帶改變點的軟件可靠性模型研究.pdf

1、軟件可靠性預(yù)測分析是利用軟件可靠性模型對軟件可靠性進行度量和預(yù)測的過程，軟件可靠性模型是其核心與關(guān)鍵，對軟件產(chǎn)品質(zhì)量的度量和評估有重要的意義。軟件可靠性建模主要通過軟件失效數(shù)據(jù)進行建模，而軟件失效數(shù)據(jù)是通過軟件測試獲得的。在軟件測試過程中，失效數(shù)據(jù)的分布由多種因素影響，如環(huán)境因素、人為因素等等，一旦這些因素發(fā)生改變，這將會導(dǎo)致軟件失效數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)規(guī)律發(fā)生改變，這就是所謂的變點問題。因此，單一軟件可靠性模型不能準(zhǔn)確描述軟件失效行為，有必要

2、將變點分析引入軟件可靠性建模。本文提出了三種帶變點的軟件可靠性模型，并且從單變點到多變點的逐步深入研究。本文有以下三個創(chuàng)新：
　　第一，基于廣義似然比(GLR)的變點軟件可靠性模型。在深入研究廣義似然比的變點檢測方法的基礎(chǔ)上，將其運用到軟件可靠性模型中。最后采用以往變點文獻(xiàn)的實驗數(shù)據(jù)，驗證基于廣義似然比的變點軟件可靠性模型的有效性。
　　第二，基于EM方法的隱Markov軟件可靠性模型。該模型利用隱藏的狀態(tài)過程來描述軟件失效

3、行為的改變，同時假設(shè)失效數(shù)據(jù)分布服從指數(shù)分布。結(jié)合前向后向算法和Viterbi算法提出一種新的EM算法進行參數(shù)估計，快速有效地檢測出變點，并能有效地提高軟件可靠性評估與擬合精度。
　　第三，基于B樣條的隱Markov軟件可靠性模型。針對隱Markov軟件可靠性預(yù)測分析模型中軟件失效分布難以確定的問題，將B樣條非參數(shù)概率密度估計方法引入隱Markov軟件可靠性模型。該模型采用規(guī)范化B樣條估計軟件失效分布，從而無需對軟件失效分布作任何