基于变迁的完全路径覆盖测试

为解决基于状态节点搜索的完全路径覆盖所产生的测试用例数过多和难以实现连续测试的问题,提出了一种基于变迁的完全路径覆盖测试准则,并设计和实现了一种深度优先搜索与宽度优先搜索相结合的基于变迁完全路径覆盖测试用例自动生成算法。实验结果表明,基于变迁的完全路径覆盖准则比基于状态的完全路径覆盖准则更为严格,相应的算法可以产生更优的测试用例集,能更方便地完成软件的连续动态测试。     

Automatic generation of basis test paths using variable length genetic algorithm

Path testing is the strongest coverage criterion in white box testing. Finding target paths is a key challenge in path testing. Genetic algorithms have been successfully used in many software testing activities such as generating test data, selecting test cases and test cases prioritization. In this paper, we introduce a new genetic algorithm for generating test paths. In this algorithm the length of the chromosome varies from iteration to another according to the change in the length of the path. Based on the proposed algorithm, we present a new technique for automatically generating a set of basis test paths which can be used as testing paths in any path testing method. The proposed technique uses a method to verify the independency of the generated paths to be included in the basis set of paths. In addition, this technique employs a method for checking the feasibility of the generated paths. We introduce new definitions for the key concepts of genetic algorithm such as chromosome representation, crossover, mutation, and fitness function to be compatible with path generation. In addition, we present a case study to show the efficiency of our technique. We conducted a set of experiments to evaluate the effectiveness of the proposed path generation technique. The results showed that the proposed technique causes substantial reduction in path generation effort, and that the proposed GA algorithm is effective in test path generation.     

基于改进PSO算法的路径软件测试用例生成方法

针对路径测试中的软件测试用例生成的问题,提出了一种基于改进PSO算法的软件测试用例生成方法。首先,采用分值函数叠加方法来构造PSO算法中的适应度函数,并对粒子位置更新策略进行改进。接着,构建算法的控制流程图并进行目标路径选择。然后,利用程序插装收集个体的适应度值。最后,测试数据生成程序执行,得到合适的测试数据。通过在三角形分类判别案例程序上的实验结果表明,提出的软件测试用例生成方法能够生成更合适的测试用例,且有效减少了生成所需时间。     

Optimal and collision free tool posture in five-axis machining through the tight integration of tool path generation and machine simulation

The generation of collision free NC-programs for multi-axis milling operations is a critical task, which leads to multi-axis milling machines being exploited below their full capacities. Today, CAM systems, generating the tool path, do not take the multi-axis machine movements into account. They generate a multi-axis tool path, described by a sequence of tool postures (tool tip+tool orientation), which is then converted by a NC-postprocessor to a machine specific NC-program. As the postprocessing is normally done in batch mode, the NC-programmer does not know how the machine will move and the chance for having collisions between (moving) machine components is often very high. The execution of a machine test run or the application of a machine simulation system (NC-simulation) is the only solution to inform the NC-programmer about possible machine collisions during operation.This paper describes a multi-axis tool path generation algorithm where the tool orientation is optimised to avoid machine collisions and at the same time to maximise the material removal rate along the tool track. To perform efficient collision avoidance, the tool path generation module (traditional CAM), the postprocessing (axes transformation) and machine simulation has been integrated into one system. Cutting tests have been carried out to define the allowable tool orientation changes for optimisation and collision avoidance without disturbing the surface quality.The developed multi-axis tool path generation algorithm is applicable for the machining of several part surfaces within one operation. This, together with tool path generation functionality to adapt the tool orientation for both, maximal material removal and avoidance of collisions between (moving) machine components, are the innovative aspects of the presented research work.     

基于扇出源单故障传播的平行码临界路径跟踪故障模拟

本文提出了一种快速的组合电路故障模拟方法──基于扇出源单故障传播的平行码临界路径跟踪法．临界路径跟踪法是一种十分快速的、但近似的组合电路故障模拟方法，将其同平行码故障模拟结合起来，其效率被进一步成倍地提高．为使其成为一个完全的算法，对每个非停止线扇出源故障，我们采用了平行码单故障传播法．同时，为加快其速度，本文提出了若干加速技术，用于故障模拟的各个部分．例如，事件驱动、多级活动事件栈、测试码标记向量、扩大的停止线以及平行处理时的捕获线概念等等．本算法已用Ｃ语言在ＳＵＮ４／ＳＰＡＲＣＳＬＣ上实现，文中给出了ＩＳＣＡＳ’８５的１０个组合电路的实验结果．     

函数调用路径测试用例自动生成的方法研究

测试用例自动生成是软件测试自动化中最为关键的组成部分之一,符号执行作为一种程序分析方法,以其可提供高覆盖率测试用例的优势被广泛应用其中,但路径爆炸和约束求解问题很大程度制约了符号执行技术在现实程序分析中的应用。将研究粒度由语句提升至函数,利用抽象语法树和字节码序列提取到的函数关键信息和控制信息得到函数调用关系模型,设计算法生成函数调用路径（函数调用路径表示程序从开始到结束之间函数的调用或执行序列）。该方法不仅减少了测试路径数目缓解了路径爆炸问题,还有效解决了控制条件中存在函数导致符号表达式难求解的问题。实验结果表明该方法可优化测试路径集,在不降低覆盖率的前提下减少测试用例数量。     

基于蚁群算法的软件测试数据自动生成

提出了一种基于蚁群算法的测试数据自动生成方法。该方法采用位串形式编码,实现了被测程序输入空间到蚂蚁路径网络的映射模型。根据程序插装函数定义的路径信息素轨迹强度,蚂蚁进行群体协作搜索最佳路径,生成测试数据。在基本蚁群算法基础上,通过引入变异算子和自适应挥发系数,提高了蚂蚁路径的多样性,克服了早熟停滞的缺陷。和模拟退火遗传算法进行了对比实验研究,结果表明了该方法的可行性,生成测试数据的效率优于模拟退火遗传算法。     

Code-coverage guided prioritized test generation

Most automatic test generation research focuses on generation of test data from pre-selected program paths or input domains or program specifications. This paper presents a methodology for a full solution to code-coverage-based test case generation, which includes code coverage-based path selection, test data generation and actual test case representation in program’s original languages. We implemented this method in an automatic testing framework, eXVantage. Experimental results and industrial trials show that the framework is able to generate tests to achieve program line coverage from 20% to 98% with reduced overall testing effort. Our major contributions include an innovative coverage-based program prioritization algorithm, a novel path selection algorithm that takes into consideration program priority and functional calling relationship, and a constraint solver for test data generation that derives constraints from bytecode and solves complex constraints involving strings and dynamic objects.     

网格环境中基于负载均衡的工作流调度算法

由于网格工作流任务之间存在时序和数据依赖等关系,使得网格环境中工作流的调度问题成为一个NP完全问题。针对有向无环图(DAG)类型工作流提出一种调度算法,先确定关键路径,从而优先调度关键路径成员节点,该算法追求在最优时间跨度下的系统均衡负载,最后通过实验验证了该算法的有效性。     

结合SVM与XGBoost的链式多路径覆盖测试用例生成

机器学习方法可很好地与软件测试相结合, 增强测试效果, 但少有学者将其运用于测试数据生成方面. 为进一步提高测试数据生成效率, 提出一种结合SVM (support vector machine)和XGBoost (extreme gradient boosting)的链式模型, 并基于此模型借助遗传算法实现多路径测试数据生成. 首先, 利用一定样本训练若干个用于预测路径节点状态的子模型(SVM和XGBoost), 通过子模型的预测精度值筛选最优子模型, 并根据路径节点顺序将其依次链接, 形成一个链式模型C-SVMXGBoost (chained SVM and XGBoost). 在利用遗传算法生成测试用例时, 使用训练好的链式模型代替插桩法获取测试数据覆盖路径(预测路径), 寻找预测路径与目标路径相似的路径集, 对存在相似路径集的预测路径进行插桩验证, 获取精确路径, 计算适应度值. 在交叉变异过程中引入样本集中路径层级深度较大的优秀测试用例进行重用, 生成覆盖目标路径的测试数据. 最后, 保留进化生成中产生的适应度较高的个体, 更新链式模型C-SVMXGBoost, 进一步提高测试效率. 实验表明, C-SVMXGBoost较其他各对比链式模型更适合解决路径预测问题, 可提高测试效率. 并且通过与已有经典方法相比, 所提方法在覆盖率上提高可达15%, 平均进化代数也有所降低, 在较大规模程序上其降低百分比可达65%.     

结合关键点概率与路径相似度的多路径覆盖策略

利用多种群遗传算法解决多路径覆盖问题,是测试数据自动生成领域一个重要的研究方向.为了提高多路径覆盖测试数据自动生成的效率,提出一种将关键点概率和路径相似度相结合的多路径覆盖策略.首先,将理论路径划分成易覆盖、难覆盖及不可达路径;然后,通过易覆盖路径统计关键点概率,依此概率计算个体对生成测试数据的贡献度,并利用贡献度改进...     

基于一致性测试理论的Statechart描述的测试用例自动生成

本文研究Statechart描述的测试语义和测试用例的自动生成.基于Tretmans的从标记转换系统描述自动生成测试用例的方法,我们研究如何从Statechart描述自动生成测试用例.本文的主要贡献在于建立了基于Statechart描述的一致性测试和测试用例生成的形式化基础.为Statechart描述建立了形式化测试语...     

产生多条路径上测试用例的改进遗传算法

测试用例的产生是软件测试过程中的重要环节，也是瓶颈之一。遗传算法作为一种高效的搜索寻优算法，近年来较多地用于自动化测试中产生测试用例。该文结合数据库管理系统源代码的特点，在基本遗传算法的基础上，结合“位权重”和“邻居影响”的思想，提出了用于产生多条路径上测试用例的改进遗传算法，并通过实验验证了该算法的有效性。     

基于搜索的面向路径字符串测试数据自动生成方法

针对字符串测试数据自动生成,讨论了字符串间的距离,将不满足路径条件的字符串谓词表示成一个实值目标函数;利用快速下降搜索算法实施目标函数极小化,实现了基于搜索的面向路径字符串测试数据自动生成方法;探讨了其测试数据生成效率与初始输入、路径处理顺序之间的关系,并与遗传算法等几种算法进行了比较．实验结果表明：该方法是一种更经济有效的测试数据生成方法．     

基于混沌遗传算法的测试用例自动生成研究

测试用例自动生成是提高软件测试效率的重要手段.针对传统遗传算法的测试用例自动生成方法存在早熟收敛、迭代后期种群多样性降低等问题,提出了一种基于混沌遗传算法的测试用例自动生成模型,运用反向学习策略初始化种群,结合层接近度改进个体适应度的评价方法,并利用混沌序列优化遗传算法的交叉、变异操作.实验结果表明,与已有测试用例自动...     

基于CXPST攻击算法的BGP协议安全性分析

针对CXPST攻击算法存在的一些不符合网络实际情况的假设条件进行了深入研究和分析,重点对CXPST攻击算法中关键路径的选取策略进行了详细的分析,提出了关键路径选取的改进策略,并结合路由器中路由表内容进行分析,使得开展CXPST攻击算法过程中关键路径的选取更有针对性。仿真测试结果表明,文章研究的攻击算法比原始的CXPST攻击算法和单纯改变关键路径选取策略的攻击算法,都更具有实效性,能够导致网络中的骨干路由器更快的进入崩溃状态。     

模型驱动的嵌入式系统测试脚本生成方法研究与实现

自动化测试通过机器运行事先准备好的测试脚本进行测试，提升了软件测试效率。然而，测试脚本存在着编写专业性强、调试工作量大、维护成本高、难以复用等问题，成为自动化测试技术难以广泛使用的主要技术瓶颈。以嵌入式系统为测试对象，提出了模型驱动的测试脚本生成方法。该方法根据BPMN2.0建模标准对测试业务流程进行可视化建模；采用路径深度覆盖算法生成测试路径，根据路径上的约束条件生成测试输入参数；通过自定义的测试动作原语将测试路径和输入参数转化为可在嵌入式系统测试平台ETest上自动执行的测试脚本。实现的原型系统支持嵌入式系统的配置项级和系统级的测试脚本生成，提高了测试工具的易用性和测试模型及脚本的可理解性、可复用性和可维护性。     

基于蚂蚁路径的时序电路故障诊断算法

提出了一种VLSI时序电路自动测试型生成(Automatic test pattern generation，ATPG)的新算法。传统ATPG算法采用局部状态转换图或收集门级电路的知识以及提取电路规则来解决时序电路ATPG的困难。本算法引入新的模型，着重解决了ATPG中的计算冗余问题。在蚂蚁路径模型的基础上，前向搜索得到了重建，故障点的前向传输和回溯归结到了单一路径之上．而该路径上可能分布着许多待测的故障点，从而改善了以往时序电路ATPG算法中搜索重复而导致的计算冗余问题，同时，最小测试向量的获取为数学定理所证明。最后在Benchmark电路上进行的与ILP算法的比较试验表明，本算法具备同样的故障覆盖率，且速度更快。     

GIS中最短路径的算法研究与仿真

最短路径是GIS应用中的主要问题之一。通过对GIS中最短路径理论和实现算法的分析和研究 ,该文对传统的Dijk stra算法和启发式搜索算法A 算法进行了详细的探讨 ,并说明了各自的特点及适用条件。在对一些最短路径算法测试结果总结的基础上 ,根据GIS中网络计算的实际情况 ,对搜索算法的数据结构和存储方式进行了优化。最后 ,利用MapObjects组件对国家基础地理信息系统 (NFGIS)中的公路数据文件进行了仿真分析 ,得出一些有益的结论。     

路径测试中基本路径集的自动生成

路径测试是一种重要的白盒测试技术,具有较高的故障覆盖率。基本路径集覆盖了程序中所有语句和分支,该文测试了基本路径集中的路径,在测试资源有限的情况下得到较好的测试效果,并提出了基于图的深度优先搜索的基本路径集的生成方法,该算法采用的生成子路径的方法可以有效地减少路径生成过程中的搜索过程,提高路径生成的效率。 关键词：