數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用研究

摘 要：在社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的背景下，計算機(jī)軟件在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中發(fā)揮的作用逐漸凸顯出來，數(shù)據(jù)挖掘計算在軟件工程中的應(yīng)用范圍也越來越廣。本文從提高軟件的使用性能和提升軟件的開發(fā)效率兩個方面著手，對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用必要性這一問題展開分析。在此基礎(chǔ)上，通過對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中應(yīng)用難點(diǎn)的分析，對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用渠道展開論述。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)；軟件工程；應(yīng)用渠道；開源軟件設(shè)計

前言

隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升和計算機(jī)軟件工程的不斷發(fā)展，人們在日常生活與工作中對于計算機(jī)軟件的依賴程度越來越高，不管是聽音樂、看視頻，還是辦公、交流，均需要借助計算機(jī)軟件來實(shí)現(xiàn)，因此計算機(jī)軟件在人們工作與生活中發(fā)揮著重要的作用。這種情況下，為了更好的滿足人們的需求，保證軟件開發(fā)管理的工作效率，工程師紛紛借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來對數(shù)據(jù)信息展開深入研究。

一、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)相關(guān)概述

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)主要是指自在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，為了保證數(shù)據(jù)信息的合理歸類與分析，需要對海量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提取，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的科學(xué)整合。在21世紀(jì)這個數(shù)據(jù)信息爆炸的時代，軟件工程的發(fā)展勢必需要面臨龐大的數(shù)據(jù)信息，對于這些數(shù)據(jù)信息提取工作的實(shí)際效率，會對軟件開發(fā)的具體進(jìn)程造成較大的影響。這種情況下，為了促進(jìn)數(shù)據(jù)信息提取與處理工作效率的提升，可以借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，通過對軟件庫數(shù)據(jù)信息實(shí)施的合理化篩選，將數(shù)據(jù)傳輸格式化逐漸向著有利信息的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)化。從某種程度上講，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)就是對大量數(shù)據(jù)信息實(shí)施的搜索與查詢，在此基礎(chǔ)上找到用戶需要的數(shù)據(jù)信息，并將該驗(yàn)證的驅(qū)動法應(yīng)用到大數(shù)據(jù)中。在對數(shù)據(jù)實(shí)施驗(yàn)證驅(qū)動的過程中，其關(guān)鍵在于相關(guān)信息存在的視乎，之后再完成對其他信息真實(shí)存在的證明[1]。

從現(xiàn)階段軟工工程的發(fā)展情況來看，其涉及到的數(shù)據(jù)大多具有較高的復(fù)雜性，因此數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用難度進(jìn)一步加大。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用一般被分為三個層次：第一層次為交互式可視數(shù)據(jù)探查工作；第二層次為自動模式提取工作；第三層次為模型構(gòu)建工作。上述這三個層次的相關(guān)工作之間存在循序漸進(jìn)的關(guān)系，合理依照既定的工作順序來開展相應(yīng)的數(shù)據(jù)挖掘工作，可以進(jìn)一步保證海量數(shù)據(jù)歸類與分析的準(zhǔn)確性。在具體的應(yīng)用過程中，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以數(shù)據(jù)信息實(shí)施合理的分析以及聚類，對于提升數(shù)據(jù)預(yù)測的質(zhì)量具有重要作用。

二、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用必要性

（一）提高軟件的使用性能

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用時間并不長，但是在科學(xué)技術(shù)水平不斷提升的影響下，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)獲得了快速發(fā)展，其技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)也在不斷的豐富，在軟件工程中的應(yīng)有價值也逐漸凸顯出來。從現(xiàn)階段數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用情況來，其應(yīng)用價值與應(yīng)用作用最為明顯的行業(yè)主要集中在銀行、交通、保險以及零售等行業(yè)中，在這些行業(yè)中，通過對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的靈活應(yīng)用，可以進(jìn)一步提升軟件的使用性能。具體體現(xiàn)在以下兩個方面：第一，在軟件開發(fā)設(shè)計過程中，借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以為軟件產(chǎn)品質(zhì)量控制工作的開展提供必要的參考，同時通過對軟件開發(fā)過程中各類資源的合理規(guī)劃與準(zhǔn)確應(yīng)用，從而保證設(shè)計人員在軟件開發(fā)過程中可以對設(shè)計差距進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測；第二，軟件工程中對于相關(guān)軟件產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計，不可避免的會出現(xiàn)一系列設(shè)計誤差問題，為了保證軟件開發(fā)設(shè)計的合理性，借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)尅為軟件學(xué)習(xí)組織的構(gòu)建提供必要的基礎(chǔ)。此外，運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以通過發(fā)揮數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)自身的對比分析能力，尋找實(shí)際問題存在的共通點(diǎn)，并且將這些共通點(diǎn)作為軟件開發(fā)設(shè)計項(xiàng)目開展的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步保證軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。

（二）提升了軟件開發(fā)效率

在軟件開發(fā)過程中，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用可以為后續(xù)的軟件運(yùn)營以及管理維護(hù)等工作提供相應(yīng)的輔助。在實(shí)際的軟件開發(fā)過程中，由于容易受到外界諸多因素的影響，造成軟件開發(fā)方案的變更或者遭遇一系列的問題。為了可以有效解決軟件開發(fā)過程中存在的多種問題，針對設(shè)計開發(fā)問題積極尋找對應(yīng)的解決措施，可以借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來為軟件開發(fā)管理決策的制定提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，從而進(jìn)一步強(qiáng)化軟件設(shè)計開發(fā)決策的有效性與科學(xué)性。比如：常見的借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對開發(fā)軟件的實(shí)際應(yīng)用途徑進(jìn)行科學(xué)的分析，同時還可以對軟件應(yīng)用過程中可能出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行合理的預(yù)測，這種方式有利于對軟件實(shí)施綜合管理。

三、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用難點(diǎn)

（一）信息數(shù)據(jù)本身具有的復(fù)雜性

在軟件應(yīng)用過程中，往往會隨之產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，而這些數(shù)據(jù)信息作為一項(xiàng)具有較高價值的資源，通過對這些信息資源的合理運(yùn)用，可以為各個領(lǐng)域的經(jīng)營管理提供便利，從而創(chuàng)造出更大的效益。對于軟件開發(fā)企業(yè)而言，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的出現(xiàn)以及在軟件工程中廣泛應(yīng)用，在保證軟件開發(fā)質(zhì)量以及提升軟件開發(fā)效率等方面發(fā)揮著積極的作用。但是由于軟件設(shè)計開發(fā)過程中涉及到的數(shù)據(jù)信息大多具有較高的復(fù)雜性，因此數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用也面臨著較大的難題。軟件工程涉及到的數(shù)據(jù)信息一般被分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)兩種類型，想要實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的高效應(yīng)用，一般需要借助相應(yīng)的技術(shù)來探索和總結(jié)其內(nèi)部規(guī)律。

（二）缺乏統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)

在信息時代背景下，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，先進(jìn)的計算機(jī)軟件技術(shù)逐漸被廣泛的應(yīng)用到各個領(lǐng)域中。但是從自身可控性這一角度出發(fā)來看，其整體可控性表現(xiàn)相對較差[2]。一般情況下，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在人們的日常工作與生活中有著較為廣泛的應(yīng)用，借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用，可以促進(jìn)軟件設(shè)計與開發(fā)過程中對于真實(shí)狀況合理評估工作的實(shí)現(xiàn)，對于優(yōu)化軟件設(shè)計開發(fā)結(jié)果具有不可忽視的重要作用。但是從軟件工程發(fā)展的實(shí)際情況來看，由于在真實(shí)狀況評估過程中缺少統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)，在很大程度上使得軟件數(shù)據(jù)自身具有的繁瑣性被進(jìn)一步提升。自在表達(dá)性方式上也出現(xiàn)了一定程度的差異。這種情況下，數(shù)據(jù)提取人員無法對想要的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行合理的對比，對于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用效果也會產(chǎn)生較大的影響。

四、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用渠道

（一）數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件項(xiàng)目管理方面的應(yīng)用

在軟件工程中，軟件管理工作直接關(guān)系到軟件設(shè)計開發(fā)的質(zhì)量，加強(qiáng)軟件管理工作對于保證軟件設(shè)計開發(fā)的工作質(zhì)量和提升軟件開發(fā)效率發(fā)揮著積極的作用。在實(shí)際的軟件項(xiàng)目管理工作中，對于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在軟件項(xiàng)目組織關(guān)系的深入挖掘。在軟件工程發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大以及軟件工程技術(shù)水平不斷提升提升的背景下，軟件工程項(xiàng)目管理之間的復(fù)雜程度也逐漸提高。為了可以更好的保證軟件開發(fā)流程的規(guī)劃方案的合理性與科學(xué)性，需要對軟件設(shè)計開發(fā)過程中各個環(huán)節(jié)的開發(fā)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，通過對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的靈活運(yùn)用，促進(jìn)軟件開發(fā)預(yù)期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。比如：借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以對軟件工程項(xiàng)目內(nèi)部人員組織關(guān)系進(jìn)行深入分析，在促進(jìn)人力資源之間高效協(xié)調(diào)的同時，進(jìn)一步降低人力資源成本投入，有利于促進(jìn)軟件開發(fā)效率的上升。此外，在軟件工程開發(fā)過程中，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以針對版本控制信息的實(shí)際變化情況，對相關(guān)設(shè)計變化內(nèi)容實(shí)施全面幾率，并結(jié)合系統(tǒng)修復(fù)中存在的記錄完成對應(yīng)的分析工作，為軟件設(shè)計開發(fā)工作者提供重要的參考，從而有效降低后續(xù)軟件管理維護(hù)的成本。

（二）數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在開源軟件設(shè)計方面的應(yīng)用

軟件工程開發(fā)過程中，對于開源軟件的設(shè)計與開發(fā)對于大部分的客戶均提供免費(fèi)的復(fù)雜，這種設(shè)計方式可以促進(jìn)信息資源利用效率的進(jìn)一步提升。從數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在開源軟件設(shè)計方面的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，由于軟件工程中開源軟件的設(shè)計具有一定的開放性特征，因此數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)資源管理工作被提出更高的要求，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用難度進(jìn)一步加大。在開源軟件設(shè)計開發(fā)過程中，如果一味的應(yīng)用驗(yàn)證驅(qū)動等方式，不僅會使得數(shù)據(jù)挖掘工作的難度逐漸提升，最終數(shù)據(jù)挖掘的質(zhì)量與效率也難以得到很好的保證[3]。而數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在開源軟件設(shè)計與開發(fā)中的應(yīng)用，作為一種發(fā)現(xiàn)驅(qū)動分析數(shù)據(jù)的一種形式，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以對大規(guī)模的數(shù)據(jù)信息自身具備的價值進(jìn)行識別與判斷。這種應(yīng)用方式不僅可以為開源軟件的開發(fā)提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，同時還可以對生產(chǎn)的軟件產(chǎn)品進(jìn)行合理修改。此外，借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還可以進(jìn)一步促進(jìn)軟件開發(fā)質(zhì)量分布式數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)的完善與優(yōu)化，通過對大規(guī)模數(shù)據(jù)信息的深入挖掘，實(shí)現(xiàn)對于開發(fā)人員和使用人員進(jìn)行跟蹤管理，從而更好的保證軟件的使用效率

（三）數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程開發(fā)方面的應(yīng)用

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)作為數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)價值提權(quán)的一類新型技術(shù)，在軟件工程開發(fā)方面的應(yīng)用發(fā)揮著重要的作用。在軟件工程開發(fā)過程中，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用主要是借助驅(qū)動分析數(shù)據(jù)驗(yàn)證等形式來實(shí)現(xiàn)，通過對驅(qū)動分析技術(shù)的靈活轉(zhuǎn)變，對后續(xù)設(shè)計開發(fā)過程中是否成立進(jìn)行驗(yàn)證以及原始軟件工程應(yīng)用方式具有重要的參考作用。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程開發(fā)方面的應(yīng)用，其應(yīng)用價值作為凸顯的一點(diǎn)就是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)本身在數(shù)據(jù)信息收集等方面具備的優(yōu)勢。在完成驗(yàn)證驅(qū)動的工作中，軟件開發(fā)單位需要對相關(guān)數(shù)據(jù)中可能存在的問題進(jìn)行合理的預(yù)測與科學(xué)的評估，并且將實(shí)際的預(yù)測與評估結(jié)果作為軟件設(shè)計開發(fā)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集以及深入挖掘，從而達(dá)到假設(shè)成立驗(yàn)證的預(yù)期效果。但是受到軟件工程開發(fā)過程中數(shù)據(jù)本身具有膨脹性特征的影響，使得軟件設(shè)計開發(fā)的質(zhì)量問題難以得到很好的保證。因此，想要提升軟件程序開發(fā)的質(zhì)量與效率，借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)針對克隆代碼實(shí)施檢測十分必要。如果克隆代碼檢測結(jié)果中所關(guān)注的程序代碼較為相似或者同屬一段代碼，則需要對其進(jìn)行進(jìn)一步的挖掘。

（四）數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件故障檢測檢查方面的應(yīng)用

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件故障檢測檢查方面的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下兩個方面：第一，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以根據(jù)對軟件開發(fā)程序執(zhí)行路徑的分析，對其執(zhí)行路徑與程序代碼之間的關(guān)系進(jìn)行分析，并且在此基礎(chǔ)上通過逆向方式來挖掘和探尋軟件工程中各個模塊數(shù)據(jù)之間存在的內(nèi)在聯(lián)系，以此來為后續(xù)的軟件維護(hù)工作的開展以及相關(guān)管理措施的順利落實(shí)提供必要的保障。但是由于現(xiàn)階段數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的關(guān)于記錄方面的評價標(biāo)準(zhǔn)相對較少，其評價體系較為雜亂，所以面對較大的數(shù)據(jù)，一般難以借助定量的方式展開分析；第二，對于軟件故障與漏洞的檢測。在軟件開發(fā)過程中由于受到多種因素的影響，會導(dǎo)致軟件存在的一定的漏洞或者在后期的使用過程中發(fā)生一系列的故障問題。對此，借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以通過對軟件工程開發(fā)過程中相關(guān)問題的挖掘與處理，促進(jìn)軟件開發(fā)質(zhì)量的大幅度提升，從而有效降低軟件故障問題的發(fā)生幾率[4]。

總結(jié)

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展的背景下，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用范圍變得越來越寬廣。但是從現(xiàn)階段軟件工程發(fā)展的實(shí)際情況來看，由于軟件工程中信息數(shù)據(jù)本身具有較高的復(fù)雜性以及缺乏統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)，從而使得數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用難度進(jìn)一步較大。這種情況下，為了更好的保證數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的應(yīng)用效果，應(yīng)該切實(shí)提高對互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重視。

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作者簡介

陳國操（1995.3.25），男，山西懷仁市，大學(xué)本科，研究方向或?qū)I(yè)：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。

（作者單位：哈爾濱理工大學(xué)）