基于频谱增强的软件多故障定位

来源：计算机测量与控制杂志2023年第8期北京时间：

作者：陈琪,周世健,樊鑫,邬凯胜,肖鹏

单位：南昌航空大学 软件学院;南昌航空大学软件测评中心

摘要：检测故障是繁琐而耗时的，为了提高传统软件故障定位方法的效率以及精确度，提出了一种基于频谱的故障定位新方法；充分利用了失败的测试用例与故障之间的关系，通过使用频谱增强的方式，采取逻辑与运算的关键技术和方法，对失败的测试用例进行精简，优化失败测试用例中的频谱信息，从而得到频谱增强后的测试用例，克服了冗余测试用例对定位效果的消极影响，再根据新的频谱信息计算可疑度值，最后生成优化后的可疑度排序列表；首次将频谱增强的方法同时运用到单故障与多故障程序场景中，在包含植入故障的西门子程序和真实故障的Defects4j程序中，经实验检测证明本研究方法能够显著减少代码检查的范围，尤其是在高性能范围内(EXAM5%)，并且仅通过检查Top-1至少能有效地定位超过原有约20%的故障，结果表明基于频谱增强的故障定位方法有效提升了检测率，可以更好地帮助程序员精准定位故障位置。

关键词：频谱增强;多故障定位;测试用例;软件调试;程序谱

基金资助：江西省自然科学基金资助项目(20212BAB212009)