基于灰色Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件可靠性預(yù)測(cè)模型

曹衛(wèi)東+朱遠(yuǎn)知+翟盼盼+王靜

摘 要：針對(duì)當(dāng)前軟件可靠性預(yù)測(cè)模型在隨機(jī)性和動(dòng)態(tài)性較強(qiáng)的可靠性現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)中存在預(yù)測(cè)精度波動(dòng)比較大、適應(yīng)性比較差的問題，提出一種基于灰色Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軟件可靠性預(yù)測(cè)模型。首先使用灰色GM（1，1）模型對(duì)失效數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，弱化其隨機(jī)性；然后采用Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)GM（1，1）的預(yù)測(cè)殘差進(jìn)行建模預(yù)測(cè)，捕捉其動(dòng)態(tài)性變化規(guī)律；最后將GM（1，1）預(yù)測(cè)值和Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)殘差預(yù)測(cè)值相結(jié)合得到最終的預(yù)測(cè)結(jié)果。使用航班查詢系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)失效數(shù)據(jù)集進(jìn)行了模型仿真實(shí)驗(yàn)，并將灰色Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型與反向傳播（BP）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行比較，其對(duì)應(yīng)的均方誤差（MSE）和平均相對(duì)誤差（MRE）分別為105.1、270.9、207.5和0.0011、0.0021、0.0016，并且灰色Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的誤差均為最小值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該模型具有較好的預(yù)測(cè)精度。

關(guān)鍵詞：軟件可靠性；預(yù)測(cè)；失效數(shù)據(jù)；灰色Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；航班查詢系統(tǒng)

中圖分類號(hào)： TP311

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-9081（2016）12-3481-05