一种基于联邦强化学习的异构软件缺陷预测算法研究

    公开(公告)号:CN115061909A

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202210676451.1

    申请日:2022-06-15

    Abstract: 本发明为一种基于联邦强化学习的异构软件缺陷预测方法;该方法首先使用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)进行数据降维。中心服务器初始化全局参数发送给所有参与方,参与方将该全局参数作为本地强化学习dueling Deep Q Network(dueling DQN)模型的初始参数。所有参与方使用降维数据和上轮全局参数来更新本地dueling DQN模型,中心服务器随机选择参与方,选中的参与方将本地模型参数加入高斯噪声进行差分隐私加密。使用K‑means对选中的参与方进行聚类,通过本地聚合与全局聚合形成全局模型发送给所有参与方。当通信次数到达最大通信轮次或本地dueling DQN模型已经收敛,输出预测结果。本发明在保证数据隐私安全前提下通过结合多方数据模型,有效的提高了异构软件缺陷的预测效果。

    基于联邦原型学习的异构软件缺陷预测方法

    公开(公告)号:CN114896169A

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202210677415.7

    申请日:2022-06-15

    Abstract: 本发明公开了一种基于联邦原型学习的异构软件缺陷预测方法,该方法包括:联邦参与方对度量元数据使用单边选择OSS(One‑Sided Selection)方法去除异常样本点;对去除异常样本点后的度量元数据进行缺陷率统计获得特征数据;利用卡方检验(chi‑square test)方法对特征数据筛选获得最优特征子集;将最优特征子集输入本地模型,生成预测标签和同类样本嵌入向量均值表示的局部原型;服务器对局部原型平均聚合得到全局原型,并将全局原型返回参与方;参与方利用全局原型正则化局部模型参数;利用测试样本的嵌入向量与全局原型的最短欧氏距离进行分类,获得分类结果。本发明在软件缺陷预测领域存在数据孤岛的背景下,以联邦学习和原型学习为理论基础,采用OSS方法去除异常样本点和卡方检验特征选择方法,在实现联邦通信过程中的数据隐私保护的基础上,有效提高软件缺陷预测模型的分类精度。

    一种基于联邦强化学习的异构软件缺陷预测算法研究

    公开(公告)号:CN115061909B

    公开(公告)日:2024-08-16

    申请号:CN202210676451.1

    申请日:2022-06-15

    Abstract: 本发明为一种基于联邦强化学习的异构软件缺陷预测方法;该方法首先使用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)进行数据降维。中心服务器初始化全局参数发送给所有参与方,参与方将该全局参数作为本地强化学习dueling Deep Q Network(dueling DQN)模型的初始参数。所有参与方使用降维数据和上轮全局参数来更新本地dueling DQN模型,中心服务器随机选择参与方,选中的参与方将本地模型参数加入高斯噪声进行差分隐私加密。使用K‑means对选中的参与方进行聚类,通过本地聚合与全局聚合形成全局模型发送给所有参与方。当通信次数到达最大通信轮次或本地dueling DQN模型已经收敛,输出预测结果。本发明在保证数据隐私安全前提下通过结合多方数据模型,有效的提高了异构软件缺陷的预测效果。

    基于top-k的通信高效联邦学习的异构软件缺陷预测算法

    公开(公告)号:CN116303002A

    公开(公告)日:2023-06-23

    申请号:CN202310188453.0

    申请日:2023-03-01

    Abstract: 本发明为基于top‑k的通信高效联邦学习的异构软件缺陷预测算法;该方法步骤如下:所有参与方将收到的全局参数进行解码,利用解码后的全局模型梯度参数与各自缺陷数据基于胶囊神经网络(CapsNet)进行本地训练,更新本地模型;各参与方利用高斯差分隐私对本地模型梯度参数进行加密;加密后的梯度参数进行稀疏二值压缩;将非零元素之间的相对距离进行Golomb编码发送到服务器端进行聚合;服务器端将接收到的数据进行解码,并对数据进行聚合;服务器端对聚合后参数进行稀疏二值压缩和Golomb编码并发送回每个参与方。本发明可以在模型预测性能可接受情况下,有效减少通信比特量并提高通信效率。

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