研究文章

基于距离的软件配置空间采样

作者:

基督教的卡尔特尼克,

亚力山大格雷巴恩,

诺伯特西格蒙德,

建美 Guo（郭）、和

斯文 Apel公司作者信息和声明

ICSE’19：第41届国际软件工程会议记录

2019年5月

页1084-1094

https://doi.org/10.109/ICSE.2019.00112

出版:2019年5月25日出版历史

获取访问权限

摘要

可配置软件系统提供了多种配置选项来调整和优化其功能和非功能属性。例如，为了找到给定设置的最快配置，强制策略会测量所有配置的性能，这通常是很难做到的。为了应对这一挑战，最先进的策略依赖于机器学习，只分析少数配置（即样本集）来预测其他配置的性能。然而，为了获得准确的性能预测代表需要配置的样本集。针对这一任务，提出了不同的采样策略，这些策略具有不同的优点（例如，系统地覆盖配置空间）和缺点（例如，需要枚举所有配置）。在我们的实验中，我们发现大多数采样策略在覆盖相关性能值方面并不能很好地覆盖配置空间。也就是说，它们错过了具有不同性能行为的重要配置。基于这一观察，我们设计了一种新的抽样策略，称为基于距离的采样即基于距离度量和概率分布，根据给定的概率分布在配置空间中分布样本集的配置。通过这种方式，我们涵盖了样本集中配置选项之间的不同类型的交互。为了证明基于距离的采样的优点，我们将其与最先进的采样策略进行了比较，例如在10个真实世界的可配置软件系统上进行的t-wise采样。我们的结果表明，基于距离的采样可以为大中型样本集提供更准确的性能模型。

工具书类

[1]

T.Xu、L.Jin、X.Fan、Y.Zhou、S.Pasupathy和R.Talwadker，“嘿，你给了我太多旋钮了！：理解和处理系统软件中的过度设计配置，”欧洲软件工程会议联合会议和ACM SIGSOFT软件工程基础研讨会（ESEC/FSE）会议记录。ACM，2015年，第307--319页。

数字图书馆

[2]

C.H.P.Kim、C.Kästner和D.S.Batory，“关于特征交互的模块化”，in生成程序设计和组件工程（GPCE）国际会议论文集。ACM，2008年，第23-34页。

数字图书馆

[3]

S.Kolesnikov、N.Siegmund、C.Kstner、A.Grebhahn和S.Apel，“高度可配置软件系统建模性能的权衡”软件和系统建模2018年，首次上线：http://rdcu.be/GzLq。

[4]

N.Siegmund、S.S.Kolesnikov、C.Kästner、S.Apel、D.S.Batory、M.Rosenmüller和G.Saake，《通过自动特征交互检测预测性能》国际软件工程会议（ICSE）论文集。IEEE，2012年，第167-177页。

数字图书馆

[5]

N.Siegmund、A.Grebhahn、S.Apel和C.Kästner，“高度可配置系统的性能影响模型”欧洲软件工程会议联合会议和ACM SIGSOFT软件工程基础研讨会（ESEC/FSE）会议记录。ACM，2015年，第284--294页。

数字图书馆

[6]

J.Guo、K.Czarnecki、S.Apel、N.Siegmund和A.Wasowski，《变量感知性能预测：统计学习方法》自动化软件工程国际会议论文集。IEEE，2013年，第301-311页。

数字图书馆

[7]

V.Nair、T.Menzies、N.Siegmund和S.Apel，《利用糟糕的学习者寻找好的配置》欧洲软件工程会议联合会议和ACM SIGSOFT软件工程基础研讨会（ESEC/FSE）会议记录。ACM，2017年，第257--267页。

数字图书馆

[8]

V.Nair、Z.Yu、T.Menzies、N.Siegmund和S.Apel，“使用FLASH寻找更快的配置”IEEE软件工程汇刊2018年，首次上线：https://arxiv.org/abs/1801.02175/。

[9]

C.Henard、M.Papadakis、M.Harman和Y.Le Traon，“组合多目标搜索和约束求解以配置大型软件产品线”国际软件工程会议（ICSE）论文集。IEEE，2015年，第517--528页。

数字图书馆

[10]

J.Guo、D.Yang、N.Siegmund、S.Apel、A.Sarkar、P.Valov、K.Czarnecki、A.Wasowski和H.Yu，“可配置系统的数据效率性能学习”经验软件工程，第23卷，第3期，第1826-1867页，2018年。

数字图书馆

[11]

V.Gogate和R.Dechter，《均匀随机采样CSP溶液的新算法》约束编程原理与实践国际会议论文集。施普林格，2006年，第711-715页。

数字图书馆

[12]

S.Chakraborty、D.J.Fremont、K.S.Meel、S.A.Seshia和M.Y.Vardi，《sat的分布感知抽样和加权模型计数》人工智能促进协会（AAAI）会议记录。AAAI出版社，2014年，第1722-1730页。

数字图书馆

[13]

Y.Lei、R.Kacker、D.R.Kuhn、V.Okun和J.Lawrence，“IPOG/IPOG-D：多路组合测试的高效测试生成”软件测试、验证和可靠性，第18卷，第3期，第125-148页，2008年。

[14]

M.F.Johansen，Ø。Haugen和F.Fleurey，“从大型特征模型生成t-wise覆盖阵列的算法”，in国际软件产品线会议（SPLC）会议记录。ACM，2012年，第46-55页。

数字图书馆

[15]

D.Marijan、A.Gotlieb、S.Sen和A.Hervieu，“软件产品线的实用成对测试”国际软件产品线会议（SPLC）会议记录。ACM，2013年，第227--235页。

数字图书馆

[16]

J.Liebig、A.von Rhein、C.Kästner、S.Apel、J.Dörre和C.Lengauer，《可变软件的可扩展分析》，摘自欧洲软件工程会议联合会议和ACM SIGSOFT软件工程基础研讨会（ESEC/FSE）会议记录。ACM，2013年，第81-91页。

数字图书馆

[17]

A.von Rhein、J.Liebig、A.Janker、C.Kästner和S.Apel，“尺度上的可变性意识静态分析：一项实证研究，”软件工程及方法论学报，第27卷，第4期，第18:1--18:33页，2018年。

数字图书馆

[18]

S.Apel、D.S.Batory、C.Kästner和G.Saake，面向功能的软件产品线-概念和实施。施普林格，2013年。

数字图书馆

[19]

T.Y.Chen、H.Leung和I.K.Mak，《自适应随机测试》亚洲计算科学会议（Asian）论文集。斯普林格，2004年，第320-329页。

数字图书馆

[20]

J.Oh、D.S.Batory、M.Myers和N.Siegmund，《通过随机抽样发现产品线中的近最优配置》欧洲软件工程会议联合会议和ACM SIGSOFT软件工程基础研讨会（ESEC/FSE）会议记录。ACM，2017年，第61-71页。

数字图书馆

[21]

S.She，“特征模型合成”，博士论文，加拿大滑铁卢大学，2013年。

[22]

A.Sarkar、J.Guo、N.Siegmund、S.Apel和K.Czarnecki，《可配置系统性能预测的成本效益抽样》自动化软件工程国际会议论文集。IEEE，2015年，第342--352页。

数字图书馆

[23]

R.Tartler、D.Lohmann、C.Dietrich、C.Egger和J.Sincero，“大型系统软件分析中的配置覆盖率”，in编程语言和操作系统（PLOS）研讨会论文集。ACM，2011年，第2:1--2:5页。

数字图书馆

[24]

F.Medeiros、C.Kästner、M.Ribeiro、R.Gheyi和S.Apel，《可配置系统10种采样算法的比较》国际软件工程会议（ICSE）论文集。ACM，2016年，第643--654页。

数字图书馆

[25]

E.F.克劳斯，出租车几何：非核素几何冒险。信使公司，1986年。

[26]

D.Benavides、S.Segura和A.R.CortéS，“20年后特征模型的自动分析：文献综述”信息系统2010年，第35卷，第6期，第615-636页。

数字图书馆

[27]

A.Biere、M.Heule和H.van Maaren，可满足性手册。IOS出版社，2009年，第185卷。

[28]

J.Liang、V.Ganesh、K.Czarnecki和V.Raman，“基于SAT的大型真实世界特征模型分析很容易”国际软件产品线会议（SPLC）会议记录，2015年，第91-100页。

数字图书馆

[29]

W.H.Kruskal和W.A.Wallis，“单标准方差分析中秩的使用”美国统计协会杂志第47卷，第260号，第583-6211952页。

[30]

A.Arcuri和L.C.Briand，《使用统计测试评估软件工程中随机算法的实用指南》国际软件工程会议记录（ICSE）。ACM，2011年，第1-10页。

数字图书馆

[31]

H.B.Mann和D.R.Whitney，“关于两个随机变量中的一个是否随机大于另一个的测试，”数理统计年鉴第18卷，第50-60页，1947年。

[32]

A.Vargha和H.D.Delaney，“对mcgraw和wong的“CL”共同语言影响大小统计的批判和改进，”教育与行为统计杂志，第25卷，第2期，第101-1322000页。

[33]

H.Levene，《方差相等的稳健检验》，in对概率论和统计学的贡献。哈罗德·霍特林的论文。斯坦福大学出版社，1961年，第279-292页。

[34]

G.W.C.Snedecor和G.William，“统计方法”，国际统计研究所，技术代表，1989年。

[35]

L.de Moura和N.Björner，“Z3:高效SMT求解器”，in系统构建和分析工具和算法国际会议论文集。施普林格，2008年，第337-340页。

数字图书馆

[36]

M.Blatt和P.Bastian，“迭代求解器模板库”，in科学与并行计算（PARA）技术现状研讨会论文集。施普林格，2007年，第666--675页。

数字图书馆

引用人

Acher M公司(2024)使用生成人工智能的最终用户代码定制演示第十八届软件集成系统可变性建模国际工作会议记录10.1145/3634713.3634732(139-145)在线发布日期：2024年2月7日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/36347713.3634732
Güthing L公司魏ßM谢弗一世洛豪姆(2024)基于采样基数的特征模型第十八届软件集成系统可变性建模国际工作会议记录10.1145/3634713.3634719(46-55)在线发布日期：2024年2月7日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/36347713.3634719
他H徐娥李斯（Li S）贾Z郑S于Y马J廖X(2023)当数据库遇到新存储设备时：通过配置了解并暴露性能不匹配VLDB捐赠会议记录10.14778/3587136.358714516:7(1712-1725)在线发布日期：2023年5月8日
https://dl.acm.org/doi/10.14778/35871136.3587145
显示更多引用者

建议

遗传配置采样：学习用于可配置系统故障检测的采样策略
GECCO’18：遗传和进化计算会议纪要

高配置系统提供了许多配置选项，以使应用场景多样化。这些配置选项的组合会产生很大的配置搜索空间。这使得与配置相关的检测。。。
阅读更多
Lpar配置和管理：使用ibm eserver
阅读更多
《Websphere Application Server V7管理和配置指南》
阅读更多

评论

信息和贡献者

问询处

发布时间

封面图片ACM会议

ICSE’19：第41届国际软件工程会议记录

2019年5月

1318页

总主席：
乔安妮·M·阿特里
加拿大滑铁卢大学
,
课程主席：
特维菲克·布尔坦
加州大学圣巴巴拉分校
,
乔恩·惠特尔
澳大利亚莫纳什大学

赞助商

SIGSOFT:ACM软件工程特别兴趣小组
IEEE-CS：计算机学会

出版商

IEEE出版社

出版历史

出版：2019年5月25日

检查更新

徽章

限定符

研究文章

会议

ICSE’19

赞助商：

SIGSOFT公司
IEEE-CS标准

ICSE’19:41届国际软件工程会议

2019年5月25日至31日

加拿大蒙特利尔魁北克

接受率

总体接受率：1856份提交文件中的276份，15%

即将召开的会议

ICSE 2025年

2025年IEEE/ACM第46届软件工程国际会议

2025年4月26日至5月3日

渥太华，打开，加拿大

贡献者

其他指标

查看文章指标

文献计量学和引文

文献计量学

文章指标

38
引文总数
查看引文
211
总下载次数

下载次数（过去12个月）13
下载次数（最近6周）1

其他指标

查看作者指标

引文

引用人

Acher M公司(2024)使用生成人工智能的最终用户代码定制演示第十八届软件集成系统可变性建模国际工作会议记录10.1145/3634713.3634732(139-145)在线发布日期：2024年2月7日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/36347713.3634732
Güthing L公司魏ßM谢弗一世洛豪姆(2024)基于采样基数的特征模型第十八届软件集成系统可变性建模国际工作会议记录10.1145/3634713.3634719(46-55)在线发布日期：2024年2月7日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/36347713.3634719
他H徐娥李斯（Li S）贾Z郑S于Y马J廖X(2023)当数据库遇到新存储设备时：通过配置了解并暴露性能不匹配VLDB捐赠会议记录10.14778/3587136.358714516:7(1712-1725)在线发布日期：2023年5月8日
https://dl.acm.org/doi/10.14778/35871136.3587145
赵Q罗C蔡S吴伟林J张H胡C钱德拉S布林科KTonella P公司(2023)CAmpactor：一种新的有效的两两覆盖阵列优化局部搜索算法第31届ACM欧洲软件工程联合会议暨软件工程基础研讨会论文集10.1145/3611643.3616284(81-93)在线发布日期：2023年11月30日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3611643.3616284
Acher M公司马丁内斯J(2023)生成性人工智能用于将变体重新设计为软件产品线第27届ACM国际系统和软件产品线会议记录-B卷10.1145/3579028.3609016(57-66)在线发布日期：2023年8月28日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3579028.3609016
罗C宋J赵Q李毅蔡S胡C(2023)为高度可配置软件系统生成成对覆盖阵列第27届ACM国际系统和软件产品线会议记录-卷A10.1145/3579027.3608998(261-267)在线发布日期：2023年8月28日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3579027.3608998
Acher M公司杜阿尔特J杰泽奎尔(2023)基于大型语言模型助手的程序可变性研究第27届ACM国际系统和软件产品线会议记录-卷A10.1145/3579027.3608972(8-14)在线发布日期：2023年8月28日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3579027.3608972
程J高C郑Z(2023)HINNPerf：用于可配置系统性能预测的层次交互神经网络软件工程及方法论学报10.1145/352810032:2(1-30)在线发布日期：2023年3月30日
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3528100
莱索尔LAcher M公司布鲁因A杰泽奎尔(2023)可配置系统性能的输入敏感性实证研究系统与软件杂志10.1016/j.jss.2023.111671201：C在线发布日期：2023年7月1日
https://dl.acm.org/doi/10.1016/j.jss.2023.111671
霍卡斯J加林多J赫拉迪奥R费尔南德斯·阿莫罗斯D贝纳维德斯D(2023)用于特征模型分析的蒙特卡罗树搜索概念框架系统与软件杂志2016年10月10日/j.jss.2022.11551195：C在线发布日期：2023年1月1日
https://dl.acm.org/doi/10.1016/j.jss.2022.111551
显示更多引用者

视图选项

获取访问权限

登录选项

检查您是否可以通过登录凭据或您的机构访问本文。

完全访问权限

获取此出版物

查看选项

PDF格式

以PDF文件查看或下载。

电子阅读器

使用联机查看电子阅读器.

电子阅读器

媒体

数字

其他

桌子