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范例一：(K=图书馆学 OR K=情报学) AND A=范并思 AND Y=1982-2016
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1 篇 学位论文

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1 篇 工学
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主题

1 篇 结构特征
1 篇 软件网络
1 篇 社区发现
1 篇 继承树
1 篇 信息代谢
1 篇 标准结构熵
1 篇 标准结构熵偏差率

机构

1 篇 东北大学

作者

1 篇 李鹏

语言

1 篇 中文

检索条件"主题词=标准结构熵偏差率"

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详细简洁

排序：

软件网络结构特征和信息代谢的研究

软件网络结构特征和信息代谢的研究

引用

作者：李鹏东北大学

学位级别：博士

随着软件系统规模的不断增大和复杂性的不断提高,软件系统各组成部分之间的相互作用使得软件系统又产生了作为整体而具备的新特征,这些特征就蕴藏在软件系统的结构和软件系统的代谢之中。软件系统是人类的智慧通过计算机来表达的一种有... 详细信息

随着软件系统规模的不断增大和复杂性的不断提高,软件系统各组成部分之间的相互作用使得软件系统又产生了作为整体而具备的新特征,这些特征就蕴藏在软件系统的结构和软件系统的代谢之中。软件系统是人类的智慧通过计算机来表达的一种有效手段,作为人类大脑思维活动的产物,软件网络是大脑结构的分形产物。生理学家丹特-恰尔夫认为：“人类的大脑结构是一个复杂网络,表现出非常强烈的小世界特征,能够形成最有效的连结。”因此,软件系统也表现出了明显的复杂网络特征,其结构复杂程度成为了软件质量的主要影响因素。通过对系统中元素间纷繁复杂的交互关系的描述,软件系统的结构已经出现了多种层次、不同粒度、多种集成方式的组织方法。通过对软件网络的研究将有助于从全局的角度了解软件系统结构的基本性质和规律,对软件系统的质量控制、迭代开发与重构具有重要意义。本文首先基于复杂网络理论和软件工程传统度量方法的结合,使用原有的复杂网络度量基本参数基础上,新引进三个度量参数,并对新引进的参数进行了宏观规律分析,最后提出了基于统计特征的软件网络度量方法,从软件的单体属性、属性间的相关性和软件的整体度量3个层次,用多个度量参数来共同度量软件系统的一些重要特性和结构特征,为量化软件质量提供重要依据。其次,是从继承树的角度来研究软件网络,发现软件网络中的节点以继承树为聚集单位,核心继承树中节点数超过了整个软件网络节点的20%。使用Fetion和Melton的度量方法度量核心继承树的耦合性,发现全局耦合度量系数较高,一般在5以上,这是紧耦合的表现。说明核心继承树间的耦合性是紧耦合。还统计分析了核心继承树内部节点的特征量分布,发现核心继承树的度和核数间存在着线性关系,这说明软件的功能性和重用性间有着密切的联系。聚集系数和度、核数的幂率分布说明继承树内部有着模块化层次结构。再次,使用模块性作为社区划分的评价标准,设计和实现了局域社区发现算法对软件网络进行社区划分与分析,发现在大规模软件中社区结构应用的次数与软件规模成线性关系。并从软件多版本演化进行分析发现如果软件的内核没有发生大的变动,那么软件中社区结构的应用将呈现缓慢递增的变化趋势。如果软件的内核发生变动,则软件中社区结构的应用将呈现急剧变化态势。软件网络也是一种特殊的复杂网络,软件网络中也存在社区现象。软件设计一直遵循“高内聚、低耦合”的原则,同时也进行信息的封装,所以,面向对象软件基本上都有很好的模块结构。最后,从生命特征角度分析信息代谢原理,阐明软件网络为了维持其稳定性,必然要和外界进行信息代谢。选取样本软件验证软件网络始终保持着无尺度特性。之后,定义了软件网络标准结构熵并进行计算分析,发现软件网络从规模变化和版本演化过程中均呈现负熵现象,这与生命特征之一的信息代谢的特征完全吻合。为进一步说明软件网络的有序性而定义了标准结构熵偏差率D(E),并经过计算得出结论：D(E)>0.05时,认为该软件系统结构的有序性较差。

关键词：软件网络结构特征继承树社区发现信息代谢标准结构熵标准结构熵偏差率

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