检索结果-内蒙古大学图书馆

软件学报 2024年第4期35卷 1618-1650页

作者：陈奕宇霍静丁天雨高阳南京大学计算机科学与技术系江苏南京210043 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210043 Applied Sciences Group MicrosoftRedmondWA 98034USA

近年来,深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)已经在诸多序贯决策任务中取得瞩目成功,但当前,深度强化学习的成功很大程度依赖于海量的学习数据与计算资源,低劣的样本效率和策略通用性是制约其进一步发展的关键因素.元强化学... 详细信息

近年来,深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)已经在诸多序贯决策任务中取得瞩目成功,但当前,深度强化学习的成功很大程度依赖于海量的学习数据与计算资源,低劣的样本效率和策略通用性是制约其进一步发展的关键因素.元强化学习(meta-reinforcementlearning,Meta-RL)致力于以更小的样本量适应更广泛的任务,其研究有望缓解上述限制从而推进强化学习领域发展.以元强化学习工作的研究对象与适用场景为脉络,对元强化学习领域的研究进展进行了全面梳理:首先,对深度强化学习、元学习背景做基本介绍;然后,对元强化学习作形式化定义及常见的场景设置总结,并从元强化学习研究成果的适用范围角度展开介绍元强化学习的现有研究进展;最后,分析了元强化学习领域的研究挑战与发展前景.

关键词：元强化学习强化学习深度强化学习元学习

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软件缺陷预测模型间的比较实验:问题、进展与挑战

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软件学报 2023年第2期34卷 582-624页

作者：刘旭同郭肇强刘释然张鹏卢红敏周毓明计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023

近年来,研究者提出了大量的软件缺陷预测模型,新模型往往通过与过往模型进行比较实验来表明其有效性.然而,研究者在设计新旧模型间的比较实验时并没有达成共识,不同的工作往往采用不完全一致的比较实验设置,这可能致使在对比模型时得到... 详细信息

近年来,研究者提出了大量的软件缺陷预测模型,新模型往往通过与过往模型进行比较实验来表明其有效性.然而,研究者在设计新旧模型间的比较实验时并没有达成共识,不同的工作往往采用不完全一致的比较实验设置,这可能致使在对比模型时得到误导性结论,最终错失提升缺陷预测能力的机会.对近年来国内外学者所做的缺陷预测模型间的比较实验进行系统性的总结:首先,阐述缺陷预测模型间的比较实验的研究问题;然后,分别从缺陷数据集、数据集划分、基线模型、性能指标、分类阈值这5个方面对现有的比较实验进行总结;最后,指出目前在进行缺陷预测模型间比较实验时面临的挑战,并给出建议的研究方向.

关键词：缺陷预测比较实验软件维护质量保障

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面向对象软件度量阈值的确定方法:问题、进展与挑战

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软件学报 2023年第1期34卷 50-102页

作者：梅元清郭肇强周慧聪李言辉陈林卢红敏周毓明计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023 南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023

面向对象软件度量是理解和保证面向对象软件质量的重要手段之一.通过将面向对象软件的度量值与其阈值比较,可简单直观评价其是否有可能包含缺陷.确定度量阈值方法主要有基于数据分布特征的无监督学习方法和基于缺陷相关性的有监督学习方... 详细信息

面向对象软件度量是理解和保证面向对象软件质量的重要手段之一.通过将面向对象软件的度量值与其阈值比较,可简单直观评价其是否有可能包含缺陷.确定度量阈值方法主要有基于数据分布特征的无监督学习方法和基于缺陷相关性的有监督学习方法.两类方法各有利弊:无监督学习方法无需标签信息而易于实现,但所得阈值的缺陷预测性能通常较差;有监督学习方法通过机器学习算法提升所得阈值的缺陷预测性能,但标签信息在实际过程中不易获得且度量与缺陷链接技术复杂.近年来,两类方法的研究者不断探索并取得较大进展.同时,面向对象软件度量阈值确定方法研究仍存在一些亟待解决的挑战.对近年来国内外学者在该领域的研究成果进行系统性的总结.首先,阐述面向对象软件度量阈值确定方法的研究问题.其次,分别从无监督学习方法和有监督学习方法总结相关研究进展,并梳理具体的理论和实现的技术路径.然后,简要介绍面向对象软件度量阈值的其他相关技术.最后,总结当前该领域研究过程面临的挑战并给出建议的研究方向.

关键词：面向对象软件度量阈值缺陷预测

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基于核外计算的Datalog引擎设计与实现

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软件学报 2023年第8期34卷 3587-3604页

作者：张奕裕王归航左志强李宣东南京大学计算机科学与技术系江苏南京210023 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023

随着新兴技术的迅速发展,领域软件对开发效率提出了新的要求.Datalog语言作为一门具有简洁语法和良好语义的声明式编程语言,能帮助开发人员快速开发和解决问题,近年来越来越受到重视与欢迎.但解决真实场景问题时,现有的单机Datalog引擎... 详细信息

随着新兴技术的迅速发展,领域软件对开发效率提出了新的要求.Datalog语言作为一门具有简洁语法和良好语义的声明式编程语言,能帮助开发人员快速开发和解决问题,近年来越来越受到重视与欢迎.但解决真实场景问题时,现有的单机Datalog引擎计算规模往往受限于内存容量大小,不具有可扩展性.为解决上述问题,设计并实现基于核外计算的Datalog引擎.方法首先设计一系列计算Datalog程序所需的支持核外计算的操作算子,然后将Datalog程序转换合成带核外计算算子的C++程序,接着方法设计基于Hash的分区策略和基于搜索树剪枝的最少置换调度策略,将相应的分区文件调度执行计算并得到最终结果.基于该方法,实现原型工具DDL(disk-based Datalog engine),并选取广泛应用的真实Datalog程序,在合成数据集以及真实数据集上进行实验,实验结果体现了DDL良好性能以及高可扩展性.

关键词： Datalog引擎核外计算操作算子分区策略调度策略

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基于误差截尾假设的时序预测可学习性理论与算法

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计算机学报 2022年第11期45卷 2279-2289页

作者：张绍群张钊钰姜远周志华南京大学计算机软件新技术国家重点实验室南京210023

在收集和处理时间序列数据的过程中,难免会产生误差,而在很多现实情形中误差是自相关非独立的.已有的预测理论在分析误差自相关的时序数据时,往往需要知道预测算法所输出假设空间的显式表达,而对于一些假设空间不明确的模型,比如神经网... 详细信息

在收集和处理时间序列数据的过程中,难免会产生误差,而在很多现实情形中误差是自相关非独立的.已有的预测理论在分析误差自相关的时序数据时,往往需要知道预测算法所输出假设空间的显式表达,而对于一些假设空间不明确的模型,比如神经网络,尚未有系统的求解方法和理论保障来分析其在非平稳且误差自相关时序数据上的预测能力.本文基于误差截尾的假设,提出了时间序列的预测PAC可学习理论,并给出了数据依赖情形下的泛化误差界.该界限包含一个时序复杂度度量和一个差异度量,前者描述了序列数据的非平稳性,后者可在适当情形下从数据中估计得到.因此,该误差界并不依赖于假设空间的显式表达,具有较强的普适性.根据上述理论,本文提出了一种基于自回归模型的交替优化算法用于预测非平稳的时间序列数据.我们在真实数据集上进行实验,验证了本文提出算法的有效性.

关键词：机器学习时间序列分析自相关误差预测PAC可学习性差异估计交替优化

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三方众包市场中的发包方-平台博弈机制设计

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计算机研究与发展 2022年第11期59卷 2507-2519页

作者：何雨橙丁尧相周志华计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 南京210023

众包(crowdsourcing)通常涉及到目标各不相同的多个参与者.设计有效的众包机制,使得各个参与者在竞争中实现共赢,是众包理论研究中的基本问题之一.当前,众包机制设计通常基于发包方标注者直接进行交互的两方博弈模型.而现实应用中,发包... 详细信息

众包(crowdsourcing)通常涉及到目标各不相同的多个参与者.设计有效的众包机制,使得各个参与者在竞争中实现共赢,是众包理论研究中的基本问题之一.当前,众包机制设计通常基于发包方标注者直接进行交互的两方博弈模型.而现实应用中,发包方与标注者之间往往通过平台进行交互,从而构成三方博弈下的众包市场.其中的发包方平台博弈机制设计是过往众包研究中未曾涉及的全新问题.将三方众包市场建模为不完全信息博弈,并证明该博弈问题的Nash均衡可通过在线学习来最小化发包方和平台的累计遗憾而达到.在单发包方情形下,证明经典的EXP3算法对于发包方的最优性,并基于反事实遗憾最小化技术为平台设计了有效策略.同时,将单发包方情形下发包方和平台策略拓展到多发包方情形下并给出理论分析.合成及真实数据集上的实验验证了该方法的有效性.

关键词：众包博弈理论机制设计在线学习反事实遗憾最小化

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深度学习在基于信息检索的缺陷定位中的应用综述

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软件学报 2025年第4期36卷 1530-1556页

作者：曹帅牛菲菲李传艺陈俊洁刘逵葛季栋骆斌计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210093 南京大学软件学院江苏南京210093 天津大学智能与计算学部天津300350 华为公司软件工程应用技术实验室浙江杭州310007

缺陷自动定位方法可以极大程度减轻开发人员调试和维护软件程序的负担.基于信息检索的缺陷定位方法是广泛研究的缺陷自动定位方法之一,并已取得了较好的成果.随着深度学习的普及,将深度学习应用于基于信息检索的缺陷定位成为近年来的研... 详细信息

缺陷自动定位方法可以极大程度减轻开发人员调试和维护软件程序的负担.基于信息检索的缺陷定位方法是广泛研究的缺陷自动定位方法之一,并已取得了较好的成果.随着深度学习的普及,将深度学习应用于基于信息检索的缺陷定位成为近年来的研究趋势之一.系统梳理和总结了52篇近年来将深度学习引入基于信息检索缺陷定位的工作.首先,总结该类缺陷定位的数据集和评价指标,接着从不同粒度和可迁移性分析了该类技术的定位效果,随后着重梳理了相关工作中信息编码表征方法和特征提取方法.最后总结对比分析了各领域最先进的定位方法,并展望了使用深度学习的基于信息检索的缺陷定位方法的未来发展方向.

关键词：深度学习缺陷定位信息检索特征编码代码表示

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自适应软件系统模型偏差检测方法的适用性评估

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计算机研究与发展 2022年第9期59卷 1929-1946页

作者：童燕翔秦逸马晓星计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 南京210023

自适应软件系统的模型偏差会导致诸多可靠性问题.对控制型自适应软件系统而言,其面临的模型偏差源自描述软件系统的标称模型在非确定运行环境中的漂移现象.现有模型偏差检测方法往往忽视了不同模型偏差之间的差异性,导致用户难以为其特... 详细信息

自适应软件系统的模型偏差会导致诸多可靠性问题.对控制型自适应软件系统而言,其面临的模型偏差源自描述软件系统的标称模型在非确定运行环境中的漂移现象.现有模型偏差检测方法往往忽视了不同模型偏差之间的差异性,导致用户难以为其特定的应用场景选择合适的检测方法.针对这一问题,提出了一套特性指标,用于评估模型偏差检测方法在不同模型偏差场景下的适用性.该特性指标基于提出的模型偏差检测框架,系统分析了模型偏差检测过程中的重要因素,并提取控制信号强度、环境输入强度和非确定性强度作为量化的特性指标.基于这些特性指标,实验研究4种主流模型偏差检测方法在不同场景下的检测效果,并总结不同模型偏差检测方法对于自适应软件系统不同特性场景的适用性.

关键词：自适应软件控制型自适应软件系统模型偏差运行时验证场景特性

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自动驾驶系统中视觉感知模块的安全测试

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计算机研究与发展 2022年第5期59卷 1133-1147页

作者：吴昊王浩苏醒李明昊许封元仲盛计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 南京210023

近年来,基于深度学习的视觉感知技术的发展极大地促进了车联网领域中自动驾驶的繁荣,然而自动驾驶系统的安全问题频出引发了人们对自动驾驶未来的担忧.由于深度学习系统的行为缺乏可解释性,测试基于深度学习的自动驾驶系统的安全性极具... 详细信息

近年来,基于深度学习的视觉感知技术的发展极大地促进了车联网领域中自动驾驶的繁荣,然而自动驾驶系统的安全问题频出引发了人们对自动驾驶未来的担忧.由于深度学习系统的行为缺乏可解释性,测试基于深度学习的自动驾驶系统的安全性极具挑战.目前,已有针对自动驾驶场景的安全性测试工作被提出,但这些方法在测试场景生成、安全问题检测和安全问题解释等方面仍存在不足之处.针对基于视觉感知的自动驾驶系统,设计开发了一种场景驱动的、可解释性强的、运行高效的安全性测试系统.提出了一种能够平衡真实性与丰富度的场景描述方法,并利用实时渲染引擎生成可以用于驾驶系统安全性测试的场景;设计了一种高效的针对非线性系统的场景搜索算法,其可以针对不同的待测试系统动态调整搜索方案;同时,还设计了一个故障分析器,自动化分析定位待测试系统的安全性缺陷成因.复现了现有基于实时渲染引擎的动态自动驾驶测试系统,并同时使用本系统和复现系统对CILRS系统和CIL系统进行安全测试,实验结果表明相同时间下该工作的安全问题发现率是复现的场景驱动的动态测试方法的1.4倍.进一步的实验表明:可以分别为具有代表性的深度学习自动驾驶系统CIL和CILRS,从旷野、乡村与城市的3类环境中动态生成的共3000个场景中,搜索到1939个和1671个造成故障的场景,并且每个故障场景的搜索时间平均为16.86 s.分析器从统计的角度判断出CILRS系统容易导致故障的区域在道路两侧,雨天和红色或黄色物体更易导致该自动驾驶系统发生故障.

关键词：车联网视觉感知模块深度学习安全性黑盒测试场景搜索

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一种基于算法机制设计的社会法则合成方法

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软件学报 2024年第3期35卷 1440-1465页

作者：吴骏曹杰王崇骏谢俊元南京财经大学江苏省电子商务重点实验室江苏南京210023 计算机软件新技术国家重点实验室(南京大学) 江苏南京210023

社会法则是在多Agent系统中为确立某种目标属性而对各个Agent实施的行为限制集合.在Agent具有“个体理性”及“私有信息”的“策略情况”下,社会法则合成问题不应建模成通常的优化问题,而应建模成算法机制设计问题.“最小化副作用”经... 详细信息

社会法则是在多Agent系统中为确立某种目标属性而对各个Agent实施的行为限制集合.在Agent具有“个体理性”及“私有信息”的“策略情况”下,社会法则合成问题不应建模成通常的优化问题,而应建模成算法机制设计问题.“最小化副作用”经常是社会法则需要满足的基本要求.从博弈论的角度来看,“最小化副作用”与“最大化社会福利”的概念紧密相关,可以将“最小化副作用的社会法则合成”建模为一种效率机制设计问题.不仅需要为给定目标属性找到有效且社会福利最大的社会法则,还需要向Agent支付适当的金额,以实现激励相容性和个体理性.首先基于VCG机制设计一种名叫VCG-SLM的效率机制,证明它可满足所有必需的形式属性.然而,由于发现可证明该机制的计算是一个FP^(NP)-完全问题,针对性地提出该机制的一种基于整数规划的实现方式VCG-SLM-ILP,基于ATL语义将分配及支付的计算转化为整数规划,并严格地证明其正确性,从而可有效利用目前已非常成熟的工业级整数规划求解器,成功解决棘手的机制计算问题.

关键词：多Agent系统社会法则算法机制设计

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