[發(fā)明專(zhuān)利]基于GISS分布故障引進(jìn)的開(kāi)源軟件可靠性建模方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010154593.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111309626B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王金勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F11/36
• 分類(lèi)號(hào): G06F11/36
• 代理公司: 太原申立德知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 郭海燕

本發(fā)明屬于技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于GISS分布故障引進(jìn)的開(kāi)源軟件可靠性建模方法。本發(fā)明通過(guò)將GISS分布的故障引進(jìn)率函數(shù)進(jìn)行模擬開(kāi)源軟件調(diào)試過(guò)程中故障引入變化過(guò)程，來(lái)建立相應(yīng)的開(kāi)源軟件可靠性模型，并對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行估計(jì)；采用最小二乘法對(duì)模型參數(shù)估計(jì)。本發(fā)明建立的開(kāi)源軟件可靠性模型具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和魯棒性，能夠適應(yīng)各種開(kāi)源軟件開(kāi)發(fā)、測(cè)試和調(diào)試過(guò)程中引入故障的變化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于GISS分布故障引進(jìn)的開(kāi)源軟件可靠性建模方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，開(kāi)源軟件逐漸被人們所接受和使用。開(kāi)源軟件的開(kāi)發(fā)模式與封閉源代碼軟件有很大的不同。開(kāi)源軟件是由開(kāi)發(fā)人員、用戶(hù)和志愿者在網(wǎng)絡(luò)和開(kāi)放環(huán)境中動(dòng)態(tài)開(kāi)發(fā)、測(cè)試和調(diào)試的。為了提高開(kāi)源軟件的可靠性，業(yè)界普遍采用頻繁發(fā)布的方法來(lái)提高開(kāi)源軟件的可靠性。但有兩個(gè)問(wèn)題。其一，如果開(kāi)源軟件發(fā)布得太早，軟件就會(huì)出現(xiàn)很多故障。它將嚴(yán)重影響開(kāi)源軟件的使用。其次，如果開(kāi)源軟件發(fā)布得太晚，用戶(hù)和志愿者將失去耐心，轉(zhuǎn)而使用其它開(kāi)源軟件來(lái)替代它。因此，開(kāi)源軟件的可靠性將受到廣泛質(zhì)疑。

為了解決開(kāi)源軟件可靠性評(píng)估問(wèn)題，一些研究人員開(kāi)發(fā)了一些開(kāi)源軟件可靠性模型。例如，Tamura和Yamada利用隨機(jī)微分方程建立了一個(gè)開(kāi)源軟件可靠性模型。Li等人觀察到開(kāi)源軟件的故障檢測(cè)率先升后降，并提出了相應(yīng)的開(kāi)源軟件可靠性模型。Yang等人研究了故障檢測(cè)與故障引入關(guān)系，提出一種故障檢測(cè)和故障排除存在延遲的開(kāi)源軟件可靠性模型。針對(duì)開(kāi)源軟件的調(diào)試活動(dòng)，Lin和Li提出了一種基于速率排隊(duì)理論的開(kāi)源軟件可靠性模型。Huang等人提出了一種基于有界廣義Pareto分布的考慮故障檢測(cè)的開(kāi)源軟件可靠性模型。Singh等人提出了一個(gè)基于熵的多版本開(kāi)源軟件可靠性模型和考慮用戶(hù)與志愿者滿(mǎn)意度的最優(yōu)發(fā)布策略。Wang和Mi提出了一種考慮到故障檢測(cè)率有下降趨勢(shì)的開(kāi)源軟件可靠性。

雖然開(kāi)源軟件的可靠性模型可以在某些開(kāi)源條件下有效地評(píng)估開(kāi)源軟件的可靠性，但由于開(kāi)源軟件開(kāi)發(fā)、測(cè)試和調(diào)試環(huán)境的復(fù)雜性和多變性，現(xiàn)有的開(kāi)源軟件的可靠性模型不能完全滿(mǎn)足開(kāi)源軟件的實(shí)際可靠性評(píng)估。

另外，在開(kāi)源軟件測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的故障，由用戶(hù)和志愿者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞給開(kāi)發(fā)者，開(kāi)發(fā)者組織人員排除故障。在這種開(kāi)放的環(huán)境下，用戶(hù)或志愿者不能清晰地向開(kāi)發(fā)人員描述故障信息，這將導(dǎo)致開(kāi)發(fā)人員不能完全排除故障，引入新的故障。此外，在開(kāi)源軟件的故障跟蹤系統(tǒng)中，故障狀態(tài)將由關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)橹匦麓蜷_(kāi)狀態(tài)。這表示已排除的故障尚未完全去除，或者可能引入了新的故障。因此，在開(kāi)源軟件可靠性建模過(guò)程中，對(duì)故障引入現(xiàn)象進(jìn)行研究是非常必要和合理的。

考慮到在開(kāi)源軟件調(diào)試過(guò)程中引入故障的復(fù)雜性和非線性變化，故障引入率將呈現(xiàn)出先減后增、隨時(shí)間遞減等變化，因此，假設(shè)故障引入遵循單一的變化規(guī)律，則不符合實(shí)際開(kāi)源軟件調(diào)試過(guò)程中的故障引入情況。用該方法建立的開(kāi)源軟件可靠性模型不能滿(mǎn)足開(kāi)源軟件可靠性評(píng)估的實(shí)際需要。至少，用這種方法建立的開(kāi)源軟件可靠性模型的適應(yīng)性很差。而且對(duì)于復(fù)雜開(kāi)源軟件的可靠性評(píng)估則更難以適應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題本發(fā)明提供了基于GISS分布故障引進(jìn)的開(kāi)源軟件可靠性建模方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：

基于GISS分布故障引進(jìn)的開(kāi)源軟件可靠性建模方法，包括以下步驟：

步驟1，用GISS分布的故障引進(jìn)率函數(shù)進(jìn)行模擬開(kāi)源軟件調(diào)試過(guò)程中故障引入變化過(guò)程：具有GISS分布的故障引進(jìn)率函數(shù)可以表示為：

其中，ω(t)表示故障引進(jìn)率；α表示故障引進(jìn)率；d表示形狀參數(shù)；β表示拐點(diǎn)因子；t表示時(shí)間變量；

步驟2，建立故障檢測(cè)過(guò)程函數(shù)：

其中，μ(t)表示均值函數(shù)；ψ(t)表示故障內(nèi)容函數(shù)；θ表示故障檢測(cè)率；