组合统计模型在程序错误定位中的应用.pdf

申请上海交通大学硕士学位论文



组合统计模型在程序错误定位中的应用






系 别： 计算机科学与技术
学科专业：计算机软件与理论
研究方向：软件测试
硕 士 生： 骆桢轩
导 师： 赵建军 教授



上海交通大学电子信息与电气工程学院
二 OO 九年十二月
Master Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong University



Apply Composed Statistical Model in Program Fault
Localization



Author: Zhen-xuan Luo
Advisor: Prof. Jian-jun Zhao
Specialty: Computer Science




School of Electronics and Electric Engineering
Shanghai Jiao Tong University
November, 2009
摘 要
组合统计模型在程序错误定位中的应用
摘 要
随着软件维护的工作量和难度越来越大，自动化调试和错误定位技术的
研究也变得越来越有意义。程序错误定位技术的研究包含很多方面，统计
模型在程序错误定位中的应用是一个比较新的研究课题。其目的在于通过
统计理论分析运行时状态，推断程序中错误代码的位置。
由于很难提取开发人员普适的行为特征，也很难对不同软件的程序逻辑
作明确定义，因此如果按现有主流方法，对运行时状态进行单维度地特征
提取并建立独立模型，一般都会导致模型存在泛化能力较弱、对错误类型
依赖性高、对测试用例过度依赖等问题。
可以考虑两种方法解决独立统计模型在程序错误定位时存在的问题，第
一种方法对运行时状态提取多维度的特征，然后建立一个复杂的模型；另
一种方法分别对每个维度的特征数据建立独立统计模型，然后通过一定的
机制将其整合。本文的研究内容就是对第二种方法进行研究、实现和验证。
本文提出了组合统计模型的方法来解决独立模型存在的问题。组合统计
模型根据数据特征分别建立有效的模型。这些模型在一定环境下都能很好
地定位程序中的错误，并且在错误定位和泛化能力等性能上形成互补，这
样在一定程度上保证了模型的基本性能。然后本文将这些独立模型进行加
第 I 页
摘 要
权组合，构成一个完整的模型系统。
因此需要考虑以下两个问题：
1. 各独立统计模型的建立
本文从运行时状态中提取了控制流图节点覆盖率、程序代码在程序