組合測試與自適應(yīng)隨機測試的理論研究.pdf

1、軟件測試是保證軟件質(zhì)量的重要方法之一?，F(xiàn)代大小型軟件都需要經(jīng)過或多或少的測試才能投入運用。如果不進行軟件測試或測試的太少就貿(mào)然投入運用的話將很有可能產(chǎn)生問題而造成非常巨大的財務(wù)損失。因此，適當?shù)倪M行軟件測試是非常有必要的。但有一個巨大的問題是，如果不進行完全測試，那么就不能保證可以發(fā)現(xiàn)待測系統(tǒng)中所有的錯誤。然而完全測試的代價過大，一個簡單的系統(tǒng)所需要的測試量已經(jīng)可能是一個天文數(shù)字了，因此，需要對測試代價與測試的效果進行權(quán)衡，在保證一定的

2、測試效果的情況下，盡可能的選擇更少的測試用例。
　　組合測試與自適應(yīng)隨機測試都是非常好的測試用例的生成算法。組合測試的設(shè)計依據(jù)在于其認為，錯誤都是因素之間相互組合產(chǎn)生的。組合測試認為大多數(shù)錯誤都是少量因素之間的組合產(chǎn)生，因此測試用例集不需要滿足所有因素之間的取值組合，只滿足需要少量（τ個）因素的組合就可以了。隨機測試由于其簡單、快捷、容易實現(xiàn)的特點，經(jīng)常作為其他測試方法的補充。自適應(yīng)隨機測試吸取隨機測試的優(yōu)點，并在選取測試用例時按

3、照一定的規(guī)則，保證測試用例均勻分布在整個解空間中，提升其檢測出錯誤的能力。本篇論文致力于研究組合測試與自適應(yīng)隨機測試在各種場景下的檢測能力。
　　本文提出了運用極小故障模式分析組合測試在布爾規(guī)約測試中的檢測能力。實驗通過分析從TCAS II系統(tǒng)中提取出的20個布爾表達式，并按照10種錯誤類型產(chǎn)生了19131個變異表達式。通過完全測試分析比對獲得每一個變異表達式的失敗測試用例集。依靠失敗測試用例及和成功測試用例集分析出每一個變異表達

4、式的極小故障模式。最后運用本文提出的計算方法計算得出不同強度的組合測試對于所有變異表達式的檢測概率。結(jié)果表明，組合測試在布爾規(guī)約測試下非常有效。
　　之后本文著重分析了自適應(yīng)隨機測試的檢測能力。實驗通過分析自適應(yīng)隨機測試在2維、3維、4維連續(xù)空間中對于不同的錯誤區(qū)域大小的檢測能力，還通過模擬隨機數(shù)干擾和建模穿越這兩種內(nèi)外誤差來分析自適應(yīng)隨機算法的抗干擾能力。每一個實驗進行10000次重復(fù)試驗來消除隨機性。最后在相同場景下與隨機測試

5、進行對比。實驗結(jié)果表明，自適應(yīng)隨機算法在2維解空間下的錯誤檢測能力較好。解空間維數(shù)越高其檢錯能力越差。內(nèi)部距離計算的干擾對于自適應(yīng)隨機算法影響較大，干擾越強其檢錯能力越差。而外部建模穿越對于自適應(yīng)隨機算法的影響較小。4維解空間下，自適應(yīng)隨機測試的檢錯能力已經(jīng)明顯差于隨機測試。
　　最后本文提出了一個利用特征選擇來提升自適應(yīng)隨機算法的效率和效力的策略。通過模擬實驗分析了無特征解空間、有特征解空間和強特征解空間這三種不同場景下，特征選