軟件工程數(shù)據(jù)挖掘進展分析

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【摘要】隨著改革的開放，科技的飛速發(fā)展，科技的發(fā)展速度已經(jīng)超過了人們的腳步，近年來，我們國家的計算機技術(shù)越來越成熟，計算機軟件也越來越廣泛，人們從前獲取計算機軟件信息的方法是手動獲取，但手工獲取的信息量是有一定限度的，不能滿足現(xiàn)代軟件的需求，所以，為了解決這個問題，本文著重于軟件工程數(shù)據(jù)挖掘的研究進展。分別從幾個不同的方面對軟件工程數(shù)據(jù)挖掘研究進行了探討。

【關(guān)鍵詞】軟件工程；數(shù)據(jù)挖掘；數(shù)據(jù)表示；數(shù)據(jù)預處理；機器學習

1前言

軟件工程的數(shù)據(jù)挖掘指的是在大量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有用的信息。因為軟件工程的發(fā)展前景很廣闊，而且軟件工程數(shù)據(jù)挖掘是軟件開發(fā)不可或缺的一部分，所以現(xiàn)在在軟件工程領(lǐng)域以及一些相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)軟件工程數(shù)據(jù)挖掘的研究非?；馃?，人們都爭取盡量提高軟件工程數(shù)據(jù)挖掘的速度，有用信息比率，以及智能識別等。從而讓軟件工程更具特色，為人們提供更大的便利。

2基本概念與技術(shù)挑戰(zhàn)

2.1基本概念

軟件工程在軟件開發(fā)過程中會累計很多的數(shù)據(jù)，包括文檔數(shù)據(jù)，測試數(shù)據(jù)以及用戶數(shù)據(jù)和用戶反饋數(shù)據(jù)，軟件工程的開發(fā)者為了獲取軟件的信息就要使用這些數(shù)據(jù)，但是軟件工程開發(fā)的軟件越來越大，軟件工程的數(shù)據(jù)量不再是手工可以處理的數(shù)量級，而且及其復雜，所以人們使用傳統(tǒng)的方法來收集數(shù)據(jù)是非常困難的，基本上是不可能的，所以人們必須研究快速處理數(shù)據(jù)的方法，也就是軟件工程數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。

2.2軟件工程開發(fā)的過程及其相關(guān)信息

軟件工程開發(fā)時所需要的最重要的一條基本原則就是軟件工程學，軟件工程學講的就是軟件工程開發(fā)。軟件工程開發(fā)的基本步驟如下，首先進行可行性分析，需求分析，開發(fā)者需要先進性調(diào)研，來確定用戶對軟件功能的需求，在確定了大致的軟件開發(fā)方向之后，開發(fā)者開始編寫軟件代碼，然后根據(jù)代碼的測試進行修改完善，在軟件公布之后要持續(xù)地為軟件進行維護，升級。在軟件的開發(fā)階段，每個開發(fā)者都不完全了解整個開發(fā)的過程，同時又不知道軟件的整體信息，所以這些開發(fā)者如果缺少這些信息，他們就會無法進行繼續(xù)開發(fā)，從而導致停工。

2.3軟件工程的數(shù)據(jù)挖掘過程與任務

軟件工程數(shù)據(jù)挖掘主要有三項任務，第一步是對數(shù)據(jù)進行預處理，第二步是對數(shù)據(jù)進行挖掘，第三步是對挖掘的結(jié)果進行分析。①數(shù)據(jù)預處理，待挖掘的大量數(shù)據(jù)混雜在了一起，它們的格式和形式是否適合進行數(shù)據(jù)挖掘，是否符合當前任務的數(shù)據(jù)特征，這些都是未知的，需要對其進行預處理，預處理就是將大量的數(shù)據(jù)進行改造，使其都變成適合進行挖掘的形式，并且變成符合任務的數(shù)據(jù)，整個數(shù)據(jù)挖掘過程中，預處理是最費時費力的過程，主要的手段是將數(shù)據(jù)向量化和將數(shù)據(jù)降維處理。②數(shù)據(jù)的挖掘，數(shù)據(jù)的挖掘其實就是對預處理之后的數(shù)據(jù)進行整體探索，找到其中一些有用的信息，所謂有用的信息，指的就是反應本質(zhì)的數(shù)據(jù)，還有比如一些具有一定的規(guī)律的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)找出來就是軟件工程數(shù)據(jù)挖掘的目的，數(shù)據(jù)的挖掘主要分為幾種，又頻繁序列的整理，關(guān)聯(lián)規(guī)則的整理，還有對數(shù)據(jù)進行分類等。③軟件工程數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果分析，結(jié)果分析像是對一項工程進行檢測驗收一樣，對挖掘之后的數(shù)據(jù)信息進行檢測，將有用的信息展示出來，也就完成了整個軟件工程數(shù)據(jù)挖掘過程，這些挖掘之后的數(shù)據(jù)很有價值，對計算機軟件和客戶的使用效果而言有著重要的意義。

3軟件工程數(shù)據(jù)挖掘面臨的挑戰(zhàn)

因為軟件工程的數(shù)據(jù)與其他的普通數(shù)據(jù)不同，所以軟件工程數(shù)據(jù)的處理有著很大的困難，其困難主要有三個方面：①軟件工程的數(shù)據(jù)復雜化；②軟件工程的數(shù)據(jù)處理非傳統(tǒng)；③對于軟件工程數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果分析的標準非常嚴格。

3.1數(shù)據(jù)復雜化

軟件工程的數(shù)據(jù)主要分為兩大類：①結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；②非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)了。首先結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)主要由缺陷報告和版本信息組成，而非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)則是由代碼和文檔組成。這兩類數(shù)據(jù)不能使用同一種算法進行計算，但是這兩類數(shù)據(jù)之間又包含者重要的對應關(guān)系，比如一個版本信息中對應包含著一定的文檔，而一個代碼中又有著缺陷報告，這種糾纏不清的關(guān)系讓人們很難對其進行整體分析，所以人們?yōu)榱嗽跀?shù)據(jù)挖掘時將這兩種數(shù)據(jù)同時挖掘出來，必須開發(fā)與之對應的新型算法，這樣才能保證不漏掉很多有著復雜關(guān)系的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

3.2非傳統(tǒng)分析

上文提到，軟件工程數(shù)據(jù)挖掘的過程最后的步驟就是對挖掘之后的數(shù)據(jù)信息進行分析評估，而數(shù)據(jù)的處理結(jié)果最終要交到客戶手中，對于客戶的各種不同的數(shù)據(jù)需求，開發(fā)者要將挖掘之后的數(shù)據(jù)進行格式上的轉(zhuǎn)變，這樣大大地降低了軟件工程數(shù)據(jù)挖掘的效率，而且往往客戶要求的信息遠遠不止一種信息，有時還會需要具體的事例，編程的代碼，缺陷的報告等等信息，所以，軟件工程數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還需要進行新的完善，將要提交的信息進行歸類，改變格式化，以及對各種需求都要滿足而且保證效率的技術(shù)，做到讓客戶對數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果滿意，開發(fā)者還能從中獲取最大利益的技術(shù)。3.3數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果的評價標準在從前，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)有著完善的對結(jié)果的分析標準，而現(xiàn)在，面對海量的軟件工程數(shù)據(jù)，這套規(guī)定已經(jīng)不再適用，對于不同的數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果，對應著不同的數(shù)據(jù)結(jié)果分析評價標準，每個評價標準之間并沒有太多的聯(lián)系，這就需要開發(fā)者對不同類型的數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果制定不同的分析標準，同時也需要滿足客戶的要求，開發(fā)者要對數(shù)據(jù)的結(jié)果有著獨特的理解，才能對其結(jié)果是否滿足要求，挖掘的是否成功，這些不定量的問題進行透徹的了解?？偠灾?，軟件工程數(shù)據(jù)挖掘最終還是為了獲取信息，所以，整個軟件工程數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果是否將問題完美的解決的標準還是最終的數(shù)據(jù)是否滿足要求，所以，上述挑戰(zhàn)將會對數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果造成影響，為了解決這些問題，人們還需要開發(fā)新的技術(shù)，最終達到軟件工程數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的完善。

4對軟件工程數(shù)據(jù)挖掘的展望

軟件工程數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對計算機軟件的開發(fā)，用戶的完美體驗都有著重要的意義，所以以后軟件挖掘技術(shù)還會繼續(xù)的發(fā)展下去，要完成軟件工程數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的完善，要做到以下幾點：①對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)挖掘問題進行開發(fā)，就比如結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的捏合整理，這正是人們一直都沒做到的重點難點，要攻破這一難關(guān)，人們必須在計算結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)挖掘時舍棄傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)算法，開發(fā)新的適合這兩數(shù)據(jù)的算法，這樣才能一步到位將結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)一起運算出來。②對將要面臨的軟件工程數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的難題進行預案，對于這些問題要做好準備，開發(fā)者要豐富自己的知識面，以免今后遇到問題時不知道怎么辦。比如惡意程序，黑客病毒的處理，這些在未來將會越來越多，也就需要開發(fā)者對其做好先前的準備，從而在問題來臨的時候迎刃而解。

5結(jié)束語

隨著人們對事物的追求便利，軟件工程的應用越來越廣泛，所以，對于軟件工程中的最重要部分軟件工程數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)也要大力發(fā)展，現(xiàn)在有很多軟件工程數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)正在興起。相信隨著研究的不斷深入，軟件工程數(shù)據(jù)挖掘工具將會越來越實用化、智能化，乃至實現(xiàn)真正的自動軟件挖掘。

參考文獻

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作者:解新星 單位:同濟大學軟件學院