Was Software-Archive erzählen
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Was Software-Archive erzählen
Stephan Diehl • Universität TrierAndreas Zeller • Universität des SaarlandesTom Zimmermann • Universität des Saarlandes
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Was Software-Archive erzählen
Stephan Diehl • Universität TrierAndreas Zeller • Universität des SaarlandesTom Zimmermann • Universität des Saarlandes
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Was Software-Archive erzählen
Stephan Diehl • Universität TrierAndreas Zeller • Universität des SaarlandesTom Zimmermann • Universität des Saarlandes
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Fehler
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Fehler
![Page 7: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/7.jpg)
Fehler Korrekturen
![Page 8: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/8.jpg)
Fehler • Änderungen • Versionen
![Page 9: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/9.jpg)
Fehler • Änderungen • Versionen
Was muss ich noch ändern?
![Page 10: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/10.jpg)
Fehler • Änderungen • Versionen
Was muss ich noch ändern?
Welche Module muss ich testen?
![Page 11: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/11.jpg)
Fehler • Änderungen • Versionen
Was muss ich noch ändern?
Welche Module muss ich testen?
![Page 12: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/12.jpg)
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Entwickler, die diese Methode geändert haben, haben auch folgende Methoden geändert...
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funded by IBM Eclipse Innovation Grant
eROSEeROSEZimmermann et al. (TSE 2005)
![Page 16: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/16.jpg)
funded by IBM Eclipse Innovation GrantZimmermann et al. (TSE 2005)
![Page 17: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/17.jpg)
funded by IBM Eclipse Innovation Grant
In 64% aller Änderungen enthalten die besten drei Vorschläge eine korrekte Stelle
Zimmermann et al. (TSE 2005)
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Gleichzeitige Änderungen
internal files
icons
public API
Coupling for ComparePreferencePage.java
and plugin.properties
buildnotes_compare.html
EPOSEEwww.eposoft.org
Burch et al. (SoftVis 2005)
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Fehler • Änderungen • Versionen
Was muss ich noch ändern?
Welche Module muss ich testen?
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Welche Module muss ich testen?
Was muss ich noch ändern?
Fehler • Änderungen • Versionen
![Page 21: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/21.jpg)
Module
![Page 22: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/22.jpg)
Module
![Page 23: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/23.jpg)
Module
![Page 24: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/24.jpg)
Module
Welche sollte manam meisten testen?
![Page 25: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/25.jpg)
Womit können wir Fehlschläge vorhersagen?
![Page 26: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/26.jpg)
wenn wir Fehlschläge haben (und sie uns leisten können)
Früheres Fehlschlagen
15
12
8
14
7
6
2
2
1
1
1
Womit können wir Fehlschläge vorhersagen?
![Page 27: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/27.jpg)
wenn wir Fehlschläge haben (und sie uns leisten können)
Früheres Fehlschlagen
15
12
8
14
7
6
2
2
1
1
1
Womit können wir Fehlschläge vorhersagen?
Früheres Fehlschlagen
![Page 28: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/28.jpg)
wenn wir Fehlschläge haben (und sie uns leisten können)
wenn wir wissen,welche die richtige ist
Komplexitäts-MetrikenFrüheres Fehlschlagen
15
12
8
14
7
6
2
2
1
1
1
Womit können wir Fehlschläge vorhersagen?
Früheres Fehlschlagen
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wenn wir Fehlschläge haben (und sie uns leisten können)
wenn wir wissen,welche die richtige ist
Komplexitäts-MetrikenKomplexitäts-Metrikenpublic static void main(String[] args)
{
! //{{{ Check for Java 1.4 or later
! String javaVersion = System.getProperty("java.version");
! if(javaVersion.compareTo("1.4") < 0)
! {
! ! System.err.println("You are running Java version "
! ! ! + javaVersion + ".");
! ! System.err.println("jEdit requires Java 1.4 or later.");
! ! System.exit(1);
! } //}}}
! // later on we need to know if certain code is called from
! // the main thread
! mainThread = Thread.currentThread();
! settingsDirectory = ".jedit";
! ...
Früheres Fehlschlagen
15
12
8
14
7
6
2
2
1
1
1
Womit können wir Fehlschläge vorhersagen?
Früheres Fehlschlagen
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wenn wir Fehlschläge haben (und sie uns leisten können)
wenn wir wissen,welche die richtige ist
Komplexitäts-MetrikenKomplexitäts-Metrikenpublic static void main(String[] args)
{
! //{{{ Check for Java 1.4 or later
! String javaVersion = System.getProperty("java.version");
! if(javaVersion.compareTo("1.4") < 0)
! {
! ! System.err.println("You are running Java version "
! ! ! + javaVersion + ".");
! ! System.err.println("jEdit requires Java 1.4 or later.");
! ! System.exit(1);
! } //}}}
! // later on we need to know if certain code is called from
! // the main thread
! mainThread = Thread.currentThread();
! settingsDirectory = ".jedit";
! ...
Komplexitäts-Metrikenpublic static void main(String[] args)
{
! //{{{ Check for Java 1.4 or later
! String javaVersion = System.getProperty("java.version");
! if(javaVersion.compareTo("1.4") < 0)
! {
! ! System.err.println("You are running Java version "
! ! ! + javaVersion + ".");
! ! System.err.println("jEdit requires Java 1.4 or later.");
! ! System.exit(1);
! } //}}}
! // later on we need to know if certain code is called from
! // the main thread
! mainThread = Thread.currentThread();
! settingsDirectory = ".jedit";
! ...
Nested Block Depth ! ! ! ! 5
Number of parameters ! ! ! ! 1
McCabe Cylcomatic Complexity!! 62
Method Lines of Code ! ! ! 301
Früheres Fehlschlagen
15
12
8
14
7
6
2
2
1
1
1
Womit können wir Fehlschläge vorhersagen?
Früheres Fehlschlagen
![Page 31: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/31.jpg)
Metriken @ MicrosoftNagappan/Ball/Zeller (ICSE 2006)
![Page 32: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/32.jpg)
Metriken @ Microsoft
1. Fehler beim Anwender sammeln Fehler
Nagappan/Ball/Zeller (ICSE 2006)
![Page 33: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/33.jpg)
Metriken @ Microsoft
1. Fehler beim Anwender sammeln
2. Fehler auf Codestellen abbildenKorrekturen
Fehler
Nagappan/Ball/Zeller (ICSE 2006)
![Page 34: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/34.jpg)
Metriken @ Microsoft
1. Fehler beim Anwender sammeln
2. Fehler auf Codestellen abbilden
3. Fehler mit Metriken korrelierenKorrekturen
Fehler
Nagappan/Ball/Zeller (ICSE 2006)
![Page 35: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/35.jpg)
Metriken @ Microsoft
1. Fehler beim Anwender sammeln
2. Fehler auf Codestellen abbilden
3. Fehler mit Metriken korrelieren
4. Aus Metriken Fehlerträchtigkeit vorhersagen
Korrekturen
Fehler
Nagappan/Ball/Zeller (ICSE 2006)
![Page 36: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/36.jpg)
Projekte
• Internet Explorer 6
• IIS Server
• Windows Process Messaging
• DirectX
• NetMeeting
>1.000.000 Codezeilen
![Page 37: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/37.jpg)
Projekte
A B C D E
![Page 38: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/38.jpg)
Korrelieren Metrikenmit Fehlverhalten?
![Page 39: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/39.jpg)
Korrelieren Metrikenmit Fehlverhalten?
Projekt Korrelierte Metriken
![Page 40: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/40.jpg)
Korrelieren Metrikenmit Fehlverhalten?
Projekt Korrelierte MetrikenA #Classes und 5 abgeleitete
![Page 41: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/41.jpg)
Korrelieren Metrikenmit Fehlverhalten?
Projekt Korrelierte MetrikenA #Classes und 5 abgeleiteteB fast alle
![Page 42: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/42.jpg)
Korrelieren Metrikenmit Fehlverhalten?
Projekt Korrelierte MetrikenA #Classes und 5 abgeleiteteB fast alleC alle außer MaxInheritanceDepth
![Page 43: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/43.jpg)
Korrelieren Metrikenmit Fehlverhalten?
Projekt Korrelierte MetrikenA #Classes und 5 abgeleiteteB fast alleC alle außer MaxInheritanceDepthD nur #Lines
![Page 44: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/44.jpg)
Korrelieren Metrikenmit Fehlverhalten?
Projekt Korrelierte MetrikenA #Classes und 5 abgeleiteteB fast alleC alle außer MaxInheritanceDepthD nur #LinesE #Functions, #Arcs, McCabe
![Page 45: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/45.jpg)
Projekt Korrelierte MetrikenA #Classes und 5 abgeleiteteB fast alleC alle außer MaxInheritanceDepthD nur #LinesE #Functions, #Arcs, McCabe
Korrelieren Metrikenmit Fehlverhalten?
JA
![Page 46: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/46.jpg)
Gibt es universelle Metriken?
![Page 47: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/47.jpg)
Gibt es universelle Metriken?
Projekt Korrelierte MetrikenA #Classes und 5 abgeleiteteB fast alleC alle außer MaxInheritanceDepthD nur #LinesE #Functions, #Arcs, McCabe
![Page 48: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/48.jpg)
Projekt Korrelierte MetrikenA #Classes und 5 abgeleiteteB fast alleC alle außer MaxInheritanceDepthD nur #LinesE #Functions, #Arcs, McCabe
Gibt es universelle Metriken?
NEIN
![Page 49: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/49.jpg)
Können wir Fehlerorte vorhersagen?
![Page 50: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/50.jpg)
Können wir Fehlerorte vorhersagen?
• Grundidee: Metriken kombinieren undRegressions-Modelle ableiten
![Page 51: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/51.jpg)
Können wir Fehlerorte vorhersagen?
• Grundidee: Metriken kombinieren undRegressions-Modelle ableiten
• In diese können wir Metriken stecken, um die Fehlerwahrscheinlichkeit vorherzusagen
![Page 52: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/52.jpg)
Können wir Fehlerorte vorhersagen?
• Grundidee: Metriken kombinieren undRegressions-Modelle ableiten
• In diese können wir Metriken stecken, um die Fehlerwahrscheinlichkeit vorherzusagen
• Module können anhand der Fehlerwahrscheinlichkeit sortiert werden
![Page 53: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/53.jpg)
Können wir Fehlerorte vorhersagen?
Projekt #Komponenten R2-WertA 9 0.741B 6 0.779C 7 0.579D 7 0.684E 5 0.919
![Page 54: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/54.jpg)
Projekt #Komponenten R2-WertA 9 0.741B 6 0.779C 7 0.579D 7 0.684E 5 0.919
JA
Können wir Fehlerorte vorhersagen?
![Page 55: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/55.jpg)
HATARI
Sliwerski/Zimmermann/Zeller (Demo@FSE 2005)
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HATARI
![Page 57: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/57.jpg)
HATARI
![Page 58: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/58.jpg)
Imports in Eclipse
Schröter/Zimmermannl/Zeller (Tech. Report)
![Page 59: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/59.jpg)
Imports in Eclipse
import org.eclipse.jdt.internal.compiler.lookup.*;import org.eclipse.jdt.internal.compiler.*;import org.eclipse.jdt.internal.compiler.ast.*;import org.eclipse.jdt.internal.compiler.util.*;...import org.eclipse.pde.core.*;import org.eclipse.jface.wizard.*;import org.eclipse.ui.*;
Schröter/Zimmermannl/Zeller (Tech. Report)
![Page 60: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/60.jpg)
Imports in Eclipse
import org.eclipse.jdt.internal.compiler.lookup.*;import org.eclipse.jdt.internal.compiler.*;import org.eclipse.jdt.internal.compiler.ast.*;import org.eclipse.jdt.internal.compiler.util.*;...import org.eclipse.pde.core.*;import org.eclipse.jface.wizard.*;import org.eclipse.ui.*;
71% aller Komponenten, die compiler importieren, müssen korrigiert werden
Schröter/Zimmermannl/Zeller (Tech. Report)
![Page 61: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/61.jpg)
Imports in Eclipse
import org.eclipse.jdt.internal.compiler.lookup.*;import org.eclipse.jdt.internal.compiler.*;import org.eclipse.jdt.internal.compiler.ast.*;import org.eclipse.jdt.internal.compiler.util.*;...import org.eclipse.pde.core.*;import org.eclipse.jface.wizard.*;import org.eclipse.ui.*;
14% aller Komponenten, die ui importieren, müssen korrigiert werden
71% aller Komponenten, die compiler importieren, müssen korrigiert werden
Schröter/Zimmermannl/Zeller (Tech. Report)
![Page 62: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/62.jpg)
Imports in Eclipse
Korrelation mit Fehlschlagen
Korrelation mit Erfolg
import org.eclipse.jdt.internal.compiler.lookup.*;import org.eclipse.jdt.internal.compiler.*;import org.eclipse.jdt.internal.compiler.ast.*;import org.eclipse.jdt.internal.compiler.util.*;...import org.eclipse.pde.core.*;import org.eclipse.jface.wizard.*;import org.eclipse.ui.*;
![Page 63: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/63.jpg)
Imports in Eclipse
Korrelation mit Fehlschlagen
Korrelation mit Erfolg
Compiler-Code • Interna • Core-Funktionalität
GUI-Code • Standard-Java-Klassen • Hilfstexte
![Page 64: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/64.jpg)
Imports in Eclipse
Korrelation mit Fehlschlagen
Korrelation mit Erfolg
Compiler-Code • Interna • Core-Funktionalität
GUI-Code • Standard-Java-Klassen • Hilfstexte
Welche sollte manam meisten testen?
![Page 65: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/65.jpg)
Vorhersage fehlerträchtiger Module
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Vorhersage fehlerträchtiger Module
• Analog zu Microsoft-Ansatz,aber Imports statt Metriken
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Vorhersage fehlerträchtiger Module
• Analog zu Microsoft-Ansatz,aber Imports statt Metriken
• Basis: Eclipse mit Fehlerdatenbank (Bugzilla) und Versionsdatenbank (CVS)
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Vorhersage fehlerträchtiger Module
• Analog zu Microsoft-Ansatz,aber Imports statt Metriken
• Basis: Eclipse mit Fehlerdatenbank (Bugzilla) und Versionsdatenbank (CVS)
• 36% der Packages waren fehlerträchtig(= mussten nachträglich korrigiert werden)
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Vorhersage fehlerträchtiger Module
• Analog zu Microsoft-Ansatz,aber Imports statt Metriken
• Basis: Eclipse mit Fehlerdatenbank (Bugzilla) und Versionsdatenbank (CVS)
• 36% der Packages waren fehlerträchtig(= mussten nachträglich korrigiert werden)
• Vorhersage mit Support-Vektor-Maschine
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Ergebnis
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Ergebnis~
300
Pack
ages
![Page 72: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/72.jpg)
Ergebnis~
300
Pack
ages
top 5%
![Page 73: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/73.jpg)
Ergebnis~
300
Pack
ages
10%
90%
fehlerträchtig erfolgreich
top 5%
![Page 74: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/74.jpg)
Ergebnis~
300
Pack
ages
10%
90%
fehlerträchtig erfolgreich
top 5%
Vorhersagezur Entwurfszeit!
![Page 75: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/75.jpg)
Fazit
![Page 76: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/76.jpg)
Fazit
Software-Archive erzählen viel über ein Projekt
![Page 77: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/77.jpg)
Fazit
Software-Archive erzählen viel über ein Projekt
Wertvolle Daten für neue Anwendungen:
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Fazit
Software-Archive erzählen viel über ein Projekt
Wertvolle Daten für neue Anwendungen:
Vorhersage verwandter Änderungen
![Page 79: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/79.jpg)
Fazit
Software-Archive erzählen viel über ein Projekt
Wertvolle Daten für neue Anwendungen:
Vorhersage verwandter Änderungen
Vorhersage fehlerträchtiger Module
![Page 80: Was Software-Archive erzählen](https://reader037.fdocuments.in/reader037/viewer/2022110122/559863c61a28abba128b467a/html5/thumbnails/80.jpg)
Fazit
Software-Archive erzählen viel über ein Projekt
Wertvolle Daten für neue Anwendungen:
Vorhersage verwandter Änderungen
Vorhersage fehlerträchtiger Module
Wenig zusätzlicher Aufwand nötig