計算機軟件工程中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用

中航金網(wǎng)（北京）電子商務(wù)有限公司 周弘

隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)極大的便利了人們的日常生活和工作，特別是在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，它在計算機軟件工程中得到了廣泛的應(yīng)用，并得到了很好的應(yīng)用效果?；诖?，本文從數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的概念和應(yīng)用意義出發(fā)，對數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在計算機軟件工程中的應(yīng)用進行了分析。

1 數(shù)據(jù)挖掘概念

數(shù)據(jù)挖掘是一個全新的概念，它的作用就是從大量的數(shù)據(jù)中篩選出有價值的數(shù)據(jù)，從而提高了數(shù)據(jù)的利用率。因此，在計算機軟件工程中運用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，可以確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量和效率，使重要數(shù)據(jù)得到有效使用。因此，如何在計算機軟件工程中運用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，是廣大科技工作者所要考慮和研究的課題。

2 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的概述

2.1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的界定

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)作為一種新興的、先進的信息處理技術(shù)，因其自身的優(yōu)勢而被廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。在傳統(tǒng)的計算機軟件工程中，數(shù)據(jù)處理的效率無法得到很好的保證。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)各功能之間常常存在著某種關(guān)聯(lián)，從而最大程度確保了最后的評價結(jié)果的正確性。綜上所述，這一技術(shù)在數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)用優(yōu)勢在于將數(shù)據(jù)處理的效率最大化，并且從根源解決了數(shù)據(jù)易損失的問題，對企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，具有重大的技術(shù)支撐作用。

2.2 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用作用

（1）它具備了傳統(tǒng)的信息處理技術(shù)的全部功能，即對各種數(shù)據(jù)進行收集和歸類。相對來說，這種收集方式的范圍更大，可以進行特征性的分析，可以從大量的數(shù)據(jù)中，構(gòu)建出一套精確的信息管理體系。將各個部門的信息資源進行整合，使得各公司對各方面的信息有了更完整的認識。

（2）一般的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)在計算過程中會花費大量的時間，因為數(shù)據(jù)太多，造成計算系統(tǒng)崩潰；而數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)具有很強的計算能力，在這一點上，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)并不難，計算時間很短。而且，在處理過程中，不會出現(xiàn)任何的數(shù)據(jù)丟失和錯誤，從而有效地保證了數(shù)據(jù)的完整性。這些數(shù)據(jù)中，有一些是無用的，卻會影響到整個系統(tǒng)的運行速度，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行有效的分析，然后將其清除，然后再將正確數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)系統(tǒng)中。

3 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在計算機軟件工程中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于信息挖掘

在計算機軟件工程中，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能夠全方位、多角度地對數(shù)據(jù)信息進行控制；由于軟件工程范圍很大，因此所涉及的數(shù)據(jù)信息類型也很復(fù)雜。而應(yīng)用計算機軟件工程可以實現(xiàn)對有關(guān)信息數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理、集中化管理，使相關(guān)的軟件在實際的開發(fā)過程中，可以對數(shù)據(jù)資源進行實時的更新與處理，使軟件的開發(fā)質(zhì)量得到最大程度地改善，達到預(yù)期的目的。另外，數(shù)據(jù)挖掘中含有大量的數(shù)據(jù)，以保證技術(shù)人員能科學(xué)地分析并正確區(qū)分軟件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因此，充分利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的優(yōu)點，為后期運行人員提供了快捷分析問題與解決方案的作用，保證了軟件開發(fā)工作的順利進行[1]。要對員工的關(guān)系進行深入的剖析與挖掘，就必須針對軟件開發(fā)的要求，注重對人力資源進行科學(xué)的統(tǒng)籌與配置，同時，在軟件模塊化的基礎(chǔ)上，嚴格按照軟件的模塊化設(shè)計原理，實現(xiàn)了大規(guī)模的軟件開發(fā)。經(jīng)常有數(shù)以千計的人參加了軟件系統(tǒng)的建設(shè)，參加會議的人經(jīng)常會談?wù)撐募鬟f、電子郵件發(fā)送等，在這個時候，必須要對各部分的關(guān)系進行深入的剖析與發(fā)掘，以便在以后的工作中進行科學(xué)的分工和分配。此外，在軟件企業(yè)中，所有的人員與軟件使用者都必須建立一個穩(wěn)定的、可靠的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性日益增加的今天，正確地分析和挖掘網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的關(guān)系，保證了軟件工程的正常、有序、順利地進行。比如：在挖掘人事關(guān)系的過程中，要運用版本管理系統(tǒng)，統(tǒng)一和有序地修改相關(guān)流程，深入地分析和挖掘軟件變更后的歷史數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)各個程序模塊之間的關(guān)系，對其進行了邏輯上的依賴，該系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)能夠直觀、高效地顯示出系統(tǒng)的開發(fā)組織。

3.2 應(yīng)用于軟件執(zhí)行記錄

在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的實際應(yīng)用中，要對軟件執(zhí)行過程中的數(shù)據(jù)進行全面的分析與挖掘，對軟件的操作性能進行全面的分析與處理，使其能夠充分滿足所期望的判斷標準。因此，在對運行記錄進行深度分析與挖掘時，必須對已設(shè)定的安裝路徑進行全面的查找，并通過反向建模來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析，為以后的軟件維護提供了便利。同時，技術(shù)人員也應(yīng)該及時地發(fā)現(xiàn)和處理這些問題，以確保系統(tǒng)的工作性能。同時，要對其進行深入的分析和挖掘。程序規(guī)約挖掘就是對與其相關(guān)的程序進行綜合分析，以使其能在最短的時間內(nèi)找到并處理相應(yīng)的程序代碼。此外，為保證跟蹤信息的執(zhí)行效果，我們還采用逆向模型對相關(guān)的流程進行全面的分析、驗證和維護。該類型的挖掘過程是：通過初步的桶裝，對有關(guān)的系統(tǒng)進行綜合分析，然后，將所有與該軟件相匹配的API 界面進行綜合整理，同時，對所跟蹤的信息進行充分的篩選與處理，形成了一個規(guī)范模型，能夠?qū)τ嘘P(guān)的系統(tǒng)進行有效的描述[2]。如圖1所示顯示了程序規(guī)約挖掘的基本流程。

圖1 程序規(guī)約挖掘流程Fig.1 Procedure for mining of program specifications

3.3 應(yīng)用于軟件漏洞檢測

在計算機軟件工程中，軟件缺陷檢測是一項非常重要的工作，它不僅能夠有效地提高軟件的開發(fā)速度，而且能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠、安全，為后期的安全問題及時地發(fā)現(xiàn)和處理打下了堅實的基礎(chǔ)。通過對軟件的缺陷進行徹底的修復(fù)，可以提高用戶的安全性。根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的發(fā)展趨勢，在實現(xiàn)軟件缺陷檢測時，應(yīng)根據(jù)其內(nèi)在的測試內(nèi)容，對其進行針對性的分析和測試；此外，還需要對涉及軟件缺陷的項目進行全面的測試，使其符合相應(yīng)的軟件開發(fā)規(guī)范和需求。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在實際運用過程中，需要對已有的數(shù)據(jù)進行綜合的分析，并對最后的分析結(jié)果作綜合分析加以完善。然后，通過選擇適當?shù)臏y試方式，使測試工作得以實施，使之能夠更好地適應(yīng)軟件工程的發(fā)展需要。另外，在數(shù)據(jù)的處理過程中，還需要利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對數(shù)據(jù)進行分析、抽取，通過數(shù)據(jù)的形式，使輔助數(shù)據(jù)內(nèi)容更形象、更直觀地呈現(xiàn)給使用者。另外，為保證數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在計算機軟件工程中的科學(xué)合理應(yīng)用，為了更好地運用于實踐，還需要合理地選取合適的數(shù)據(jù)模型，然后，利用合適的數(shù)據(jù)挖掘模型，對測驗集進行科學(xué)的測量和處理。在實際的測試中，要對軟件的錯誤進行科學(xué)化、規(guī)范化的分類，并對數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行科學(xué)地更新與優(yōu)化[3]。如圖2所示展示了檢測軟件漏洞的流程。

圖2 軟件漏洞檢測流程Fig.2 Software vulnerability detection process

3.4 應(yīng)用于軟件管理

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能夠探測到軟件在運行過程中的各種數(shù)據(jù)的運行規(guī)律，在軟件發(fā)生故障的時候，能夠按照原來的數(shù)據(jù)運行方式進行自動修復(fù)。隨著軟件的應(yīng)用越來越多，問題也越來越多，一些問題不是人力可以解決的。有些軟件，在經(jīng)過一段時間之后，有時會在其內(nèi)部傳輸數(shù)據(jù)時出現(xiàn)問題，在這種情況下，通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的記錄功能，可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動進行修復(fù)和升級。

4 計算機軟件工程中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用方法

4.1 關(guān)聯(lián)方法

一種通常用于研究兩件不同的東西之間的關(guān)系的一般方法。結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的實際應(yīng)用，關(guān)聯(lián)方法提出了一種高效的數(shù)據(jù)處理與收集的方法。此外，在運用關(guān)聯(lián)法的過程中，應(yīng)嚴格遵守興趣關(guān)聯(lián)原理，充分利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和計算機軟件工程相結(jié)合，二者的關(guān)聯(lián)特征包括：支持程度和可信度，在實際運行過程中，還需要將支持度的屬性與交易集合相結(jié)合。

4.2 分類方法

在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的具體應(yīng)用中，要利用分類標志對相關(guān)的行為進行科學(xué)的分析與預(yù)測。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)其分類特點，建立了相關(guān)分析模型。此外，在實際建模時，要盡可能地強調(diào)它的實用性，所以，技術(shù)人員要多留意有關(guān)的資料類別。當前，在數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中，通常使用正確的判別樹方法，而判別樹方法則是以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類和最接近分類為基礎(chǔ)。在運用分類法時，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當充分理解和分析分類的種類，選擇適當?shù)姆椒ǎ页鲞m合的應(yīng)用區(qū)域，并盡量采用最小的費用，以確保最后的處理結(jié)果。

4.3 聚類方法

在軟件工程實際使用過程中，聚類算法要嚴格遵循設(shè)定的分類準則，對與科研工作有關(guān)的數(shù)據(jù)對象進行歸類處理，并將其分為幾種不同的類型。在此基礎(chǔ)上，盡可能保證同類資料物件與同類資料物件之間的相似。而在實際操作中，不同類型之間的數(shù)據(jù)差異很小。同時，利用聚類技術(shù)對相關(guān)數(shù)據(jù)進行科學(xué)的歸類，確保了聚類算法在數(shù)據(jù)信息處理中的科學(xué)性和有效性，因此，該方法能更好地用于實際的應(yīng)用[4]。

5 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在計算機軟件工程中的應(yīng)用策略

5.1 完善開源軟件的挖掘工作

在實際的軟件開發(fā)和應(yīng)用中，開源軟件是一個很有意義的研究課題。其中，克隆碼的檢測是一個十分關(guān)鍵的工作，它在開源軟件的開發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用，可以有效地完成數(shù)據(jù)的復(fù)制和粘貼。在信息化、一體化的社會背景下，軟件工程的生產(chǎn)必須要進行變革，以適應(yīng)市場的要求和實際情況。由于傳統(tǒng)的軟件工程項目具有一些歷史問題，使得其與社會的需要難以溝通。在當今社會，隨著數(shù)據(jù)的快速發(fā)展，人們對信息的需求已經(jīng)轉(zhuǎn)化成了大量的數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)技術(shù)對這些數(shù)據(jù)進行篩選、修正，從而減少了企業(yè)的經(jīng)營管理風(fēng)險。

5.2 通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)實施對軟件項目的管理

從當前計算機軟件工程的發(fā)展狀況來看，軟件項目管理工作的發(fā)展趨勢是系統(tǒng)化和復(fù)雜化。在軟件工程中，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)起著舉足輕重的作用，在軟件工程中，挖掘執(zhí)行記錄也是挖掘技術(shù)的一部分。通過對軟件系統(tǒng)的路徑進行分析，可以使軟件工程中各系統(tǒng)的工作代碼之間的聯(lián)系更加清晰。隨著科技的進步，人們的經(jīng)濟狀況也在發(fā)生著變化，因此，軟件工程的管理就變得越來越困難。過去的軟件工程管理已不能滿足現(xiàn)代高技術(shù)軟件工程的要求，這些都會影響到整個軟件項目的各個方面，從而導(dǎo)致軟件項目的進度和進度的下降。因此，必須充分利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在軟件工程中的作用，保證軟件項目的工作效率[5]。

6 結(jié)語

在這個資訊大爆炸的年代，我們每天都要處理大量的資訊，光靠人力是遠遠不夠的。在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，人們對各種新技術(shù)進行了大量的研究，而數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)正是其中的一種。軟件工程是當前信息技術(shù)領(lǐng)域的一個重要組成部分，所以，對軟件工程進行優(yōu)化，可以方便地進行信息的整理和歸類，同時也能防止由于大量的數(shù)據(jù)而造成系統(tǒng)的混亂、崩潰。隨著數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，技術(shù)工作者必須樹立與時俱進的思想，以推動軟件工程的健康、持續(xù)發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和軟件管理相結(jié)合，以保證在軟件工程中的應(yīng)用，將信息挖掘技術(shù)運用于軟件工程，可以有效地對信息進行分類，將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)引入到軟件工程領(lǐng)域，大大提升工作效率，推動整個軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。