چکیده

الگوهای طراحی، راه­ حل­های اثبات شده و قابل اطمینانی هستند که، برای پاسخ به برخی از مسائل با رخداد مکرر در طراحی نرم افزار شی­گرا، ارائه شده ­اند.‌ شناسایی آنها درکد، به منزله بازیابی طرح و هدف مخفی طراح و سهولت در امر نگهداشت­­پذیری است. از آنجاییکه سهولت در نگهداشت­­پذیری سیستم بسیار مهم و اجتناب ناپذیر است، لذا تولید ابزارهای خودکار برای شناسایی الگوها، مورد توجه قرار گرفت. اکثر ابزارهای شناسایی کنونی درصد بازیابی بالایی دارند. اما در شناسایی الگوها، به ویژه با ساختار و عملکرد مشابه، مثبت کاذب بالایی تولید می­ کنند. از اینرو عملگر پالایش نیز پیشنهاد شد. پالایش، سعی بر شناسایی مثبت­­های کاذب، و حذف آنها  دارد. در این کار، یک عملگر جدید به نام “تصحیح برچسب” ارائه شده است. این عملگر ابتدا مثبت­های کاذب را شناسایی، سپس بجای اینکه آنها را از خروجی حذف کند، هویت صحیح  آنها را به کمک یک مجموعه معیارجدید معرفی شده در این کار، تشخیص و برچسب مثبت کاذب را تصحیح می­ کند­­. خودکارسازی عملگر با داده ­کاوی است. نتایج حاصل از روش ارائه شده، با دقت یادگیری 97.8%  در دسته­بندی “چندبرچسبه”، با متوسط 99.3% در دسته­بندی “یکی درمقابل همه”و متوسط 99.6% در دسته­بندی “دو به دو” خروجی ابزارها را تصحیح می­ کند.

فهرست مطالب

         عنوان                                                                                                   صفحه                                                                                            

• مقدمه………………………………………………………………………………………………8         

  • فرضیات و محدودیت های مساله……………………………………………………………..12
  • ضرورت انجام تحقیق………………………………………………………………………………..13
  • هدف از انجام تحقیق………………………………………………………………………………..13
  • سرفصل مطالب…………………………………………………………………………………………14

• تعاریف و مفاهیم اولیه…………………………………………………………………………17

  • مقدمه………………………………………………………………………………………………………17
  • تکنیک های طبقه بندی…………………………………………………………………………18
  • معیارهای ارزیابی کارایی…………………………………………………………………………19
  • جمع بندی………………………………………………………………………………………………21
  
  

• بر تحقیقات پیشین………………………………………………………………..23

  • مقدمه…………………………………………………………………………………23
  • مطالعات قبلی در شناسایی خودکار و نیمه خودکار الگوهای طراحی و محدودیت هایشان………………………………………………………………………………..24
  • جمع بندی……………………………………………………………………………………………28
  
  

• تولید مجموعه داده …………………………………………………………………………..30

  • مقدمه…………………………………………………………………………………………………..30
  • معیارهای استخراج شده……………………………………………………………………..31
  • چارچوب آنالیز جهت شناسایی اولیه و تصحیح برچسب الگوهای طراحی…………………………………………………………………………………………..48
  • جمع بندی……………………………………………………………………………50
  
  

• آزمایشات و نتایج عددی…………………………………………………………………….51

  • مقدمه……………………………………………………………………………………………52
  • کارایی یادگیری……………………………………………………………………………52

  • 

  •  

  • جمع بندی…………………………………………………………………………………….56
  
  
• نتیجه گیری و کارهای آتی…………………………………………………………………..58
• فهرست منابع و مآخذ………………………………………………………………………….59

چکیده به زبان انگلیسی ……………………………………………………………………..62

فهرست جدول ها

               عنوان                                                                                               صفحه

جدول2-1ماتریس درهم……………………………………………………………………………………………….19

جدول 4-1بخش کوچکی از مجموعه داده برای عملگر تصحیح برچسب……………………49

جدول4-2 بخش کوچکی از مجموعه داده  برای عملگر پالایش…………………………………50

جدول 5-1ارزیابی دقت بکارگیری معیارها و روش داده ­کاوی C5.0 با روش یکی در مقابل همه………………………………………………………………………………………………………………………………………..53

جدول 5-2 ارزیابی دقت بکارگیری روش داده ­کاوی  SVMو معیارها با روش یکی در مقابل همه………………………………………………………………………………………………………………………………………..53

جدول 5-3 ارزیابی دقت بکارگیری روش داده ­کاویBoosting  و معیارها با روش یکی در مقابل همه……………………………………………………………………………………………………………………………..54

جدول 5-4 ارزیابی دقت بکارگیری روش داده ­کاوی SVM و معیارها با روش دو در دو…………………………………………………………………………………………………………………………………………..55

جدول 5-5 ارزیابی دقت بکارگیری روش داده ­کاوی Boosting و معیارها با روش دو در دو…………………………………………………………………………………………………………………………………………..55

جدول 5-6 ارزیابی دقت بکارگیری روش­های داده ­کاوی و معیارها با روش چند برچسب………………………………………………………………………………………………………………………………….55

فهرست شکل ها

                  عنوان                                                                                      صفحه

شکل4-1الگوی استراتژی………………………………………………………………………………32

شکل4-2یک نمونه الگوی استراتژی حقیقی………………………………………………32

شکل4-3 رابط های یک نمونه الگوی استراتژی حقیقی……………………………..33

شکل4-4ترتیب فراخوانی از رابط های یک استراتژی حقیقی………………………33

شکل 4-5 الگوی وضعیت…………………………………………………………………………….35

شکل 4-6الگوی تطبیق دهنده شی…………………………………………………………..37

شکل4-7الگوی کارخانه انتزاعی……………………………………………………………….39

شکل4-8الگوی فرمان………………………………………………………………………………40

شکل4-9شباهت ساختاری الگوی فرمان و تطبیق دهنده شی………………..41

شکل4-10 الگوی ملاقات کننده……………………………………………………………….42

شکل4-11 الگوی میانجی………………………………………………………………………….43

             شکل4-12الگوی آذیین کننده……………………………………………………………………44

شکل4-13الگوی ترکیب…………………………………………………………………………..46

شکل 4-14 مراحل ایجاد مدل­های تصمیم­گیری……………………………………..49

شکل 5-1   بهبود روی ابزار شناسایی خودکار الگوهای طراحی ” SSA”…..55

شکل 5-2 بهبود روی ابزار شناسایی خودکار الگوهای طراحی ” PINOT “…56

مقدمه

اگرچه طراحی یک نرم­افزار شی­گرا دشواری­های خاص خود را دارد، دشوار­تر از آن، طراحی یک نرم­افزار شی­گرا با قابلیت استفاده مجدد است. الگوهای طراحی، استفاده از طراحی­ها و معماری­های موفق را آسان می­ کنند [1]. الگوهای طراحی راه­ حل­های اثبات شده و قابل اطمینان هستند که به منظور حل مسائلی که به طور مکرر در طراحی یک نرم افزار شی­گرا رخ می­دهد، مورد استفاده قرار می­گیرند. یک الگوی طراحی هدف و ساختار واحد خودش را دارد. الگوها نقش­ها، مسئولیت­ها، نحوه­ همکاری کلاس­ها و نمونه­های شرکت کننده در این همکاری را توصیف می­ کنند. بنابراین با استخراج الگو­های طراحی از کد منبع، قادر به آشکار کردن هدف و طرح یک سیستم نرم­افزاری هستیم [5].

بکارگیری صحیح الگو­های طراحی در توسعه یک نرم­افزار شی­گرا، می ­تواند به طور چشمگیری کیفیت کد منبع را بر حسب نگهداشت پذیری و قابلیت استفاده مجدد بهبود دهد. مهمترین مساله­ نگهداشت­پذیری سیستم­های نرم­افزاری خصوصا سیستم­های قدیمی این است که فاقد سند کامل از طرح سیستم و اهداف آن هستند. بنابراین شناسایی الگوهای طراحی به صورت خودکار یا نیمه خودکار، سندسازی سیستم،  نگهداشت­پذیری و قابلیت استفاده مجدد آن را تسهیل می­ کند.