基于正交试验设计的软件可靠性测试

提出基于正交试验设计法构建操作剖面，通过对操作输入集进行处理，即可优化测试输入集，进而进行软件可靠性测试。实例表明，该方法简化了操作剖面的构建，大大降低了软件可靠性测试的代价。     

基于AOP的操作剖面估算方法的研究与应用

操作剖面是软件可靠性工程的基础,不仅用来分配测试用例,还用于提供可靠性评估数据、验证系统可靠性模型等.在传统的操作剖面构建方法中,操作出现概率计算多是由经验估算得出,误差较大.提出了基于AOP的操作剖面估算方法Operational Profile Estimation Base On AOP (OPE-AOP):使用AOP横切计数切面统计函数执行次数,计算操作出现概率;并且实现了一个支持OPE-AOP构建过程的自动化工具.实验结果表明,OPE-AOP方法构建的操作剖面更为准确.     

软件可靠性评估的重要抽样方法

基于统计测试的马尔可夫使用模型对软件可靠性评估提出了一种有效的估计方法.该方法利用重要抽样技术在保证可靠性估计无偏性的条件下,利用交叉熵度量操作剖面与零方差抽样分布之间的差异,通过启发式迭代过程调整各个状态之间的转移概率来修正测试剖面.从理论上证明了利用修正测试剖面测试估计的可靠性是方差为0的无偏估计.最后给出了软件可靠性估计的最优测试剖面生成的启发式迭代算法.仿真结果表明,该方法与模拟退火算法相比,能够明显降低估计的方差,在提高估计精度的同时加快统计测试速度.     

面向多优化目标的有限状态机状态分配

针对有限状态机状态分配问题,提出一种不仅考虑面积,同时也考虑功耗的算法.借鉴接力跑算法的基本思想提出了全新的粗略搜索方法、聚焦搜索方法、指引操作和传递操作.为了克服局部最优和快速收敛的问题,算法中分成粗略搜索和聚焦搜索,粗略搜索采用旋转和非邻交换方法大幅度修改解,而聚焦搜索采用相邻交换方法小幅度修改解;指引操作利用概率计算来引导优化取得更佳解,传递操作则通过组合最优解和当前解产生新的解以克服局部最优解问题.实验结果表明,文中算法在面积、功耗和CPU时间三方面性能指标都获得了理想的结果.     

UML技术在软件可靠性测试中的应用

软件操作剖面的建立是进行软件可靠性测试的基础.介绍了使用UML技术建立软件操作剖面的方法,并结合具体应用实例说明了使用该技术构建软件操作剖面的过程.     

基于使用剖面的软件可靠性测试用例生成方法

为了获得软件的可靠性指标,需要设计操作剖面来仿真用户实际使用软件的情况,并基于操作剖面来进行可靠性测试.传统的基于操作剖面的可靠性测试方法难以适用于航天软件,为了解决此问题,描述了一种具有层次化网络体系结构特征的使用剖面的形式化定义,阐述了构造这种使用剖面的系统化方法,给出了根据使用剖面生成用于软件可靠性测试操作序列的算法,以及基于操作序列生成可靠性测试用例的方法.提出的方法经过实验验证表明是可行的.     

信息管理软件自动化测试方法的设计

为了提高信息管理软件异常识别的准确率,基于深度神经网络设计了一种信息管理软件自动化测试方法。利用Markov链构建信息管理软件任务剖面模型,提取用于信息管理软件自动化测试的任务流。深度优先遍历剖面,融合自动化测试操作行为的变化条件、后置条件、操作概率等信息。在此基础上,提取信息管理软件自动测试的任务流。结合已知的软件任务状态转移概率计算极限概率,将重要性显著的用例与参数信息作为优先测试的信息,完成网络训练。建立软件异常自动化识别模型,根据异常识别结果对软件异常位置进行定位,完成信息管理软件自动化测试。测试结果表明,该方法的软件自动化测试结果更准确、自动化效率更高,具有一定的应用价值。     

基于初始路径优化的蚁群算法及应用

为解决蚁群算法在初始阶段执行效率低、信息素随机分布、路径杂乱无章的缺点,提出将正交设计方法引入初始优化中.创建正交离散过程,形成正交优化的路径设置;优化初始化过程,形成初始解;以动态概率转移规则来构造路径;精练的选路策略等4项改进措施的初始路径优化模型.该模型提高了算法的执行效率,模拟算例成功应用于连续域问题的饲料配方设计方面,表明该算法有效且可行,开辟了一条饲料配方设计的新途径,同时对蚁群算法解决连续域问题提供可参考技的模型和求解方法.     

基于正交数值试验的精馏过程参数的优化

精馏是1种重要的高成本的工业单元操作,其操作费用及设备投资费用主要和进料位置、回流比及塔板数有关.然而,过程参数对精馏操作费用和设备投资费用的影响是复杂的,且参数之间有着强耦合关系.因此本文结合丙二醇脱水塔过程参数的优化实例,引入正交试验设计思想,基于Aspen Plus的模拟结果,确定精馏过程的年度化总费用,通过正交数值试验,实现参数优化,并验证了以上方法的可行性和有效性.结果表明,依据基于正交数值试验得到的精馏过程最优参数进行设计,即第6块板进料,回流比为1,塔板数为9,可使丙二醇脱水塔年度化总费用比现行工程实际年度化总费用降低0.35%,从而弥补了依次进行单参数优化方法中的缺陷,达到了节能降耗的目的.     

安全关键系统的软件可靠性评估方法

基于统计测试的Markov使用链模型对安全关键系统的可靠性估计提出了一种有效的方法。该方法利用重要抽样技术在保证佑计的无偏性条件下,以可靠性估计的方差最小为目的,通过Ali-Silvey距离度量两个分布之间的差异,调整各个状态之间的转移概率分布,修正测试剖面,增加关键操作的遍历概率。最后给出了软件可靠性估计的最优测试剖面生成迭代算法。仿真结果表明,该方法能明显降低估计方差,在提高估计精度的同时能有效地加速统计测试。     

基于操作概图的软件系统测试

介绍了操作概图的基本概念及其列表表示法和图示表示法,提出了操作概图的多级列表表示法.说明了操作概图的开发方法,包括操作发起者标识、表示方法选择、操作列表创建和发生概率确定.讨论了基于操作概图的软件测试方法,主要包括测试用例数确定、测试用例数分配、测试用例确定和失效密度分析.     

Software Operational Profile Based Test Case Allocation Using Fuzzy Logic

Software operational profile (SOP) is used in software reliability prediction,software quality assessment,performance analysis of software,test case allocation,determination of"when to stop testing,"etc.Due to the limited data resources and large efforts required to collect and convert the gathered data into point estimates,reluctance is observed by the software professionals to develop the SOP.A framework is proposed to develop SOP using fuzzy logic,which requires usage data in the form of linguistics.The resulting profile is named fuzzy software operational profile (FSOP).Based on this work,this paper proposes a generalized approach for the allocation of test cases,in which occurrence probability of operations obtained from FSOP are combined with the criticality of the operations using fuzzy inference system (FIS).Traditional methods for the allocation of test cases do not consider the application in which software operates.This is intuitively incorrect.To solve this problem,allocation of test cases with respect to software application using the FIS model is also proposed in this paper.     

基于正交试验法的小生境混合遗传算法

在简单遗传算法应用过程中 ,为了解决早熟现象、收敛缓慢和解的精度差等问题 ,提高遗传算法的优化性能 ,借助正交试验法的全局均衡设计思想和自然界的小生境思想 ,在引入了一些高效进化操作的基础上 ,提出了一种基于正交试验法的小生境混合遗传算法 ,并进行了性能分析和实例研究 .研究结果表明 ,该算法能够有效地增强遗传算法的全局收敛性 ,加快进化速度 ,同时算法稳定性也得到了一定的提高     

时变非线性分布参数控制系统的小波辨识算法

基于正交函数逼近理论,在Haar小波正交规范基的基础上,总结并推导出了其积分运算矩阵、微分运算矩阵、乘积运算矩阵及其运算性质,并应用于一类时变非线性分布参数系统的辨识.借助于正交小波函数逼近方法对分布参数系统进行辨识,经正交小波逼近变换转化为代数矩阵方程,因此该方法可以不考虑初始条件和边界条件,较其他辨识方法要简单得多.该算法简单、计算量小、简化了分布参数系统辨识的求解过程,应用在分布参数系统辨识中不失为一种有效的分析方法.     

基于运行剖面的列控系统测试用例生成研究

为了提高列控系统(列车运行控制系统,简称列控,是保证列车安全、快速运行的系统)测试的可靠性,生成合理的测试用例,需要设计相应的运行剖面来仿真实际使用的列控系统的情况,并且基于得到的运行剖面来生成相应的测试用例。因此,通过对列控中心系统的输入输出特点以及功能需求的研究与总结,提出了通过构建任务剖面、系统模式剖面、环境剖面来最终完成列控系统运行剖面构建的方法,并在最终得到的运行剖面基础上,应用优先级度量机制和程序插桩方法对粒子群算法进行合理改进,最终实现了测试用例的自动生成。实验结果证明,通过合理地构建运行剖面,可以保证测试功能的完整性以及测试数据的合理性,改进后的粒子群算法能够进一步提高测试的时间效率。     

Analysing Action Sequences: Variations in Action Density in the Administration of Anaesthesia

Anaesthesia may be characterised as a paradigmatic field of activity in complex work environments. The aim of this study is to achieve an in-depth understanding of the anaesthetists’ clinical practice by investigating the operational composition of action sequences. Previous time and motion studies have all faced the methodological problem of recording and interpreting concurrent operations. This study, however, aims to approach this problem by applying a new observation method, sensitive to overlapping operations in action sequences. The analysis of overlapping operations provides us with a means of describing action density. The results of our process-oriented case analysis show that action density exhibits a characteristic and distinct distribution during the administration of anaesthesia. Moreover, overlapping operations seem to have a central position when dealing with the varying requirements related to the occurrence of unexpected events. Some implications of our approach for the design of simulator settings will be discussed.     

Operational profiles in software-reliability engineering

A systematic approach to organizing the process of determining the operational profile for guiding software development is presented. The operational profile is a quantitative characterization of how a system will be used that shows how to increase productivity and reliability and speed development by allocating development resources to function on the basis of use. Using an operational profile to guide testing ensures that if testing is terminated and the software is shipped because of schedule constraints, the most-used operations will have received the most testing and the reliability level will be the maximum that is practically achievable for the given test time. For guiding regression testing, it efficiently allocates test cases in accordance with use, so the faults most likely to be found, of those introduced by changes, are the ones that have the most effect on reliability     

The use of Jacobi polynomials in the numerical solution of coupled system of fractional differential equations

In this paper, we study shifted Jacobi polynomials and develop a simple but highly accurate scheme for the numerical solution of coupled system of fractional differential equations. We derive some operational matrices of integration and differentiation of fractional order. By the application of these matrices we provide a theoretical treatment to approximate the solutions of the corresponding system. We use Matlab to perform necessary operations. The applicability of the technique is shown with some examples and the results are displayed graphically.