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应用非线性加权的集成学习软件缺陷序列预测算法_贾晓琳1
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摘要:针对当前软件缺陷序列预测算法准确度不高的问题,提出了基于非线性加权的集成学习软件缺陷序列预测算法(NLWEPrediction)。该算法在常见线性集成预测
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第
51
卷
第
7
期
2017
年
7
月
西
安
交
通
大
学
学
报
JOURNAL
OF
XI
’
AN
JIAOTONG
UNIVERSITY
Vol.51
No.7
Jul.2017
收稿日期
:
2017
-
01
-
12
。
作者简介
:
贾晓琳
(
1963
—),
女
,
高工
,
硕士生 导师
。
基金项 目
:
国家自然科学基金资助项目
(
61402355
);
中央高校基本科研业务费专项基金资助项目
(
jj
2014050
)。
网络出版时间
:
2017
-
04
-
17
网络出版地址
:
htt
p
:
∥
www.cnki.net
/
kcms
/
detail
/
61 .1069 .T .20170417 .1202 .004 .html
DOI
:
10.7652
/
x
j
tuxb201707022
应用非线性加权的集成学习软件
缺陷序列预测算法
贾晓琳
,
樊帅帅
,
罗雪
,
朱晓燕
(
西安交通大学电子与信息工程学院学院
,
710049
,
西安
)
摘要
:
针对当前软件缺陷序列预测算法准确度不高的问题
,
提出了基于非线性加权的集成学习软
件缺陷序列预测算法
(
NLWEPrediction
)。
该算法在常见线性集成预测算法的基础上增加了非线
性回归项
,
回归项代表了集成预测算法中基预测算法之间的相互关系
,
修正了线性集成预测的偏
差
,
并通过梯度下降法求解了模型中的参数
。
实验表明
:
NLWEPrediction
在
14
个软件缺陷数据
集上的均方误差均小于
250
,
并且平均绝 对 误 差 均 小 于
13
。
通过 与 基预测 算 法
、
集成 预 测
Ba
g
-
g
in
g
、
Stackin
g
算法和只考虑两个分类器关系的非线性加权集成学习算法进行对比
,
可以 看 出
,
NLWEPrediction
预测算法的均方误差和平均绝对误差显著减小
,
预测精度显著提高
,
说明在线性
集成预测算法基础上增加非线性回归项
,
能够有效提高集成学习算法的分类效果
。
关键词
:
软件缺陷序列
;
预测算法
;
软件缺陷
;
集成学习
中图分类号
:
O121.8
文献标志码
:
A
文章编号
:
0253
-
987X
(
2017
)
07
-
0156
-
06
Prediction
Al
g
orithm
for
Software
Defect
Series
Based
on
Nonlinear
Wei
g
hted
Ensemble
Learnin
g
JIA
Xiaolin
,
FAN
Shuaishuai
,
LUO
Xue
,
ZHU
Xiao
y
an
(
School
of
Electronics
and
Information
En
g
ineerin
g
,
Xi
’
an
Jiaoton
g
Universit
y
,
Xi
’
an
710049
,
China
)
Abstract
:
Aimin
g
at
the
p
roblem
of
the
basic
p
rediction
al
g
orithm
with
relative
low
p
rediction
accurac
y
,
a
novel
and
im
p
roved
p
rediction
al
g
orithm
NLWEPrediction
is
p
ro
p
osed
based
on
non
-
linear
wei
g
hted
and
ensemble
learnin
g
.It
combines
the
advanta
g
es
of
linear
ensemble
learnin
g
and
the
relationshi
p
between
the
base
p
redict
al
g
orithms
,
which
corrects
the
p
rediction
deviation
and
uses
g
radient
descent
method
to
calculate
the
model
p
arameters.The
ex
p
eriments
p
roved
that
the
NLWEPrediction
’
s
mean
s
q
uared
error
in
datasets
is
lower
than
250
,
and
the
mean
absolute
difference
is
lower
than
13. The
al
g
orithm
was
com
p
ared
with
its
four
base
p
rediction
al
g
orithms
,
other
two
ensemble
p
rediction
al
g
orithms
Ba
gg
in
g
and
Stackin
g
and
ori
g
inal
NLWEPrediction
for
efficienc
y
anal
y
sis.Ex
p
erimental
results
showed
that
NLWEPrediction
has
obviousl
y
low
mean
s
q
uare
error
and
avera
g
e
absolute
error. The
p
rediction
accurac
y
is
im
p
roved.So
,
addin
g
the
nonlinear
re
g
ression
terms
can
im
p
rove
the
ca
p
abilit
y
of
ensemble
clas
-
sifier.
Ke
y
words
:
software
defect
series
;
p
rediction
al
g
orithm
;
software
defect
;
ensemble
learnin
g
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