Purpose: The purpose of this study is to identify the object-oriented metrics which have strong impact on the reliability and fault-proneness of software products. The reliability and fault-proneness of software product is closely related to the design properties of class diagrams such as coupling between objects and depth of inheritance tree. Methods: This study has empirically validated the object-oriented metrics to determine which metrics are the best to predict fault-proneness. We have tested the metrics using logistic regressions and artificial neural networks. The results are then compared and validated by ROC curves. Results: The artificial neural network models show better results in sensitivity, specificity and correctness than logistic regression models. Among object-oriented metrics, several metrics can estimate the fault-proneness better. The metrics are CBO (coupling between objects), DIT (depth of inheritance), LCOM (lack of cohesive methods), RFC (response for class). In addition to the object-oriented metrics, LOC (lines of code) metric has also proven to be a good factor for determining fault-proneness of software products. Conclusion: In order to develop fault-free and reliable software products on time and within budget, assuring quality of initial phases of software development processes is crucial. Since object-oriented metrics can be measured in the early phases, it is important to make sure the key metrics of software design as good as possible.
There are several claimed benefits for the impact of design patterns (DPs) on software quality. However, the association between design patterns and fault-proneness has been a controversial issue. In this work, we evaluate the fault-proneness of design patterns at four levels: the design level, category level, pattern level, and role level. We used five subject systems in our empirical study. As a result, we found that, at the design level, the classes that participate in the design patterns are less fault-prone than the non-participant classes. At the category level, we found that the classes that participate in the behavioral and structural categories are less fault-prone than the non-participant classes. In addition, we found that the classes that participate in the structural design patterns are less fault-prone than the classes that participate in the other categories. At the pattern level, we found that only five patterns show significant associations with fault-proneness: builder, factory method, adapter, composite, and decorator. All of these patterns except for builder show that the classes that participate in each one of them are less fault-prone than the non-participant classes in that pattern. The classes that participate in the builder design pattern were more fault-prone than the non-participant classes and the classes that participate in several patterns: the adapter, the composite, and the decorator design patterns. At the role level, the most significant differences were between the classes that participate in some roles and the non-participant classes. Only three pairs of design pattern roles show significant differences. These roles are concrete-product vs. concrete-creator, adapter vs. adaptee, and adapter vs. client. The results recommend the use of design patterns because they are less fault-prone in general except for the builder design pattern, which should be applied with care and addressed with more test cases.
The Journal of Korean Association of Computer Education
/
v.8
no.5
/
pp.129-137
/
2005
Criticality prediction models that identify fault-prone spots using system design specifications play an important role in reducing development costs of large systems such as telecommunication systems. Many criticality prediction models using complexity metrics have been suggested. But most of them need training data set for model training. And they are classification models that can only classify design entities into fault-prone group and non fault-prone group. To solve this problem, this paper builds a new prediction model, HMM, using two styled hybrid metrics. HMM has strong point that it does not need training data and it enables comparison between design entities by criticality. HMM is implemented and compared with a well-known prediction model, BackPropagation neural network Model(BPM), considering internal characteristics and accuracy of prediction.
KIPS Transactions on Software and Data Engineering
/
v.3
no.2
/
pp.57-64
/
2014
Most previous studies of software fault prediction model which determines the fault-proneness of input modules have focused on supervised learning model using training data set. However, Unsupervised learning model is needed in case supervised learning model cannot be applied: either past training data set is not present or even though there exists data set, current project type is changed. Building an unsupervised learning model is extremely difficult that is why only a few studies exist. In this paper, we build unsupervised models using representative clustering algorithms, EM and DBSCAN, that have not been used in prior studies and compare these models with the previous model using K-means algorithm. The results of our study show that the EM model performs slightly better than the K-means model in terms of error rate and these two models significantly outperform the DBSCAN model.
Prediction of fault-prone modules continues to attract researcher's interest due to its significant impact on software development cost. The most important goal of such techniques is to correctly identify the modules where faults are most likely to present in early phases of software development lifecycle. Various software metrics related to modules level fault data have been successfully used for prediction of fault-prone modules. Goal of this research is to predict the faulty modules at design phase using design metrics of modules and faults related to modules. We have analyzed the effect of pre-processing and different machine learning schemes on eleven projects from NASA Metrics Data Program which offers design metrics and its related faults. Using seven machine learning and four preprocessing techniques we confirmed that models built from design metrics are surprisingly good at fault proneness prediction. The result shows that we should choose Naïve Bayes or Voting feature intervals with discretization for different data sets as they outperformed out of 28 schemes. Naive Bayes and Voting feature intervals has performed AUC > 0.7 on average of eleven projects. Our proposed framework is effective and can predict an acceptable level of fault at design phases.
An understanding of quality attributes is relevant for the software organization to deliver high software reliability. An empirical assessment of metrics to predict the quality attributes is essential in order to gain insight about the quality of software in the early phases of software development and to ensure corrective actions. In this paper, we predict a model to estimate fault proneness using Object Oriented CK metrics and QMOOD metrics. We apply one statistical method and six machine learning methods to predict the models. The proposed models are validated using dataset collected from Open Source software. The results are analyzed using Area Under the Curve (AUC) obtained from Receiver Operating Characteristics (ROC) analysis. The results show that the model predicted using the random forest and bagging methods outperformed all the other models. Hence, based on these results it is reasonable to claim that quality models have a significant relevance with Object Oriented metrics and that machine learning methods have a comparable performance with statistical methods.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
/
v.13
no.3
/
pp.1566-1582
/
2019
Silent Data Corruptions (SDCs) is a serious reliability issue in many domains of computer system. The identification and protection of the program instructions that cause SDCs is one of the research hotspots in computer reliability field at present. A lot of solutions have already been proposed to solve this problem. However, many of them are hard to be applied widely due to time-consuming and expensive costs. This paper proposes an intelligent approach named SDCPredictor to identify the instructions that cause SDCs. SDCPredictor identifies SDC-causing Instructions depending on analyzing the static and dynamic features of instructions rather than fault injections. The experimental results demonstrate that SDCPredictor is highly accurate in predicting the SDCs proneness. It can achieve higher fault coverage than previous similar techniques in a moderate time cost.
Journal of the Korea Society of Computer and Information
/
v.20
no.5
/
pp.73-81
/
2015
Most of the software fault prediction studies focused on the binary classification model that predicts whether an input entity has faults or not. However the ability to predict entity fault-proneness in various severity categories is more useful because not all faults have the same severity. In this paper, we propose fault prediction models at different severity levels of faults using traditional size and complexity metrics. They are ternary classification models and use four machine learning algorithms for their training. Empirical analysis is performed using two NASA public data sets and a performance measure, accuracy. The evaluation results show that backpropagation neural network model outperforms other models on both data sets, with about 81% and 88% in terms of accuracy score respectively.
Web applications are indispensable in the software industry and continuously evolve either meeting a newer criteria and/or including new functionalities. However, despite assuring quality via testing, what hinders a straightforward development is the presence of defects. Several factors contribute to defects and are often minimized at high expense in terms of man-hours. Thus, detection of fault proneness in early phases of software development is important. Therefore, a fault prediction model for identifying fault-prone classes in a web application is highly desired. In this work, we compare 14 machine learning techniques to analyse the relationship between object oriented metrics and fault prediction in web applications. The study is carried out using various releases of Apache Click and Apache Rave datasets. En-route to the predictive analysis, the input basis set for each release is first optimized using filter based correlation feature selection (CFS) method. It is found that the LCOM3, WMC, NPM and DAM metrics are the most significant predictors. The statistical analysis of these metrics also finds good conformity with the CFS evaluation and affirms the role of these metrics in the defect prediction of web applications. The overall predictive ability of different fault prediction models is first ranked using Friedman technique and then statistically compared using Nemenyi post-hoc analysis. The results not only upholds the predictive capability of machine learning models for faulty classes using web applications, but also finds that ensemble algorithms are most appropriate for defect prediction in Apache datasets. Further, we also derive a consensus between the metrics selected by the CFS technique and the statistical analysis of the datasets.
Landslides are one of the natural disasters that cause a lot of financial and human losses every year It will be all over the world. China, especially. The Mainland China can be divided into 12 zones, including 4 high susceptibility zones, 7 medium susceptibility zones and 1 low susceptibility zone, according to landslide proneness. Climate and physiography are always at risk of landslides. The purpose of this research is to prepare a landslide hazard map using the Hierarchical Analysis Process method. In the GIS environment, it is in a part of China watershed. In order to prepare a landslide hazard map, first with Field studies, a distribution map of landslides in the area and then a map of factors affecting landslides were prepared. In the next stage, the factors are prioritized using expert opinion and hierarchical analysis process and nine factors including height, slope, slope direction, geological units, land use, distance from Waterway, distance from the road, distance from the fault and rainfall map were selected as effective factors. Then Landslide risk zoning in the region was done using the hierarchical analysis process model. The results showed that the three factors of geological units, distance from the road and slope are the most important have had an effect on the occurrence of landslides in the region, while the two factors of fault and rainfall have the least effect The landslide occurred in the region.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.