基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軟件可靠性預(yù)測研究與應(yīng)用.pdf

1、在計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，人們對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的依賴性越來越高。而在造成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)錯誤的因素中，軟件占了絕大部分。隨著軟件體系規(guī)模的日益增大及其復(fù)雜性的日益增強(qiáng)，軟件的可靠性問題更為突出。因此，如何保證軟件的質(zhì)量，有效地對軟件產(chǎn)品特性進(jìn)行度量和預(yù)測，對開發(fā)期間的現(xiàn)狀進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)并開發(fā)可靠的軟件己成為當(dāng)務(wù)之急。而軟件可靠性預(yù)測能夠使開發(fā)和測試的相關(guān)人員對軟件的可靠性有一個大致的了解，所以對于軟件如何進(jìn)一步開發(fā)、測試和質(zhì)量的控制都具有十分重

2、要的意義。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自開創(chuàng)以來一直深受許多學(xué)者的重視，并廣泛運(yùn)用于各種領(lǐng)域，取得了輝煌的成就。預(yù)測是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的又一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，這是因?yàn)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)具有優(yōu)良的非線性特性，特別適用于高度非線性系統(tǒng)的處理。所以基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能預(yù)測是解決非線性預(yù)測問題的有效方法，為預(yù)測理論開辟了新的廣闊發(fā)展空間。 本文概述了國內(nèi)外關(guān)于軟件可靠性預(yù)測方法的研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)研究和分析了傳統(tǒng)的軟件可靠性模型和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，指出了它們的不足

3、之處。并結(jié)合前人運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行軟件可靠性預(yù)測的相關(guān)理論和成果，針對它們的不足之處進(jìn)行了改進(jìn)。特別是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有的收斂速度慢和易陷入局部極小值等問題，主要從算法和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)兩方面著手進(jìn)行了改進(jìn)。在啟發(fā)式改進(jìn)算法方面通過增加動量項(xiàng)和可變的學(xué)習(xí)速率；數(shù)值優(yōu)化方面主要使用Levenberg-Marquardt 算法訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)。而網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要針對初始權(quán)值的選取和隱含層節(jié)點(diǎn)數(shù)的確定進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；同時結(jié)合區(qū)間探測法、逐步搜索法、數(shù)據(jù)歸一化和交叉驗(yàn)