Готовые отчеты / Лабораторная работа 3 (demo)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича»

(СПбГУТ)

Факультет инфокоммуникационных сетей и систем Кафедра программной инженерии и вычислительной техники

Отчет по лабораторной работе №3 по дисциплине «Управление программными проектами»

Метрики оценки программных систем

Классификация точек

Санкт-Петербург 2021

Постановка задачи Требуется оценить характеристики программы на основе метрик.

Работа программы заключается в решении задачи классификации тестовых точек по имеющимся классам при использовании функций расстояния «Октиль», Манхэттена, Чебышёва, Евклида, Махаланобиса, Евклида-Махаланобиса. Входные данные — список классов с точками и тестовые точки для классификации. Результатом работы программы являются 6 графиков с результатами классификации, примеры которых представлены на рис. 1-3.

Рисунок 1 — Классификация точек, функции расстояния «Октиль» и Манхэттена

Рисунок 2 — Классификация точек, функции расстояния Чебышёва и Евклида

2

Рисунок 3 — Классификация точек, функции расстояния Махаланобиса и Евклида-Махаланобиса

Данные представлены в виде фигур разного типа, по размеру больших, чем тестовые точки, представленные в виде маленьких кругов. Спорные точки, которые могут быть отнесены к нескольким классам, выделены черным цветом.

Расстояние «Октиль» (Octile) (диагонали). Расстояние измеряется диагоналями от начальной до конечной точки.

dO(( x1 , y1) ,(x2 , y2))=max(|y2− y1|,|x2−x1|)+(√2−1) min(|y2− y1|,|x2−x1|)

Расстояние Манхэттена L1 (4 направления). Расстояние измеряется 4 направлениями от начальной до конечной точки.

dL 1((x1 , y1),(x2 , y2))=|y2− y1|+|x2−x1|

Расстояние Чебышёва (4 направления и диагонали). Расстояние измеряется 4 направлениями и диагоналями от начальной до конечной точки.

dCh((x1 , y1),( x2 , y2))=max(|y2− y1|,|x2−x1|)

Расстояние Евклида (прямая линия). Расстояние измеряется по прямой линии от начальной до конечной точки.

dE ((x1 , y1),(x2 , y2))=√( y2− y1) (x2−x1)

Расстояние Махаланобиса.

dM ((x1 , y1),( x2 , y2),COV )=√( x1−x2 , y1− y2) COV−1 ( x1−x2 , y1− y2)T

3

где COV — матрица ковариаций размера 2×2 того класса, к которому относится точка (x1 , y1) и/или точка (x2 , y2) , COV−1 — обратная матрица ковариаций.

Расстояние Евклида-Махаланобиса.

dM ((x1 , y1),( x2 , y2),COV )=√( x1−x2 , y1− y2) (COV +E)−1 (x1−x2 , y1− y2)T

где COV — матрица ковариаций размера 2×2 того класса, к которому относится точка (x1 , y1) и/или точка (x2 , y2) , COV−1 — обратная матрица ковариаций, E — единичная матрица (того же размера, что и COV ).

Выбранные метрики оценки качества ПО Применение метрик позволяет изучить сложность разработанного или

разрабатываемого проекта, оценить объем работ, стилистику разрабатываемой программы и усилия, затраченные каждым разработчиком для реализации того или иного решения. Однако метрики могут служить лишь рекомендательными характеристиками, ими нельзя полностью руководствоваться.

Оператор — синтаксическая единица императивного языка программирования, которая выражает действие, которое необходимо выполнить.

Операнд — аргумент операции.

Метрики Холстеда

•Словарь программы определяется по формуле:

n=n1+n2

• Длина программы определяется по формуле:

N=N1+N2

• Объем программы определяется по формуле:

V=N log2 n

•Оценка реализации программы определяется по формуле:

L = 2 n2 n1 N2

4

• Сложность понимания программы определяется по формуле:

Ec= LV

• Трудоемкость кодирования программы определяется по формуле:

D= L1

• Уровень языка выражения программы определяется по формуле:

I = DV2

• Информационное содержание программы определяется по формуле:

I= VD

• Оптимальная модульность программы определяется по формуле:

M= n62

• Оценка количества ошибок в реализации определяется по формуле:

B=3000V

Описание некоторых обозначений:

•n1 — число уникальных операторов (словарь операторов);

•n2 — число уникальных операндов (словарь операндов);

•N1 — общее число операторов;

•N2 — общее число операндов.

Метрики Джилба

•L — общее число операторов;

•Lloop — количество операторов цикла;

•Lif — количество операторов условия;

•Lmod — количество модулей или подсистем;

•Относительная насыщенность программы операторами цикла:

Eloop= LloopL

5

• Относительная насыщенность программы операторами условия:

Eif = LLif

• Отношение числа связей между модулями к числу модулей:

N4

f mod = L M mod

Исходные и расчетные данные Операторы программы приведены в табл. 1.

Таблица 1 — Операторы программы

6

8

Число логических строк кода: 160. Число физических строк кода: 315.

Расчет размера программы с помощью метрик Холстеда

•Число уникальных операторов: n1=28 ;

•Число уникальных операндов: n2=73 ;

•Общее число операторов: N1=430 ;

•Общее число операндов: N2=439 ;

•Словарь программы: n=n1+n2=28+73=101 ;

•Длина программы: N=N1+N2=869 ;

•Объем программы: V =N log2 n=869 log2 101≈5786 ;

•Оценка реализации программы:

9

• Сложность понимания программы:

Ec= LV = 05786.0118 ≈490 339

•Трудоемкость кодирования программы:

• Уровень языка выражения программы:

I = DV2 =5786852 ≈0.8

• Информационное содержание программы:

I= VD =578685 ≈68

• Оптимальная модульность программы:

M= n62 =736 ≈12

• Оценка количества ошибок в реализации:

B=3000V =57863000 ≈1.93

Расчет размера программы с помощью метрик Джилба

•Общее число операторов: L=430 ;

•Количество операторов цикла: Lloop=36 ;

•Количество операторов условия: Lif =14 ;

•Количество модулей или подсистем: Lmod =4 ;

•Относительная насыщенность программы операторами цикла:

Eloop= LloopL = 43036 ≈0.084

•Относительная насыщенность программы операторами условия:

Eif = LLif = 43014 ≈0.033

•Отношение числа связей между модулями к числу модулей:

10