP）模型3.2.2.1 模型假设3.2.2.2 基本公式3.2.2.3 参数的最大似然估计3.2.2.4 软件的最优交付时间3.2.3 Musa的执行时间模型3.2.3.1 模型假设3.2.3.2 基本公式3.2.4 S-W模型3.2.4.1 模型假设3.2.4.2 基本公式3.2.4.3 参数的最大似然估计3.2.4.4 模型的极限条件3.3 未确知（U-M）模型3.3.1 模型概述3.3.2 基本假设与数据要求3.3.3 基本公式3.4 本章小结第4章 基于盲数理论的软件可靠性预测模型4.1 研究背景4.2 盲数理论基本知识4.2.1 不确定性信息4.2.2 盲数及数学期望的定义4.2.3 盲数对未确知信息的直接表达4.3 基于盲数理论的软件可靠性模型4.3.1 模型概述4.3.2 基本公式4.3.3 模型仿真与评价4.4 本章小结第5章 具有自适应遗传算子的软件可靠性遗传规划模型5.1 研究背景5.2 遗传规划5.2.1 遗传规划的问题表达5.2.2 遗传规划算法流程5.2.3 自适应交叉、变异遗传算子5.2.4 遗传规划的收敛性分析5.3 具有自适应遗传算子的软件可靠性遗传规划建模5.3.1 预测目标的确立5.3.2 参数设置5.3.3 模型的建立及评价5.4 本章小结第6章 总结与展望6.1 本文的主要成果和创新点6.2 后续工作展望参考文献附录 失效累计数据汇集致谢作者简介攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况
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标签：软件可靠性模型论文; 盲数论文; 遗传规划论文; 自适应遗传算子论文; 应用一致性论文;
