علوم مهارتی و خلاقیت

علوم مهارتی و خلاقیت

بهینه‌سازی تخمین هزینه نرم‌افزار با تنظیم هایپرپارامترهای MLP از طریق Grid Search

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه مهندسی کامپیوتر، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران
10.48301/jssc.2025.548051.1040
چکیده
تخمین هزینه نرم‌افزار نقشی اساسی در مدیریت پروژه‌های نرم‌افزاری دارد، زیرا برآوردهای نادرست می‌تواند منجر به کمبود منابع، افزایش هزینه‌ها یا حتی شکست پروژه شود. در سال‌های اخیر، روش‌های متعددی برای بهبود دقت تخمین ارائه شده‌اند که در این میان، الگوریتم‌های یادگیری ماشین و داده‌کاوی توجه ویژه‌ای را به خود جلب کرده‌اند. شبکه عصبی پرسپترون چندلایه (MLP) به دلیل توانایی در مدل‌سازی روابط پیچیده و غیرخطی، یکی از مدل‌های پرکاربرد در این حوزه است. بااین‌حال، عملکرد این شبکه به شدت به تنظیم مناسب هایپرپارامترها وابسته است. در این پژوهش، از روش جست‌وجوی شبکه‌ای (Grid Search) برای بهینه‌سازی هایپرپارامترهای شبکه MLP در تخمین هزینه نرم‌افزار استفاده شد. آزمایش‌ها روی شش مجموعه داده‌ی مرجع شامل Desharnais، Maxwell، Kemerer، Albrecht، COCOMO81 و COCONASA انجام گرفت. برای ارزیابی عملکرد، از سه معیار شناخته‌شده شامل MMRE، PRED(0.25) و EF استفاده شد. نتایج نشان داد که بهینه‌سازی هایپرپارامترها با استفاده از Grid Search منجر به کاهش قابل‌توجه خطای MMRE و بهبود معیارهای PRED(0.25) و EF در تمامی مجموعه داده‌ها شده است. این یافته‌ها بر اهمیت تنظیم سیستماتیک پارامترها در افزایش دقت و قابلیت اعتماد مدل‌های یادگیری ماشین در تخمین هزینه نرم‌افزار تأکید دارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Optimizing Software Cost Estimation with MLP Hyperparameter Tuning Using Grid Search

نویسندگان English

Saba beiranvand
Kazem Taghandiki
Department of Computer Engineering, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran
چکیده English

Software cost estimation plays a critical role in software project management, as inaccurate predictions can lead to budget overruns, resource shortages, or project failure. Over the years, several approaches have been proposed to improve estimation accuracy, with machine learning and data mining techniques attracting significant attention. Among these, the Multi-Layer Perceptron (MLP) neural network is widely applied due to its ability to capture complex nonlinear relationships. However, the predictive performance of MLP is highly sensitive to hyperparameter settings, making proper optimization essential. This study employs the Grid Search technique to optimize MLP hyperparameters for software cost estimation. Experiments were conducted on six benchmark datasets frequently used in this domain: Desharnais, Maxwell, Kemerer, Albrecht, COCOMO81, and COCONASA. Performance was evaluated using three well-established metrics: MMRE (Mean Magnitude of Relative Error), PRED(0.25), and EF (Error Function). The results demonstrate that Grid Search-based optimization significantly improves MLP performance, reducing MMRE while increasing PRED(0.25) and EF across all datasets. These findings highlight the importance of systematic hyperparameter tuning in enhancing model accuracy and reliability, and they confirm the potential of optimized MLP models for practical software cost estimation tasks

کلیدواژه‌ها English

Software Cost Estimation
Machine Learning
MLP Neural Network
Hyperparameter Optimization
Grid Search
دوره 2، شماره 2
زمستان 1404

  • تاریخ دریافت 22 مهر 1404
  • تاریخ بازنگری 19 آذر 1404
  • تاریخ پذیرش 24 آذر 1404