计算机学报杂志社
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《计算机学报》杂志在全国影响力巨大,创刊于1978年,公开发行的月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:研究论文与技术报告、短文、学术通信、学术活动、中国计算机学会学术动态等。
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国计算机学会;中国科学院计算技术研究所
  • 国际刊号:0254-4164
  • 国内刊号:11-1826/TP
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:2-833
  • 创刊时间:1978
  • 发行周期:月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:3.18
  • 综合影响因子:2.580
相关期刊
服务介绍

计算机学报 2015年第11期杂志 文档列表

计算机学报杂志软件工程

基于接口自动机与符号执行的嵌入式软件测试用例生成

摘要:随着嵌入式软件规模、复杂度的持续增长,基于构件的设计技术已在大规模嵌入式系统开发中得到广泛应用.嵌入式构件测试是保证构件质量以及构件间集成构造的重要手段.基于模型的测试是嵌入式软件测试的重要方法,通过基础模型描述系统预期的行为特性,以提供用例生成的基础.文中针对嵌入式软件构件,提出建立构件扩展语义接口自动机模型(Extended Semantic Interface Automata,ESIA),通过对接口自动机模型进行变量、约束条件等扩展,支持构件行为特性的描述与理解.以ESIA为基础模型,提出了基于符号执行的ESIA-Symbolic测试用例生成方法,通过搜索有效的事件/数据序列,设计相关测试用例与测试场景.实验以高速列车车载通信系统软件为例进行建模与测试生成,并在测试覆盖率、效率、有效性等方面与相关测试生成方法进行了对比.
2125-2144

随机模型检验研究

摘要:随机模型检验作为模型检验理论的延伸和推广,可用于验证分析系统模型的定性或定量性质,其已经应用到随机分布式算法验证、通信协议性能分析甚至是系统生物学等跨学科领域.从20世纪90年代末至今,随机模型检验引起了形式验证等领域的广泛关注,并取得了很大的进展.该文追溯了随机模型检验的渊源,系统地概括了其最基本的原理及几类典型的PCTL、概率的LTL、PCTL*和CSL模型检验随机系统的算法框架.然后归纳总结了随机模型检验的主要研究方向及其进展,分析了基于随机模型检验的验证过程及其优势与劣势,并分类列出了目前出现的随机模型检验工具.最后介绍了随机模型检验的应用领域并指出了其未来的应用挑战.
2145-2162

时间感知的Web搜索研究

摘要:如何利用时间信息改善Web搜索效果是近年来的一个研究热点,这是因为大多数的Web网页都包含有时间信息,同时许多Web查询也含有时间查询词.文中围绕时间感知的Web搜索需求,重点研究了两个方面的问题,即查询时间词扩展和时间感知的搜索结果排序,提出了基于查询词和时间词共现关系的查询时间词扩展算法,以及结合了文本相关度和时间相关度的时间感知排序算法.作者建立了一个时间感知的Web搜索原型系统,并在大规模真实数据集上进行了实验.实验结果表明作者提出的算法在搜索效果上有明显的改善,并且具有较好的时间性能.
2163-2171

一种基于新型图模型的API推荐系统

摘要:对象实例化是软件工程类库复用中一个常见、复杂的问题.即根据已知源类型的对象,用户需要编写代码对目标类型进行实例化.研究人员提出了若干种API自动推荐系统辅助用户解决上述问题.然而这些系统不能同时兼顾准确率和查全率,因此在一定程度上影响了系统的实用性.该文提出了一种兼顾准确率和查全率,基于新型图模型的API推荐系统——APISynth.在查全率方面,APISynth使用一个新颖的全局图模型来表达类库中所有的API依赖关系和API历史使用信息.利用新的全局图模型具有的特殊Tag元素和可达性质以避免错误的API调用.在准确率方面,APISynth首先将对象实例化问题建模为Top-K子图查询问题,然后设计一种新的支持DAG形式解的图搜索算法,避免了传统的最短路径图搜索算法导致的查不准问题.实验结果表明,与现有多种方法相比,APISynth在准确率和查全率两方面均获得了较大提升.
2172-2187

基于动态切片和关联分析的错误定位方法

摘要:错误定位是软件调试中非常耗时费力的活动之一,自动错误定位技术可以提高调试效率,降低调试成本.该文提出一种把动态切片、关联分析及排序策略相结合的错误定位方法.首先,收集程序执行的动态切片及相应的执行结果构建混合谱矩阵;然后,基于混合谱矩阵进行关联分析,随后依据提出的排序策略对语句进行排序,得出较合理的语句优先级次序,从而进行错误定位.为验证该方法有效性,作者设计并实现了一个错误定位原型工具DSFL,针对一组Java基准程序开展错误定位实验,并与12种错误定位技术进行对比.实验结果表明该方法可以在一定程度上提高错误定位精度和效率.
2188-2202

基于k近邻最弱前置条件的程序多路径验证方法

摘要:程序多路径验证方法是对软件性质进行发掘的重要方法之一,现有的验证方法主要通过求解路径条件或者自动构造不同的输入来触发生成不同的路径,从而分析程序中潜在的安全问题,但存在对路径条件不加选择地进行多路径扩展而生成缺乏针对性的路径的问题,另外由于路径条件过长而难以求解也限制了它的使用范围.该文提出基于k近邻最弱前置条件的程序多路径验证方法,该方法通过后向符号分析对程序调用图的构建过程进行改进,同时对指定的程序检测点生成最弱前置条件,并以该最弱前置条件为引导信息使用符号执行的方法在保证检测点可达的前提下有针对性地生成对程序性质进行验证的精简路径集合.实验结果表明,该方法可以提高程序验证的精度和准确性,并减少误报.
2203-2214

并发缺陷暴露、检测与规避研究综述

摘要:当今普遍流行的多核架构使得硬并发成为现实.为了从硬件的并发能力获益,并发程序设计正越来越流行.然而由于内在的并发性和不确定性,并发程序易于遭遇并发缺陷,并且它们难以检测、调试和修复.文中指出软件开发正从顺序模式转向并发模式的趋势,揭示并发程序和并发缺陷各自的三大特点,剖析并发缺陷面临的三大挑战,然后将并发缺陷分为死锁、数据竞争、原子性违背和顺序违背4类,并讨论4类并发缺陷的相互关系,接着就如何尽快暴露、及时检测和高效规避各类并发缺陷对已有研究作出分析、比较和归纳,最后从智能快速的缺陷暴露、通用准确的缺陷检测、确定性重放支持、软硬件协同设计和新的并发编程模型等5个方面展望了未来的研究重点.
2215-2233

基于情境感知的远程用户体验数据采集方法

摘要:信息通信技术越来越广泛地渗透到人们生活的每个角落,这导致传统的用户体验数据采集方法和手段难以随时随地获取与情境紧密耦合的数据,这种局限使得研究人员很难深入了解用户在真实环境下的行为和体验.文章作者尝试采用基于情境感知的远程用户体验数据采集方法去解决这个问题.该方法利用现有的情境感知技术来模拟研究人员采集用户体验数据的过程:首先,使用情境获取技术来构建研究人员感知情境的过程;其次,利用情境表示和推理技术来模拟研究人员对情境的处理过程;最后,采用服务调用技术描述研究人员根据情境选择远程数据采集方法获取用户体验数据的过程.通过实例研究,表明文章所提出的方法有希望为解决传统方法所存在的问题提供一条新的途径.随着普适计算和泛在交互的迅猛发展,将情境感知技术应用于数据采集会逐渐成为用户体验研究的一个重要发展方向.
2234-2246

基于路径相关性的回归测试数据进化生成

摘要:尽管回归测试是一种重要的软件测试方法,但是,如何选择测试目标,并充分利用已有的测试数据,目前尚缺乏有效的方法.文中基于路径相关性,研究求解回归测试数据生成问题的新方法,以高效地进化生成可用于回归测试的测试数据集.该方法根据路径与节点的相关矩阵,首先进行目标路径排序,并基于路径相关性,建立新的覆盖影响路径的回归测试数据生成问题的数学模型;其次,结合遗传算法对上述模型求解时,利用穿越已有目标路径的测试数据,编码后取代进化种群的部分个体.将所提方法应用于多个基准和工业程序的测试,并与其他回归测试数据生成方法比较,最后实验结果表明,所提方法能够有效提高生成测试数据的效率.
2247-2261

软件错误自动定位关键科学问题及研究进展

摘要:程序源代码中的缺陷是导致软件不可靠的一个主要原因.软件错误自动定位技术通过计算机分析程序源代码或执行过程中产生的运行状态,检测程序中的异常并将其独立出来作为需要进一步调试的可疑代码,从而缩小缺陷代码的搜索范围,辅助开发人员更快地识别缺陷语句并分析软件失效的产生原因.为了清晰地分析软件错误定位领域的关键科学问题,文中首先定义了"失效-错误定位-理解"模型,然后形式化地描述了软件错误定位相关概念;接下来,调研国内外最新研究进展,统计分析了发展趋势;重点分析了各种错误定位方法的基本思想、优缺点及其对关键问题的解决情况;最后总结了尚待解决的难点问题,指出了未来可能的研究方向.
2262-2278

一致闭的禁忌交互集生成算法

摘要:组合测试是侦测软件系统中各因素或配置之间是否有交互作用导致软件系统故障的重要方法,当因素之间的取值组合出现约束时如何生成尽可能少的测试用例是组合测试中的热点问题之一.该文研究了约束出现时由约束导致的禁忌交互集的结构形式,提出了包括所有的显性与隐含极小禁忌交互的一致闭的禁忌交互集的概念,对一般的禁忌交互集,提出了生成一致闭的禁忌交互集的算法,分析了算法的性能,然后对一致闭的禁忌交互集提出了生成禁忌覆盖表的类AETG算法.对Cohen等人提出的5个实际的测试场景以及30个人工合成的场景,实验表明生成的一致闭的禁忌交互集的规模是在可接受的范围内,生成的测试用例集规模与Cohen等人实验的结果是相当的.最后通过随机实验研究了影响禁忌交互集与其一致闭的禁忌交互集的规模比值的因素.
2279-2289

基于懒符号执行的软件脆弱性路径求解算法

摘要:为了解决软件测试中路径爆炸、新路径发现率低以及静态分析中虚报率高等问题,提出了动静态分析结合的脆弱性挖掘框架,并针对循环爆炸问题设计了基于懒符号执行的路径求解算法,该路径求解算法应用最短路径、条件约束集概率和可达路径数量3种静态信息制导符号执行,提高了路径选择的准确率,能较快地逼近脆弱点,并利用懒符号执行技术自动识别循环结构,通过推迟变量实例化等方法,有效地缓解了循环结构的路径组合爆炸问题,最终生成到达脆弱点集的数据包.对coreutils6.10命令包的实验结果表明,与现有的方法 KLEE、Otter和SAGE相比,该文提出的方法可以有效地对具有较多分支的程序进行分析,当测试程序越大其优势越明显.
2290-2300

S-ABC——面向服务领域的人工蜂群算法范型

摘要:服务计算优化问题(如服务选择、服务组合、服务资源调度等)随着云计算、物联网、大数据的快速发展而变得日益复杂.另一方面,各服务行业在其长期演化中逐渐形成了特有的领域特性(如服务先验性、关联性、相似性等).这些特性对服务优化问题求解有重要影响,如果对其考虑不充分,将导致服务优化问题求解的效率与效果不理想.因此,如何构建面向服务领域的服务优化算法范型及高效求解算法与优化策略成为亟待解决的关键问题.文中分析了服务领域特性对服务优化问题求解的影响规律,据此改进了人工蜂群算法的优化策略,提出了面向服务领域的人工蜂群算法范型(Service domain-oriented Artificial Bee Colony algorithm paradigm,S-ABC),阐述了S-ABC范型的优化机理,并通过验证实验证实了该算法范型的优化效果.该研究工作为利用服务领域特性指导服务优化问题求解算法的设计提供了新的研究思路和方法,深化了群体智能算法在服务领域的应用,扩展了群体智能算法的优化理论.
2301-2317

基于变异分析和集合进化的测试用例生成方法

摘要:变异分析能够辅助生成有效的测试用例集,然而,高昂的测试代价,严重影响了这一技术在实际软件测试中的广泛应用.文中基于弱变异分析,研究求解测试用例生成问题的新方法,以高效地生成具有很高缺陷检测能力的测试用例集.该方法首先利用变异前后的语句,构造变异分支,并将所有变异分支集成到原程序,形成新的被测程序;然后,以测试用例集作为决策变量,根据该测试用例集对变异分支的覆盖信息,构造目标函数,建立新的测试用例生成问题的数学模型;最后,采用集合进化优化方法求解上述模型时,设计具有针对性的适应度函数和进化策略,使得一次求解该模型,生成杀死所有变异体的测试用例.将所提方法应用于13个基准和工业程序的测试,并与传统的遗传算法进行了比较.实验结果表明,所提方法能够高效地生成测试用例,且生成的测试用例具有更高的缺陷检测能力.
2318-2331

《计算机学报》征稿启事

摘要:《计算机学报》是中国信息技术领域的权威性刊物,也是学术界、工业界广大科技工作者学术、技术交流的开放平台.它涵盖的领域包括计算机硬件体系结构、计算机软件、计算机科学理论、人工智能、信息安全、数据库、网络与通信、新型多媒体、计算机视觉与虚拟现实、计算机图形学以及其它新技术等。
I0001-I0001