一种基于深度学习的上帝类检测方法

上帝类是指某个承担了本应由多个类分别承担的多个职责的类.上帝类违背了分而治之的基本思想以及单一职责的设计原则,严重影响软件的可维护性和可理解性.但上帝类又是一种比较常见的代码坏味.因此,针对上帝类的检测与重构一直是代码重构领域的研究热点之一.为此,提出了一种基于深度神经网络的上帝类检测方法.该方法不仅利用了常见的软件度量,而且充分利用了代码中的文本信息,意图通过挖掘文本语义揭示每个类所承担的主要角色.此外,为了解决有监督深度学习所需的海量标签数据,提出了一种基于开源代码构造标签数据的方法.最后,基于开源数据集对所提出的方法进行了实验验证.实验结果表明,这些方法优于现有的上帝类检测方法,尤其是在查全率上有大幅度的提升（提高了35.58%）.     

基于图模型和孤立森林的上帝类检测方法

上帝类（God class）是指同时包含多种任务职责的类,其常见特征是包含大量的属性与方法,并且与系统中的其他类有多种依赖关系.上帝类是一种典型的代码坏味,对软件的开发维护产生负面影响.近年来,许多研究都致力于发现和重构上帝类,但是现有方法识别上帝类的能力不强,检测精确率不高.提出了一种基于图模型和孤立森林的上帝类检测方法,主要分为两个阶段：图结构信息分析阶段和类内度量评估阶段.在图结构信息分析阶段,建立类间的方法调用图和类内结构图,采用孤立森林算法缩小上帝类的检测范围;在类内度量评估阶段,考虑项目的规模和架构带来的影响,将项目中上帝类相关度量指标的平均值作为基准,设计实验确定比例因子,并以平均值和比例因子的乘积作为阈值,筛选得到上帝类的检测结果.在代码坏味标准数据集上的实验结果表明：与现有的上帝类检测方法相比,该方法在精确率和F1值上分别提升了25.82个百分点和33.39个百分点,同时保持了较高的召回率.     

基于深度学习的耦合度相关代码坏味检测方法

基于启发式和机器学习的代码坏味检测方法已被证明具有一定的局限性,且现有的检测方法大多集中在较为常见的代码坏味上。针对这些问题,提出了一种深度学习方法来检测过紧的耦合、分散的耦合和散弹式修改这三种与耦合度相关检测较为少见的代码坏味。首先,提取三种代码坏味需要的度量并对得到的数据进行处理;之后,构建卷积神经网络（CNN）与注意力（Attention）机制相结合的深度学习模型,引入的注意力机制可以对输入的度量特征进行权重的分配。从21个开源项目中提取数据集,在10个开源项目中对检测方法进行了验证,并与CNN模型进行对比。实验结果表明：过紧的耦合和分散的耦合在所提模型中取得了更好的结果,相应代码坏味的查准率分别达到了93.61%和99.76%;而散弹式修改在CNN模型中有更好的结果,相应代码坏味查准率达到了98.59%。     

基于预训练模型和多层次信息的代码坏味检测方法

目前已有的代码坏味检测方法仅依赖于代码结构信息和启发式规则, 对嵌入在不同层次代码中的语义信息关注不够, 而且现有的代码坏味检测方法准确率还有进一步提升的空间. 针对该问题, 提出一种基于预训练模型和多层次信息的代码坏味检测方法DeepSmell, 首先采用静态分析工具提取程序中的代码坏味实例和多层次代码度量信息, 并...     

代码坏味对软件演化影响的实证研究

代码坏味是指程序设计中存在的不良设计模式或设计缺陷.坏味的存在,被认为会阻碍软件的演化与维护.近年来,研究人员致力于探究坏味产生的影响以及坏味与软件演化之间的关系.已有研究表明,代码坏味会随着软件的演化而不断发生变化.通常,软件的演化将涉及源文件的增加、修改与删除这3类具体操作,了解代码坏味与软件演化中源文件操作的关系,将有助于开发者更好地计划软件开发过程和重构软件代码.因此,针对13种常见的坏味,在8个Java项目共计104个版本中进行了系统的实证研究.研究发现,随着软件版本的演化,含代码坏味的文件在整个项目中的占比在不同的项目中呈现出不同的特征.另外,包含代码坏味的文件更倾向于被修改,而坏味本身与文件的添加或者删除并没有太大的关联.更进一步地,在探究的所有坏味中,有几种特定的坏味对文件的修改产生了显著的影响,且这些坏味文件间存在着明显的重叠.这些发现有助于开发人员更好地了解代码坏味,以便于更好地对软件进行维护.     

视频语义场景聚类算法研究

视频聚类是视频索引和检索的重要组成部分.本文针对镜头已分割好的视频如何提取更高语义层次的场景,考虑帧图像间以帧分块的局部似然比特征和小波变换的全局边缘特征相结合的综合相似性度量,利用视频编辑的一种常用特征及代表性镜头的选取原则,给出了一种新的语义场景的提取算法.数值实验表明该算法对基于对话类的视频类型有很好的场景提取效果,与WBS(Window-based Sweep Algorithm)算法相比,查全率和查准率分别提高了8.7%和28.4%.     

一种基于混合特征核的图像检索方法

为了更准确地描述图像的视觉特征,提高图像检索的查准率与查全率,提出了一种基于混合特征核的图像检索方法.该方法提取图像的颜色、纹理、SIFT特征,引入高斯核函数,建立图像的混合特征核模型,在高维的核空间进行基于核的图像聚类.实验表明,该混合模型与传统多特征融合方法以及单一特征核方法相比,能够更好地表示图像的视觉特征,提高检索的查准率和查全率.     

基于支持向量机的两阶段模糊聚类在视频检索中的应用

针对视频检索应用中面临的高维特征分析问题,提出了一种能提高查全率和查准率的两阶段模糊聚类方案.该方案首先在保证查全率的前提下用颜色距离直方图进行粗粒度的视频切分,得到包含冗余信息的关键视频帧;然后通过模糊支持向量机进行细粒度聚类,以提高查准率;最后运用全局关联的数据挖掘方法去除冗余得到与用户语义相关的信息.实验表明,算法在实时视频检索的应用中能显著提高查全率和查准率.     

结合语义的特征权重计算方法研究

为进一步改善目前大多数基于向量空间模型(VSM)的文本聚类算法的效果,研究了文本聚类的基础和关键环节--文本间相似度的计算,其中一个重要步骤就是计算各文本中特征词的权重,该计算的合理性和有效性直接影响到文本相似度的准确性和聚类的效果.传统的VSM特征权重计算方法-TF-IDF,没有考虑语义相似的词语在文本集中的分布情况,针对该问题,在基于"知网"的词语语义相似度分析基础上,提出了一种改进的TF-IDF权重计算方法.实验结果表明,该算法是有效可行的,且在一定程度上提高了文本聚类的查准率和查全率.     

基于模糊聚类优化的语义Web服务发现

语义Web服务发现机制在发现服务时的准确率较低.为解决该问题,提出一种基于模糊聚类优化的语义Web服务发现方法.采用改进的模糊C-均值(FCM)聚类算法,实现对服务聚类预处理,在模糊聚类时,综合考虑服务的输入、输出、前提、效果4个功能性参数,并扩展已有的服务匹配机制,在匹配时,将服务的4个功能性参数全部作为服务相似度的计算因子.实验结果表明,在模糊聚类稳定的条件下,该方法的服务平均查全率为79.6％,平均查准率为85.9％,均高于未采用聚类处理和只采用输入/输出参数的FCM聚类处理方法.