數(shù)據(jù)挖掘在軟件工程技術(shù)中的應(yīng)用

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【摘要】計(jì)算機(jī)技術(shù)在發(fā)展，軟件也發(fā)展的越來(lái)越復(fù)雜，而系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作也顯得更加重要。信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，分析其存在的規(guī)律，對(duì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的有效利用意義重大。本文就數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用作簡(jiǎn)要闡述。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)；軟件工程中；應(yīng)用軟件技術(shù)

隨著信息技術(shù)發(fā)展而快速發(fā)展，但是其可控性并不是特別強(qiáng)。軟件在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)作為一種寶貴的資源，有效的利用可以帶來(lái)價(jià)值增值。作為軟件開(kāi)發(fā)行業(yè)，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用則實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)資源的有效利用，通過(guò)對(duì)其中規(guī)律進(jìn)行研究，為軟件工程提供相應(yīng)指導(dǎo)，并且對(duì)于系統(tǒng)故障能夠有效處理，成本評(píng)估的有效性也能夠提升。

1數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用存在的問(wèn)題

1.1信息數(shù)據(jù)自身存在的復(fù)雜性

軟件工程所包含的數(shù)據(jù)可以分為兩個(gè)類(lèi)別，結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化。在非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中軟件代碼發(fā)揮著重要作用。而對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響的則是軟件版本信息。結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)二者之間聯(lián)系非常密切。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)有效利用就需要通過(guò)一定技術(shù)找出其中的規(guī)律。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)則剛好滿(mǎn)足需求。利用該技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，提升其使用的有效性。

1.2在評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方面缺乏一致性

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在生活中的應(yīng)用比較廣泛，通過(guò)該技術(shù)應(yīng)用能夠更好的對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而對(duì)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化。但是由于沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致了軟件信息復(fù)雜。而在表述方式方面自身又存有差異性。信息獲取者無(wú)法有效的對(duì)信息進(jìn)行應(yīng)用及對(duì)比。而信息缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的原因就在于評(píng)價(jià)方式不一致。

2數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用

2.1數(shù)據(jù)挖掘執(zhí)行記錄

執(zhí)行記錄挖掘主要是對(duì)主程序的路徑進(jìn)行分析，從而發(fā)現(xiàn)程序代碼存有的相關(guān)關(guān)系。其實(shí)質(zhì)是通過(guò)對(duì)相關(guān)執(zhí)行路徑進(jìn)行分析，并進(jìn)行逆向建模，最終達(dá)到目的。作用在于驗(yàn)證，維護(hù)，了解程序。記錄挖掘的過(guò)程通常是對(duì)被分析的系統(tǒng)進(jìn)行初步插裝，之后是記錄過(guò)程，該過(guò)程在執(zhí)行上一步程序后，對(duì)應(yīng)用編程接口，系統(tǒng)，模塊的狀態(tài)變量記錄，最后是對(duì)所得到的信息進(jìn)行約簡(jiǎn)，過(guò)濾，聚類(lèi)。最終得到的模型能夠表達(dá)系統(tǒng)的特征。

2.2漏洞檢測(cè)

系統(tǒng)或是軟件自身都會(huì)存在漏洞，漏洞自身具一定的隱蔽性，由于人的思維存在某些盲區(qū)，無(wú)法發(fā)現(xiàn)漏洞的存在，就需要借助于某些軟件。檢測(cè)漏洞的目的就在于找出軟件中存在的漏洞及錯(cuò)誤，并對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，從而保證軟件質(zhì)量與安全。將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于軟件檢測(cè)，首先要確定測(cè)試項(xiàng)目，結(jié)合到用戶(hù)需要，對(duì)測(cè)試內(nèi)容進(jìn)行規(guī)劃，從而確定測(cè)試方法，并制定出具體方案。測(cè)試工作環(huán)節(jié)主要是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清理與轉(zhuǎn)換，其基礎(chǔ)在于漏洞數(shù)據(jù)收集，通過(guò)對(duì)收集與采集的信息進(jìn)行清理，將與軟件數(shù)據(jù)有關(guān)聯(lián)同時(shí)存在缺陷的數(shù)據(jù)篩選出來(lái)，而將剩余無(wú)數(shù)據(jù)清理，對(duì)丟失項(xiàng)目采取相應(yīng)措施補(bǔ)充，將其屬性轉(zhuǎn)換為數(shù)值表示。之后是選擇適當(dāng)?shù)哪Ｐ瓦M(jìn)行訓(xùn)練與驗(yàn)證，該環(huán)節(jié)要結(jié)合到項(xiàng)目實(shí)際的需要選擇挖掘方式，通過(guò)對(duì)不同數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析與比較找到最適合的方式。之后則是重復(fù)應(yīng)用上述方法，對(duì)軟件存在的漏洞進(jìn)行定位與檢測(cè)。并將與之對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)收集于軟件庫(kù)，在對(duì)漏洞進(jìn)行描述的基礎(chǔ)上分類(lèi)，最后將通過(guò)挖掘得到的知識(shí)應(yīng)用到測(cè)試的項(xiàng)目中.

2.3開(kāi)源軟件

對(duì)于開(kāi)源軟件的管理由于其自身的開(kāi)放，動(dòng)態(tài)與全局性，需要與傳統(tǒng)管理軟件進(jìn)行區(qū)別對(duì)待，一般情況下，成熟的開(kāi)源軟件對(duì)于軟件應(yīng)用記錄較為完整，參與的內(nèi)容包括了錯(cuò)誤報(bào)告，開(kāi)發(fā)者活動(dòng)。參與開(kāi)發(fā)的工作人員會(huì)處在動(dòng)態(tài)變化之中，存在動(dòng)態(tài)變化的原因就在于軟件的開(kāi)放性。同時(shí)對(duì)于軟件中動(dòng)態(tài)性特征的挖掘，可達(dá)到對(duì)開(kāi)源軟件進(jìn)行優(yōu)質(zhì)管理的目標(biāo)。

2.4版本控制信息

為了保證參與項(xiàng)目人員所共同編輯內(nèi)容的統(tǒng)一性，就需要對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行控制。軟件開(kāi)發(fā)工程應(yīng)用中，開(kāi)發(fā)工作管理與保護(hù)都會(huì)通過(guò)版本控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)施。并且其應(yīng)用方式主要是對(duì)變更數(shù)據(jù)挖掘，找出不同模塊及系統(tǒng)存在關(guān)系，并對(duì)程序中可能會(huì)存在的漏洞進(jìn)行檢測(cè)。此類(lèi)技術(shù)的應(yīng)用，使得系統(tǒng)后期維護(hù)成本被有效的降低，而對(duì)后期變更產(chǎn)生的漏洞也有一定的規(guī)避作用。

3數(shù)據(jù)挖掘在軟件工程中的應(yīng)用

3.1關(guān)聯(lián)法

該方法作用在于尋找數(shù)據(jù)中存在的相關(guān)聯(lián)系與有趣關(guān)聯(lián)。而體現(xiàn)的關(guān)聯(lián)規(guī)則有兩個(gè)明顯的特征。①支持度；②信度。前者表示在某個(gè)事物集中，兩個(gè)子集出現(xiàn)的概率是相同的。而后者則表明了某事物在事物集中出現(xiàn)的概率，而另一事物也會(huì)出現(xiàn)。

3.2分類(lèi)方法

該方法主要是應(yīng)用于分類(lèi)標(biāo)號(hào)與離散值的操作。該方法的操作步驟是，首先要建立相應(yīng)的模型，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述，并利用模型對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)。在分類(lèi)方法選擇方面，常用的有判定樹(shù)法，貝葉斯法，支持項(xiàng)量機(jī)法等。判定樹(shù)法應(yīng)用的基礎(chǔ)是貪心算法。

3.3聚類(lèi)方法

該方法常用的有劃分方法，基于密度，模型，網(wǎng)格的方法與層次方法。聚類(lèi)分析輸入的是一組有序?qū)?，有序?qū)χ械臄?shù)據(jù)分別表示了樣本，相似度。其基本的應(yīng)用理論是依據(jù)不同的對(duì)象數(shù)據(jù)予以應(yīng)用。

4數(shù)據(jù)挖掘在軟件工程中的應(yīng)用

4.1對(duì)克隆代碼的數(shù)據(jù)挖掘

在軟件工程中最為原始的是對(duì)克隆代碼的檢查測(cè)試。就其方式而言有文本對(duì)比為基礎(chǔ)，標(biāo)識(shí)符對(duì)比為基礎(chǔ)。前者是利用系統(tǒng)中程序代碼包含的語(yǔ)句進(jìn)行判斷。該方法在后期改進(jìn)過(guò)程中主要是對(duì)字符串匹配效率進(jìn)行提升。實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中是通過(guò)相關(guān)函數(shù)匹配對(duì)效率進(jìn)行優(yōu)化。

4.2軟件數(shù)據(jù)檢索挖掘

該方法同樣是軟件工程中原始的挖掘需求之一。該方法在應(yīng)用時(shí)主要有以下三個(gè)步驟。①數(shù)據(jù)錄入。其實(shí)質(zhì)是對(duì)需要檢索的信息錄入，并結(jié)合到使用者需要在數(shù)據(jù)中查找使用者需要的數(shù)據(jù)。②信息查找過(guò)程。確認(rèn)了用戶(hù)需要查找的信息后，系統(tǒng)將依據(jù)信息內(nèi)容在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行查找，并分類(lèi)羅列。③信息數(shù)據(jù)導(dǎo)出與查看。用戶(hù)可以依據(jù)自身需要將數(shù)據(jù)導(dǎo)出或者是在線(xiàn)查看。數(shù)據(jù)在導(dǎo)出時(shí)會(huì)形成相應(yīng)的記錄，客戶(hù)再次進(jìn)行查找時(shí)就會(huì)更加的方便與快捷。而將數(shù)據(jù)導(dǎo)出則需要利用到相關(guān)的軟件。

4.3應(yīng)用于設(shè)計(jì)的三個(gè)階段

軟件工程有許多關(guān)于軟件的資料，資料通常是存放于代碼庫(kù)中。數(shù)據(jù)運(yùn)用可以提升工作效率。軟件工程每一次循環(huán)都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)?；谲浖こ躺芷诳梢詫⑵浞譃榉治鲈O(shè)計(jì)，迭代開(kāi)發(fā)，維護(hù)應(yīng)用三個(gè)階段。

4.4面向項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)集的挖掘

軟件開(kāi)發(fā)工作到目前已經(jīng)是將多學(xué)科集中于一體。如經(jīng)濟(jì)學(xué)，組織行為學(xué)，管理學(xué)等。對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)者而言，關(guān)注的重點(diǎn)除過(guò)技術(shù)方面革新外，同時(shí)也需要科學(xué)規(guī)范的管理。除過(guò)對(duì)于版本控制信息挖掘外，還有人員組織關(guān)系挖掘。對(duì)于大規(guī)模的軟件開(kāi)發(fā)工作而言，對(duì)人力資源的有效分配與協(xié)調(diào)也是軟件工作領(lǐng)域需要面對(duì)的問(wèn)題。例如在大型系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，往往會(huì)有許多人參與其中，人員之間需要進(jìn)行溝通交流。交流方式包括了面對(duì)面溝通，文檔傳遞，電子信息等。通過(guò)對(duì)人員之間的關(guān)系進(jìn)行挖掘，有利于管理工作開(kāi)展。員工群體存在的網(wǎng)絡(luò)是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)人員合理組織與分配，將會(huì)影響到項(xiàng)目進(jìn)度，成本，成功的可能性。而對(duì)該方面實(shí)施研究通常采用的是模擬建模。

5結(jié)束語(yǔ)

軟件工程技術(shù)在生活中許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，數(shù)據(jù)挖掘作為其中的一項(xiàng)技術(shù)，其重要性及作用隨著技術(shù)發(fā)展而表現(xiàn)的越加明顯。為了保證挖掘技術(shù)的可靠性與高效，與其它工程技術(shù)有一定融合性。數(shù)據(jù)挖掘在實(shí)際應(yīng)用工作中體現(xiàn)出了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，因此應(yīng)該大力推進(jìn)其應(yīng)用的范圍，并拓展其應(yīng)用的深度與層次。

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作者:李楨 單位:山西國(guó)際商務(wù)職業(yè)學(xué)院