基于模型的结构性程序错误的诊断方法研究

由于软件已经成为各类技术系统、物理系统、电子设备等的重要组成成分，程序错误对系统可靠性的影响是不可小视的。程序错误诊断就是用计算机辅助用户检测程序错误，定位错误原因，甚至是改正错误。基于模型的软件调试是一种典型的以演绎推理为基础的程序错误诊断方法，其原理是在一个描述软件系统结构和行为的逻辑模型上进行推理，完成行为预测、故障定位、测试等任务。不过就错误诊断的质量而言，现有方法对于现实程序都显露出一些难于解决的问题，如何诊断结构性的程序错误是一个开问题。为此本课题将把错误诊断视为受怀疑语句间的辩论游戏，研究基于辩论的程序错误诊断理论和方法，探索能够处理结构性程序错误的诊断技术；研究程序模型构造算法，多错误定位与修复算法以及优化诊断推理的相容性检查的快速算法；研制一个能够处理中等规模Java程序的程序错误诊断系统。程序错误诊断不但具有重要的研究意义，对于提高软件质量及其可信性也有着重要的应用价值

软件调试是软件开发和维护过程中一项不可避免的费时费力工作。软件故障诊断的焦点是自动而准确地定位程序错误，解释该错误甚至是改正错误。基于模型的软件调试是一种典型的以演绎推理为基础的程序错误诊断方法，其原理是在一个描述软件系统结构和行为的逻辑模型上进行推理，完成行为预测、故障定位、测试等任务。不过就错误诊断的质量而言，现有方法对于现实程序都显露出一些难于解决的问题，如何诊断结构性的程序错误是一个开问题。由于软件已经成为各类技术系统、物理系统、电子设备等的重要组成成分，程序错误诊断不但具有重要的研究意义，对于提高软件质量及其可信性也有着重要的应用价值。.本项目的工作核心是合理地处理软件诊断中的不确定性，无论是单故障还是多故障。本项目的贡献在于：（1）用失败运行产生的动态依赖关系产生诊断模型；（2）PCEG方法的概率推理具有双向的特点，自顶向下的推理可以计算显式故障的概率分布，而自底向上的推理更新真实故障的后延概率；（3）研究基于辩论的程序错误诊断理论和方法，探索能够处理结构性程序错误的诊断技术；（4）提出了一系列用于服务故障诊断的方法。