分析數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用

龍艷

摘 要：在軟件開發(fā)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)憑借其優(yōu)勢被大力推崇，但礙于國內(nèi)針對此技術(shù)的研究尚停留在初級階段，故而只有通過不斷的理論探討和實(shí)踐積累，才能確保其發(fā)揮更大的價(jià)值。針對此，本文圍繞數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用展開深度探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)；軟件工程；應(yīng)用

1 簡要剖析數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

1.1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的基本概念

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展時(shí)間可追溯到上世紀(jì)末期，是建立在數(shù)據(jù)庫中海量理論知識基礎(chǔ)上而來的，并成為數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域創(chuàng)新型應(yīng)用研究技術(shù)的典型代表。經(jīng)過不斷的理論研討和實(shí)踐積累，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)已經(jīng)在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位，然而由于多方面原因，該技術(shù)缺乏明確的基本概念。

當(dāng)下，由弗勞利提出的針對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的定義是最受公眾認(rèn)可的，其將該項(xiàng)技術(shù)理解為從海量數(shù)據(jù)庫中提取具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，且內(nèi)容新穎、形式獨(dú)特的數(shù)據(jù)信息，并將其作用于可理解模式中。具體內(nèi)容如下：

其一，數(shù)據(jù)信息不僅要包含多方面專業(yè)領(lǐng)域，并且要保證信息的真實(shí)可靠；

其二，能夠符合公眾的興趣愛好；

其三，所獲取的信息新穎獨(dú)特且有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；

其四，對知識量沒有特定的要求。

總而言之，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對專業(yè)性要求較高，涉獵內(nèi)容廣泛且復(fù)雜，是集人工智能模式、數(shù)據(jù)分析模式于一身的創(chuàng)新型學(xué)科。

1.2 技術(shù)應(yīng)用流程簡介

數(shù)據(jù)挖掘流程主要包括如下三個(gè)階段：

1）數(shù)據(jù)預(yù)處理。在此階段中，高效獲取原始數(shù)據(jù)信息的根本在于明確任務(wù)處理對象，換言之，就是獲取符合實(shí)際需求標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)清洗的宗旨是彌補(bǔ)原始數(shù)據(jù)缺陷，保證數(shù)據(jù)信息的完整性。數(shù)據(jù)抽取就是從海量的數(shù)據(jù)庫中快速獲取與實(shí)際任務(wù)存在緊密關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)信息。而數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的實(shí)質(zhì)就是切換數(shù)據(jù)的格式，提高數(shù)據(jù)信息的適用性，最大限度的滿足需求。

2）數(shù)據(jù)挖掘。首要步驟是制定合理的挖掘任務(wù)，具體包括數(shù)據(jù)歸納分類、數(shù)據(jù)評價(jià)總結(jié)等，然后再確定恰當(dāng)?shù)耐诰蜻\(yùn)算方法，結(jié)合數(shù)據(jù)的實(shí)際特征及系統(tǒng)的具體需求推敲運(yùn)算方法。

3）模式評估與知識表示。模式的實(shí)際用途在于準(zhǔn)確表達(dá)數(shù)據(jù)挖掘成果，以興趣度作為度量標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建有識別能力的完整表達(dá)模式。

2 在軟件工程領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的實(shí)際策略

軟件工程涉及諸多與軟件相關(guān)的數(shù)據(jù)資料，通常這些數(shù)據(jù)資料由軟件代碼庫統(tǒng)一保管儲存，合理應(yīng)用數(shù)據(jù)庫可以進(jìn)一步提高軟件開發(fā)人員的實(shí)際工作效率，確保系統(tǒng)維護(hù)人員全方位了解整個(gè)系統(tǒng)框架。例如程序員在分配軟件工程具體任務(wù)的過程中，可以迅速且準(zhǔn)確的識別系統(tǒng)組件的獨(dú)立性。在軟件工程中，統(tǒng)一軟件開發(fā)過程的循環(huán)會生成海量的數(shù)據(jù)信息，而這些數(shù)據(jù)都是待挖掘?qū)ο螅谲浖こ痰闹芷谙拗疲麄€(gè)過程分為如下幾個(gè)階段：

2.1 根據(jù)需求采取特異行設(shè)計(jì)

需求和設(shè)計(jì)階段就是依照軟件工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制定切實(shí)可行的方案，一旦需求發(fā)生變化，軟件工程設(shè)計(jì)要順從這種變化，而且這對程序設(shè)計(jì)人員的專業(yè)技術(shù)也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)計(jì)人員需要掌握優(yōu)越的設(shè)計(jì)手段，借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)深度剖析軟件代碼重新組構(gòu)問題，以提高程序代碼抽取的實(shí)際效率。

2.2 確定運(yùn)算法則

此階段是對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)需求量最大的關(guān)鍵階段，具體包括如下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

其一，在軟件工程編碼過程中，需要結(jié)合工程研發(fā)的實(shí)際需求，實(shí)時(shí)記錄軟件編碼程序，以此為基準(zhǔn)，深度剖析程序代碼的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。

其二，具有調(diào)試效應(yīng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。對于軟件工程來說，由于其調(diào)試過程對專業(yè)性要求較高，因此多為軟件開發(fā)技術(shù)人員獨(dú)立操控，其宗旨在于提高軟件系統(tǒng)的安全性和適用性，滿足用戶的需求。軟件系統(tǒng)調(diào)試工作基于其自身的復(fù)雜繁瑣性，需要消耗大量的時(shí)間和精力，并且調(diào)試技術(shù)人員要遵照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，特別是針對系統(tǒng)較為復(fù)雜的軟件工程，其在一定程度上加大了調(diào)試工作的難度。開展調(diào)試工作的實(shí)際目的就是分析系統(tǒng)漏洞，定位軟件錯(cuò)誤信息，而通過合理應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以有針對性的減小調(diào)試工作的難度。

其三，檢測軟件工程漏洞。任何軟件工程都無法完全避免系統(tǒng)漏洞，根據(jù)相關(guān)社會調(diào)查結(jié)果顯示，常見的軟件工程系統(tǒng)漏洞一般不會給用戶造成過重的經(jīng)濟(jì)損失，例如，1996年發(fā)生在美國的航天飛船墜毀事件，就是最具代表性的實(shí)際案例。而且軟件系統(tǒng)漏洞檢測需要消耗整個(gè)開發(fā)設(shè)計(jì)周期超過百分之三十的時(shí)間，使得軟件工程系統(tǒng)漏洞檢測工作越發(fā)重要。具體包括如幾點(diǎn)內(nèi)容：

1）從源代碼中推斷錯(cuò)誤、復(fù)制粘貼錯(cuò)誤檢測和函數(shù)匹配檢測。以從源代碼中推斷錯(cuò)誤為例，先要使用頻繁項(xiàng)集挖掘算法找出代碼中頻繁項(xiàng)集，確定滿足最小支持度的程序規(guī)則，進(jìn)而推斷程序?qū)σ?guī)則的順從程度，一旦發(fā)現(xiàn)其中大部分都符合程序基本要求，說明那一小部分極有可能是漏洞規(guī)則。

2）在軟件工程中，系統(tǒng)維護(hù)階段較為關(guān)鍵，該階段要求維護(hù)技術(shù)人員充分認(rèn)知整個(gè)系統(tǒng)框架。通常來說，軟件維護(hù)的具體工作包括彌補(bǔ)程序缺陷，糾正程序錯(cuò)漏，優(yōu)化設(shè)計(jì)環(huán)境，并按照實(shí)際需求增設(shè)程序應(yīng)用。在系統(tǒng)維護(hù)階段應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的主要內(nèi)容有：第一，引導(dǎo)軟件修改。對于軟件系統(tǒng)來說，一個(gè)代碼的調(diào)整都會引發(fā)一系列關(guān)聯(lián)反應(yīng)，而數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)就是要確定修改模式，以防模塊修改頻率過高；第二，落實(shí)切面挖掘。具體來說就是有針對性的補(bǔ)充編程程序，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

綜上所述，將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)合理應(yīng)用到軟件工程項(xiàng)目中，能夠促進(jìn)軟件工程的良好發(fā)展，結(jié)合現(xiàn)階段的實(shí)際應(yīng)用概況可知，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)擁有極為寬廣的發(fā)展空間，需要技術(shù)人員進(jìn)行深入的研究，不斷改進(jìn)技術(shù)水平，強(qiáng)化專業(yè)素質(zhì)，從而為軟件工程的良性發(fā)展獻(xiàn)策獻(xiàn)力。

參考文獻(xiàn)：

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