本發(fā)明涉及軟件缺陷預(yù)測(cè)，尤其涉及一種基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、軟件缺陷預(yù)測(cè)技術(shù)作為軟件工程領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)關(guān)鍵研究方向，在軟件缺陷分析的早期階段，預(yù)測(cè)缺陷的數(shù)量主要基于豐富的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)積累，并且往往與軟件代碼的體量成正相關(guān)，這有助于評(píng)估軟件可能出現(xiàn)的缺陷比率，并據(jù)此合理地配置測(cè)試資源。源代碼的度量準(zhǔn)則涉及對(duì)代碼數(shù)據(jù)進(jìn)行靜態(tài)評(píng)估，主要關(guān)注代碼的體量和復(fù)雜程度這兩個(gè)關(guān)鍵維度。

2、在現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用場(chǎng)景中，新啟動(dòng)的項(xiàng)目經(jīng)常面臨缺乏足夠歷史數(shù)據(jù)的問(wèn)題，或者現(xiàn)有的歷史數(shù)據(jù)不足以支持有效的預(yù)測(cè)，這給項(xiàng)目?jī)?nèi)缺陷預(yù)測(cè)帶來(lái)了重大挑戰(zhàn)。許多新項(xiàng)目或小規(guī)模項(xiàng)目往往面臨著數(shù)據(jù)可用性不足的問(wèn)題，這使得訓(xùn)練有效的內(nèi)部缺陷預(yù)測(cè)模型變得困難。此外，開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的缺陷預(yù)測(cè)模型需要大量的資源和時(shí)間，增加了成本和開(kāi)發(fā)周期。每個(gè)軟件項(xiàng)目都有其獨(dú)特的開(kāi)發(fā)環(huán)境、團(tuán)隊(duì)構(gòu)成和編碼實(shí)踐，這些特性會(huì)影響缺陷發(fā)生的模式，增加了模型在不同項(xiàng)目間的適應(yīng)性和魯棒性的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，cpdp(cross?project?defect?prediction，跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè))方法開(kāi)始受到關(guān)注。

3、跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)面臨的挑戰(zhàn)確實(shí)多種多樣，但其中最為關(guān)鍵的挑戰(zhàn)之一是源項(xiàng)目和目標(biāo)項(xiàng)目之間的數(shù)據(jù)分布差異。這種差異可能源于多個(gè)方面，包括但不限于應(yīng)用領(lǐng)域、開(kāi)發(fā)流程、項(xiàng)目規(guī)模等。例如，一個(gè)在電子商務(wù)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的大型項(xiàng)目可能具有與嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目截然不同的代碼結(jié)構(gòu)和維護(hù)模式。這些差異會(huì)導(dǎo)致在源項(xiàng)目上表現(xiàn)良好的特征和模型無(wú)法直接應(yīng)用于目標(biāo)項(xiàng)目，從而影響預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。除了數(shù)據(jù)分布差異外，特征適用性問(wèn)題也是一個(gè)重要的因素。在源項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)的有效缺陷預(yù)測(cè)特征可能無(wú)法直接遷移到目標(biāo)項(xiàng)目，因?yàn)椴煌?xiàng)目之間在代碼結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)實(shí)踐、甚至是編程語(yǔ)言的使用上都可能存在顯著差異。這些差異可能導(dǎo)致原本有效的特征在新的環(huán)境中失去預(yù)測(cè)能力，或者其預(yù)測(cè)能力大幅下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中源項(xiàng)目和目標(biāo)項(xiàng)目之間的數(shù)據(jù)分布差異和特征適用性問(wèn)題導(dǎo)致跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)不準(zhǔn)確的缺陷，實(shí)現(xiàn)提高跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

2、本發(fā)明提供一種基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)方法，包括：

3、提取源項(xiàng)目和目標(biāo)項(xiàng)目的特征，利用特征映射網(wǎng)絡(luò)將所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目的特征映射到同一特征空間；

4、將所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目映射后的特征分別輸入至主分類網(wǎng)絡(luò)，得到所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目的第一缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果；

5、將所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目映射后的特征分別輸入至輔助分類網(wǎng)絡(luò)，得到所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目的第二缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果；

6、根據(jù)所述源項(xiàng)目的第一缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果和第二缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果，以及所述目標(biāo)項(xiàng)目的第一缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果和第二缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果，確定損失函數(shù)；

7、根據(jù)所述損失函數(shù)對(duì)所述特征映射網(wǎng)絡(luò)、主分類網(wǎng)絡(luò)和輔助分類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，使得所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目之間的分布差異減小，所述源項(xiàng)目和目標(biāo)項(xiàng)目的特征對(duì)齊；

8、提取待預(yù)測(cè)項(xiàng)目的特征，將所述待預(yù)測(cè)項(xiàng)目的特征依次輸入訓(xùn)練后的特征映射網(wǎng)絡(luò)和訓(xùn)練后的主分類網(wǎng)絡(luò)，得到所述主分類網(wǎng)絡(luò)輸出的所述待預(yù)測(cè)項(xiàng)目的缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果。

9、本發(fā)明還提供一種基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括：

10、特征提取模塊，用于提取源項(xiàng)目和目標(biāo)項(xiàng)目的特征，利用特征映射網(wǎng)絡(luò)將所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目的特征映射到同一特征空間；

11、第一預(yù)測(cè)模塊，用于將所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目映射后的特征分別輸入至主分類網(wǎng)絡(luò)，得到所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目的第一缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果；

12、第二預(yù)測(cè)模塊，用于將所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目映射后的特征分別輸入至輔助分類網(wǎng)絡(luò)，得到所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目的第二缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果；

13、損失計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述源項(xiàng)目的第一缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果和第二缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果，以及所述目標(biāo)項(xiàng)目的第一缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果和第二缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果，確定損失函數(shù)；

14、模型訓(xùn)練模塊，用于根據(jù)所述損失函數(shù)對(duì)所述特征映射網(wǎng)絡(luò)、主分類網(wǎng)絡(luò)和輔助分類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，使得所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目之間的分布差異減小，所述源項(xiàng)目和目標(biāo)項(xiàng)目的特征對(duì)齊；

15、缺陷預(yù)測(cè)模塊，用于提取待預(yù)測(cè)項(xiàng)目的特征，將所述待預(yù)測(cè)項(xiàng)目的特征依次輸入訓(xùn)練后的特征映射網(wǎng)絡(luò)和訓(xùn)練后的主分類網(wǎng)絡(luò)，得到所述主分類網(wǎng)絡(luò)輸出的所述待預(yù)測(cè)項(xiàng)目的缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果。

16、本發(fā)明提供的基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)特征映射網(wǎng)絡(luò)和分類器進(jìn)行細(xì)致的調(diào)優(yōu)，能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)跨項(xiàng)目缺陷，使得該方法成為了一個(gè)強(qiáng)大的工具，不僅能再項(xiàng)目?jī)?nèi)預(yù)測(cè)表現(xiàn)優(yōu)異，也能夠適應(yīng)不同的軟件項(xiàng)目和數(shù)據(jù)分布，為軟件開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)提供準(zhǔn)確的缺陷預(yù)測(cè)。

技術(shù)特征：

1.一種基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述損失函數(shù)包括域自適應(yīng)損失函數(shù)，所述域自適應(yīng)損失函數(shù)根據(jù)所述源項(xiàng)目的第一缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果和第二缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果，以及所述目標(biāo)項(xiàng)目的第一缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果和第二缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果確定。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述域自適應(yīng)損失函數(shù)的公式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述損失函數(shù)還包括所述源項(xiàng)目的監(jiān)督對(duì)比學(xué)習(xí)損失函數(shù)、所述主分類網(wǎng)絡(luò)的分類損失函數(shù)和所述主分類網(wǎng)絡(luò)為所述目標(biāo)項(xiàng)目生成的偽標(biāo)簽損失函數(shù)中的一種或多種；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述監(jiān)督對(duì)比學(xué)習(xí)損失函數(shù)的計(jì)算公式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)所述損失函數(shù)對(duì)所述特征映射網(wǎng)絡(luò)、主分類網(wǎng)絡(luò)和輔助分類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，通過(guò)以下公式根據(jù)所述域自適應(yīng)損失函數(shù)、監(jiān)督對(duì)比學(xué)習(xí)損失函數(shù)、分類損失函數(shù)和偽標(biāo)簽損失函數(shù)，確定第一損失值：

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，提取源項(xiàng)目和目標(biāo)項(xiàng)目的特征，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在提取源項(xiàng)目和目標(biāo)項(xiàng)目的特征之后，還包括：

10.一種基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于域自適應(yīng)的跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)方法及系統(tǒng)，該方法包括：提取源項(xiàng)目和目標(biāo)項(xiàng)目的特征，利用特征映射網(wǎng)絡(luò)將所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目的特征映射到同一特征空間；將所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目映射后的特征分別輸入至主分類網(wǎng)絡(luò)，得到所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目的第一缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果；將所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目映射后的特征分別輸入至輔助分類網(wǎng)絡(luò)，得到所述源項(xiàng)目和所述目標(biāo)項(xiàng)目的第二缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果；根據(jù)所述源項(xiàng)目的第一缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果和第二缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果，以及所述目標(biāo)項(xiàng)目的第一缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果和第二缺陷預(yù)測(cè)結(jié)果，確定損失函數(shù)進(jìn)行模型訓(xùn)練。本發(fā)明提高跨項(xiàng)目缺陷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：荊曉遠(yuǎn),鄧晉玨,韓偉,王天森
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東石油化工學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15