论文:2013,Vol:31,Issue(3):435-439
引用本文:
郑炜, 李知隆, 靳如一. 基于频率差异积分的故障定位算法研究[J]. 西北工业大学
Zheng Wei, Li Zhilong, Jin Ruyi. Proposing an Effective Software Fault Location Algorithm Based on Frequency Difference Integration[J]. Northwestern polytechnical university

基于频率差异积分的故障定位算法研究
郑炜, 李知隆, 靳如一
西北工业大学 软件与微电子学院, 陕西 西安 710082
摘要:
软件故障定位是软件测试实践中最重要的活动之一。目前,利用人工方式通过调试器进行故障定位仍然占据主导地位,故障定位能力常常依赖于人员的知识和经验,调试效率低,调试支持工具相对较弱,对程序员要求高。因此,无论在软件开发阶段还是软件投入使用以后,软件调试和故障定位的自动化技术越来越成为一个有重要价值的研究课题。研究了多种成熟的基于谓词的统计学错误定位技术,分析了典型的参数化和非参数化故障定位统计模型,提出了一种新的基于谓词统计的故障定位算法:频率差异积分算法(Frequency Difference Integration,简称为FDI),突破了现有算法的部分限制;最后对FDI算法进行了验证,并和已有算法进行了对比,验证了其有效性和高效性。借助该研究成果,可以有效提高故障定位的准确率和覆盖率,这对于推动程序自动化调试技术、缩短软件开发周期、降低软件的维护成本具有一定的意义和实用价值。
关键词:    算法    计算机软件    计算复杂度    计算效率    故障检测    数学模型    概率密度函数    软件工程    软件可靠性    软件测试    统计    故障定位    谓词统计   
Proposing an Effective Software Fault Location Algorithm Based on Frequency Difference Integration
Zheng Wei, Li Zhilong, Jin Ruyi
Department of Software Engineering,Northwestern Polytechnical University,Xi'an 710072,China
Abstract:
Locating software faults manually with the help of debugging tools often relies on the knowledge and ex-perience of a programmer, has poor debugging efficiency and high requirements for the programmer.Therefore, the automation of software debugging and fault location is increasingly urgent and important.However, due to the com-plexity of software faults and complicated processes, the existing fault location methods have strong dependence and weak versatility, being difficult in analyzing the causes of the faults correctly.We analyze the existing non-paramet-ric and parametric statistical fault location algorithms and propose our fault location algorithm for the frequency difference integration (FDI) of predicate statistics, which we believe is more effective and efficient.Finally, to verify the effectiveness and efficiency of our fault location algorithm, we perform experiments on the Siemens suite;the experimental results, given in Figs.3 and 4 and Table 1, and their analysis show preliminarily that: (1) our fault location algorithm can effectively locate software faults no matter whether the probability density function of the predicate's truth value conforms with any known parametric models; (2) compared with other fault location algo-rithms, our fault location algorithm reduces computational costs and computational complexity.
Key words:    algorithms    computer software    computational complexity    computational efficiency    fault detection    mathematical models    probability density function    software engineering    software reliability    software testing    statistics    fault location    predicates statistics   
收稿日期: 2012-09-04     修回日期:
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作者简介: 郑炜(1975-),西北工业大学副教授,主要从事软件测试、验证的研究。
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[1] Tao Hongwei, Chen Yixiang.A New Metric Model for Trustworthiness of Software's Telecommunication System.Information Science and Application (ICISA), 2011
[2] Jame S Collofello, Scott N Woodfield.Evaluating the Effectiveness of Reliability Assurance Techniques.J Syst Softw, 1989, 9 (3): 191-195
[3] Liu Chao, Yan Xifeng, Fei Long.SOBER: Statistical Model-Based Bug Localization.ACM SIGSOFT Software Engineering Notes, 2005, 30(5): 286-295
[4] Fei Long, Lee Kyungwoo, Li Fei, Midkiff Samuel P.Argus: Online Statistieal Bug Deteetion.FASE 2006, LNCS 3922, 2006,308-323
[5] Hu P, Zhang Z, Chan W K, Tse T H.Quality Software.The Eighth International Conference on OSIC, 2008, 385-395
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