Multidimensional evaluation method for software reliability assessment via wavelet analysis

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K12663
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Software
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: Xiao Xiao 東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (30707477)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ソフトウェア信頼性 / 区間評価 / ウェーブレット解析 / ブートストラップ法 / シミュレーション / 実データ解析

Outline of Final Research Achievements

In this research, we developed a new software reliability evaluation method with excellent performance by integrating the bootstrap method with wavelet shrinkage estimation. In particular, among the simulation methods for nonhomogeneous Poisson processes, the Order Statistics method was found to be more effective than the widely used Thinning method, from the aspect of the time required to generate samples from observed data and the statistical superiority of interval estimates. We also developed a simple decision-making support tool that takes software metrics data as input and outputs the interval evaluation value of the software reliability measures and the accuracy of the proposed method.

Free Research Field

ソフトウェア信頼性工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は，出荷時期決定問題等に対して柔軟な判断基準を提供することが出来，フレキシブルな意思決定に大きく貢献するものと考える．ウェーブレットに基づいたソフトウェア信頼性の区間評価方法は世界に先駆けて行われる新しい試みであり，本研究の結果は日本発の次世代ソフトウェア信頼性評価技術になり得るものと期待出来る．例えば，次のテスト日に何個バグが発見されるかを見積もることが出来，実際に見つけたバグ数が見積もった範囲を超えた場合，テストケースを見直す必要があるかどうかといったテスト進捗度管理に応用可能であり，プロジェクト責任者のフレキシブルな意思決定を支援し，ソフトウェア開発実務に大きく貢献すると考える．