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2023 年度 実績報告書

ソフトウェア品質向上に向けた欠陥予測モデルのオンライン最適化の検討

研究課題

研究課題/領域番号 21K11840
研究機関近畿大学

研究代表者

角田 雅照  近畿大学, 情報学部, 准教授 (60457140)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードオンライン最適化 / オンライン学習 / 多腕バンディット問題 / ソフトウェア欠陥予測 / コードクローン / レビュー / コード生成
研究実績の概要

ソフトウェア品質向上を目的として,欠陥予測モデルのオンライン最適化を行い,精度向上が期待できる成果を得られた.具体的には,精度向上のために最適な説明変数の選択とラーニングデータの選択を行うことを可能とした.後者について概説する.新規開発のソフトウェアにおいて欠陥予測を行う場合,別のソフトウェアから収集したデータをラーニングデータとし,モデル構築する必要がある.これはCPDPと呼ばれる.一般にCPDPでは予測精度が低下することが多い.ソフトウェアが異なると,説明変数と目的変数の関係が大きく異なりうるためである.CPDPの予測精度を高めるために,バンディットアルゴリズムに基づくラーニングデータ選択を行った.さらに,欠陥予測モデルに対してアンサンブル学習を適用する場合,オンライン学習を適用する場合についても,最適な手法を選択する方法を提案した.
研究アプローチの適用範囲を広げ,欠陥予測モデルだけに限定せず,レビュー手法,コードクローン検出手法,コード生成ツールのそれぞれについてもオンラインで最適化し,より望ましい成果を得られることを明らかにした.レビュー手法の選択について概説する.ソフトウェアの信頼性を高める方法の一つは,設計書やソースコードに対してレビューを行い,ソフトウェアの欠陥を除去することである.レビューでの欠陥の見逃しを減少させるために,様々なレビュー方法が提案されており,それぞれ実施に要する時間と効果が異なる.そこでオンライン最適化のアプローチに基づき,複数のレビュー方法をレビュー中に評価し,最適な方法を動的に決定する方法を提案した.
さらに,研究対象をオンライン学習にも拡大し,オンライン学習の従来の問題点を明らかにするとともに,その改善方法を提案した.また,オンライン最適化,オンライン学習の両方の予測精度改善が期待できる,ソフトウェア再テストの方法についても提案した.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] Massey University(ニュージーランド)

    • 国名
      ニュージーランド
    • 外国機関名
      Massey University
  • [国際共同研究] Wageningen University & Research(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      Wageningen University & Research
  • [雑誌論文] 過去と現在進行中のテスト結果を組み合わせたソフトウェアバグ予測2024

    • 著者名/発表者名
      西浦 生成, 廣瀬 椋一, 角田 雅照, 門田 暁人
    • 雑誌名

      コンピュータソフトウェア

      巻: 41 ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] システム構成を考慮したソフトウェア保守種別と工程比率の作業効率への影響分析2024

    • 著者名/発表者名
      角田 雅照, 松本 健一, 大岩 佐和子, 押野 智樹
    • 雑誌名

      コンピュータソフトウェア

      巻: 41 ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measuring Mental Workload of Software Developers Based on Nasal Skin Temperature2024

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Nakasai, Shin Komeda, Masateru Tsunoda, Masayuki Kashima
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E107 ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Influence of Future Perspective on Job Satisfaction and Turnover Intention of Software Engineers2024

    • 著者名/発表者名
      YAMAGATA Ikuto、TSUNODA Masateru、NAKASAI Keitaro
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E107.D ページ: 268~272

    • DOI

      10.1587/transinf.2023MPL0001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prediction of Residual Defects after Code Review Based on Reviewer Confidence2024

    • 著者名/発表者名
      KOMEDA Shin、TSUNODA Masateru、NAKASAI Keitaro、UWANO Hidetake
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E107.D ページ: 273~276

    • DOI

      10.1587/transinf.2023MPL0002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Outlier Elimination Technique Using Deletion‐Imputation Iteration for Fault‐Prone Module Detection2023

    • 著者名/発表者名
      Toda Koji、Tsunoda Masateru
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 18 ページ: 1653~1663

    • DOI

      10.1002/tee.23889

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Toward Enhancing Software Developers’ Persuasion and Engagement in Gamification2023

    • 著者名/発表者名
      Masateru Tsunoda, Hidetsugu Suto, Takeshi Yamada
    • 学会等名
      Asia-Pacific Software Engineering Conference (APSEC 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Visualizing Program Behavior with a Ball and Pipes for Computer Science Unplugged2023

    • 著者名/発表者名
      Sumika Jinnouchi, Masateru Tsunoda
    • 学会等名
      Asia-Pacific Software Engineering Conference (APSEC 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Software Defect Prediction by Online Learning Considering Defect Overlooking2023

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yamasaki, Nikolay Fedorov, Masateru Tsunoda, Akito Monden, Amjed Tahir, Kwabena Ebo Bennin, Koji Toda, Keitaro Nakasai
    • 学会等名
      International Symposium on Software Reliability Engineering Workshops (ISSREW)
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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