Journals / Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi / 2019 / Cilt: 21 - Sayı: 62

An Ordinal Classification Approach for Software Bug Prediction

Yazılım Hata Tahmini için Sıralı Sınıflandırma Yaklaşımı

Pages
533–544
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

The results indicate that ordinal classification approach achieves better classification accuracy on average than the traditional (nominal) solutions.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Software bug prediction is the process of utilizing classification and/or regression algorithms to predict the presence of possible errors (or defects) in a source code.
📊
Key Findings & Data:This article compares ordinal and nominal versions of various classification algorithms (random forest, support vector machine, Naive Bayes and k-nearest neighbor) in terms of classification performance on real-world 38 software engineering datasets.
💡
Conclusion & Impact:The results indicate that ordinal classification approach achieves better classification accuracy on average than the traditional (nominal) solutions.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Yazılım hata tahmini · Sıralı sınıflandırma · Yazılım mühendisliği

Abstract

Software bug prediction is the process of utilizing classification and/or regression algorithms to predict the presence of possible errors (or defects) in a source code. However, current classification studies in the literature assume that the target attribute values in the datasets are binary (i.e. buggy or non-buggy) or unordered, so they lose inherent order between the class values such as zero, less and more bug levels. To overcome this drawback, this study proposes a novel approach which suggests ordinal classification methods as a solution for software bug prediction problem. This article compares ordinal and nominal versions of various classification algorithms (random forest, support vector machine, Naive Bayes and k-nearest neighbor) in terms of classification performance on real-world 38 software engineering datasets. The results indicate that ordinal classification approach achieves better classification accuracy on average than the traditional (nominal) solutions.

Özet

Yazılım hata tahmini, kaynak kodda bulunan olası hataların (veya kusurların) varlığını tahmin etmek için sınıflandırma ve/veya regresyon algoritmalarının kullanımı işlemidir. Fakat, literatürde bulunan sınıflandırma çalışmaları, veri setlerindeki hedef özellik değerlerini iki olasılıklı (hatalı veya hatasız) veya sırasız olarak kabul etmektedir. Bu nedenle; sıfır, az veya çok hatalı gibi sınıf değerleri arasındaki sıralama mantığını değerlendirmemektedir. Bu eksikliği gidermek amacıyla, bu çalışma, yazılım hata tahminleme problemi için sıralı sınıflandırma metotlarını kullanan yeni bir yaklaşım önermektedir. Makalede, çeşitli sınıflandırma algoritmalarının (rastgele orman, destek vektör makineleri, Naive Bayes ve k-en yakın komşu) sıralı ve itibari sürümleri, yazılım mühendisliği alanındaki 38 gerçek veriseti üzerinde sınıflandırma performansları açısından karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, sıralı sınıflandırma yaklaşımının geleneksel (itibari) çözümlere nispeten ortalamada daha iyi bir sınıflandırma doğruluğuna ulaştığını göstermektedir.

🔖

Cite This Article

KIYAK, E. Ö., BİRANT, K. U., BİRANT, D. (2019). An Ordinal Classification Approach for Software Bug Prediction. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt: 21 - Sayı: 62, 533–544. https://ajindex.com/articles/164438

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (4)

  1. Burnstein, I. 2003. Practical Software Testing: A Process-Oriented Approach. 2003rd edition. Springer-Verlag New York, 710p
  2. Georgoulas, G., Karvelis P., Gavrilis D., Stylios C. D., Nikolakopoulos G. 2017. An Ordinal Classification Approach for CTG Categorization. 39th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 11-15 July, 2642-2646. DOI: 10.1109/EMBC.2017.8037400 [3] Frank, E., Hall, M. 2001. A Simple Approach to Ordinal Classification. 12th European Conference on Machine Learning, Freiburg, Germany, September 5-7, 2001, Lecture Notes in Computer Science, Volume. 2167, 145-156
  3. Kumar, L., Misra S., Rath Ku S. 2017. An Empirical Analysis of the Effectiveness of Software Metrics and Fault Prediction Model for Identifying Faulty Classes, Computer Standards & Interfaces, Volume. 53, p. 1-32. DOI: 10.1016/j.csi.2017.02.003 [5] Nucci, D. D., Palomba, F., Oliveto, R., Lucia, D. A. 2017. Dynamic Selection of Classifiers in Bug Prediction: An Adaptive Method, IEEE Transactions on Emerging Topics in Computational Intelligence, Volume. 1, Issue 3, p. 202-212. DOI: 10.1109/TETCI.2017.2699224 [6] Gupta, D. L., Saxena, K., 2017. Software Bug Prediction using Object-Oriented Metrics, Sādhanā, Volume. 42, Issue. 5, p. 655-669. DOI: 10.1007/s12046-017-0629-5 [7] Gupta, D. L., Saxena K. 2016. AUC based Software Defect Prediction for Object-Oriented Systems, International Journal of Current Engineering and Technology, Volume. 6, Issue. 5
  4. Okutan, A., Yildiz O. T. 2016. A Novel Kernel to Predict Software Defectiveness, Journal of Systems and Software, Volume. 119, p. 109-121. DOI: 10.1016/j.jss.2016.06.006 [9] Ryu, D., Baik, J. 2016. Effective Multi-Objective Naïve Bayes Learning for Cross-Project Defect Prediction, Applied Soft Computing, Volume. 49, p. 1062-1077. DOI: 10.1016/j.asoc.2016.04.009 [10] Okutan, A., Yıldız O. T. 2014. Software Defect Prediction using Bayesian Networks, Empirical Software Engineering, Volume. 19, Issue. 1, p. 154-181. DOI: 10.1007/s10664-012-9218-8 [11] Turhan, B., Mısırlı A. T., Bener, A. 2013. Empirical Evaluation of the Effects of Mixed Project Data on Learning Defect Predictors, Information and Software Technology, Volume. 55, Issue. 6, p. 1101-1118. DOI: 10.1016/j.infsof.2012.10.003 [12] Guijo-Rubio, D., Gutiérreza, P.A. Casanova-Mateo C., Sanz-Justob, J., Salcedo-Sanzd, S., Hervás-Martíneza, C. 2018. Prediction of Low-visibility Events due to Fog using Ordinal Classificat