中文

ARFT-Transformer:用于跨项目相关 aging 错误预测的指标依赖建模

软件工程 2026-01-22 v1 机器学习

摘要

长期运行的软件系统常常会出现软件老化现象,这通常由 aging-related bugs(ARBs)引起。为在开发早期降低 ARBs 的风险,ARB 预测已被引入软件老化研究中。然而,由于收集 ARBs 的困难,项目内的 ARB 预测面临数据稀缺的挑战,导致提出跨项目 ARB 预测。该任务面临两个主要挑战:1)由源项目与目标项目之间分布差异引起的领域适应问题;2)ARB 易发样本与 ARB 无关样本之间的严重类别不平衡。尽管已提出多种方法用于跨项目 ARB 预测,但现有方法将输入指标视为独立元素,往往忽视指标间丰富的相互依赖关系,这可能导致信息重叠和指标重要性判断失误,从而影响模型性能。此外,这些方法通常在训练时使用交叉熵作为损失函数,无法区分样本分类的难易程度。为克服这些限制,我们提出 ARFT-Transformer,一种基于 Transformer 的跨项目 ARB 预测框架,引入指标级多头注意力机制以捕捉指标间相互作用,并采用 Focal Loss 函数有效处理类别不平衡。在三个大型开源项目上的实验表明,ARFT-Transformer 在单源和多源情形下相较于当前最先进的跨项目 ARB 预测方法平均提升了约 29.54% 和 19.92% 的 Balance 指标。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.14731,
  title  = {ARFT-Transformer: Modeling Metric Dependencies for Cross-Project Aging-Related Bug Prediction},
  author = {Shuning Ge and Fangyun Qin and Xiaohui Wan and Yang Liu and Qian Dai and Zheng Zheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.14731},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted by The Journal of Systems & Software (JSS), 2026