基于UML的软件Markov链使用模型构造研究

软件统计测试要求基于软件使用模型产生测试例对软件系统进行测试,并根据测试结果评价软件可靠性,是高可靠软件测试的重要组成部分.由于统一建模语言(unified modeling language,简称UML)已经成为事实上的面向对象标准建模语言,因此,从软件UML模型构造软件使用模型就成为面向对象软件统计测试的关键.为此,定义了加入统计测试约束的UML用例图、序列图以及用例执行顺序关系,为基于UML的软件统计测试提供了一个形式化描述基础.在此基础上,给出一个从软件UML模型构造软件Markov链使用模型的算法,并给出了自动化支持工具UMGen的类图结构,基于一个卫星控制系统,说明了所提出方法的有效性.     

基于Markov链使用模型的组件复用的统计测试

提出了用Markov链使用模型来模拟具体环境中组件的使用方式,对组件的复用进行统计测试,详细论述了提出的组件复用统计测试的思想框架和测试步骤,并进一步指出了每个测试步骤具体的研究细节。最后给出了提出的方法与现有方法的对比分析,说明提出的方法是组件复用自动化测试的一种经济可行的方法。     

基于优化Markov链使用模型的电子商务平台可靠性测试

近年来,随着互联网的迅猛发展,国内外消费者习惯发生了翻天覆地的改变,电子商务在消费市场上扮演着越来越重要的角色。电子商务平台作为电子商务的基础设施,支撑电子商务业务中信息流、货物流、资金流的正常流转,其可靠性高低对于电子商务有重要意义。本文,首先利用简化的可用性测试对Markov链使用模型进行优化,然后利用优化后的Markov链对电子商务平台实例进行建模示范。本文中提出的优化的Markov链使用模型,融合时下互联网行业的可用性测试,通过可用性测试获得符合实际使用场景的转移概率,建立的可靠性测试使用模型更有现实参考价值。该模型指导的可靠性测试能保证电子商务平台运行稳定,电子商务业务顺利进行,是电子商务发展的重要前提。     

基于Markov链路径使用模型的软件统计测试

探讨了建立基于路径使用的Markov链模型来分析模块内部代码结构的统计测试方法的可能性。提出将统计理论用于软件的结构测试，从理论上得出软件的结构可靠性结论。提出具有有限状态、离散时间序列的Markov链作为程序的使用模型和测试模型，使用Kullback判别式作为测试链收敛到使用链的判断准则，从理论上证明了测试链到使用链收敛的必然性。理论分析和初步的实验证明该方法是可行和有前途的。     

基于UML的软件使用模型的研究及工具实现*

改进了文献［2］中提出的一种由软件的UML模型转换得到软件的Markov链使用模型的方法。采用Java语言实现了一个从软件的UML模型获得软件使用模型的工具。     

基于UML的软件Markov链使用模型的构建

构建软件的使用模型是进行软件可靠性测试及软件可靠性评估的基础.近年来,如何由软件的UML模型构造软件的使用模型成为研究热点.对于大型的软件系统来说,应用现有方法构建的软件Markov链使用模型的状态空间过于庞大,模型描述困难,不利于测试用例的自动生成及软件可靠性评估.针对以上问题,提出了一种由UML模型构建Markov链使用模型的方法.该方法将场景的前置条件和后置条件作为 Markov链使用模型的状态,将场景的执行及执行概率作为状态之间的转移及转移概率.与现有方法相比,新方法构建的Markov链使用模型的状态空间小且无需人为干预,而且可以很方便地生成测试输入从而进行可靠性测试.针对UML模型的有效性,提出了经过可靠性评估扩展的UML模型生成Markov链使用模型的验证算法.最后通过一个卫星控制系统的实例对新方法的性能进行了验证.     

基于EM方法的隐Markov软件可靠性模型

针对单一软件可靠性模型不能准确描述软件失效行为、无法合理准确地评估预测出软件可靠性的问题,将变点分析引入软件可靠性建模,提出了一种基于隐Markov过程的软件可靠性模型。该模型采用隐变量来描述影响软件可靠性的多种因素,通过隐变量的状态变化刻画出软件过程中各种因素的变化情况,构建出隐Markov链软件可靠性模型,并采用EM算法进行求解,通过实例分析来验证其有效性。实验结果表明,隐Markov链软件可靠性模型具有较强的变点检测能力,并能显著提高软件可靠性拟合精度。     

基于使用模型的软件可靠性加速测试

给出了一种使用分层抽样和重要抽样方法并基于Markov链使用模型的软件可靠性加速测试的方法,在根据统计测试结果得到软件可靠性无偏估计的前提下,可以有效提高安全攸关软件的测试效率,部分解决了安全攸关软件统计测试时间和费用开销过大的问题.实例仿真结果表明,该方法可以有效地提高软件可靠性关键操作的测试效率.     

Markov控制转换多模块软件可靠性测评方法

针对软件多模块化发展的趋势以及当前软件可靠性测评把软件当成一个整块进行处理的缺点,本文提供了一种Markov控制转换多模块软件的可靠性测评方法.方法的主要思想包括建立基于软件体系结构的可靠性模型,并依据该模型把系统级的可靠性指标优化分配到模块级,实现在模块级对整个软件系统可靠性的监控,并在系统级的测评中进行确认.文中针对系统级测评缺少失效数据的情况,重点阐述了如何基于最大熵原理求解系统可靠性参数分布函数,以实现对系统可靠性指标的验证.     

Markov控制转换多模块软件可靠性测试资源动态分配方法

考虑到软件任务模块执行的不均衡性以及模块级软件可靠性增长测试的具体情况,针对Markov控制转换多模块软件,提出了一种模块级的可靠性测试资源动态优化分配方法,以减少测试代价.与静态资源分配方法相比,本方法更加优化利用测试资源,在确保可靠性指标的前提下可降低总的测试代价.     

Software dependability evaluation based on Markov usage models

A general technique for computing optimal state transition probabilities for software tests, based on a Markov usage model, is developed. The optimization criterion is maximum precision of unbiased dependability estimates derived from the test results. Three different dependability measures are considered: (i) risk, (ii) safety, and (iii) reliability. As input, pre-information on failure probabilities and losses in case of failure related with single operations is used. The optimization itself is done by means of a numerical procedure which is fast because of the convexity of the underlying stochastic optimization problem. The procedure can be improved by the construction of a distribution with a common lower bound on state transition probabilities; this distribution may also be used in the more general context of structural statistical testing of software.     

基于UML的软件使用模型生成技术研究

软件可靠性测试是高可靠软件质量保证的重要过程,而软件使用模型则是进行软件可靠性测试的基础。UML(Unified Modeling Language)作为事实上的工业标准,在软件开发中得到了日益广泛的应用。研究基于UML的软件可靠性测试具有很强的现实意义。利用在软件开发早期阶段生成的UML模型,如用例图、顺序图、活动图,可以生成软件使用模型,进而可据此产生测试用例。     

基于马尔可夫链模型的软件测试方法的研究与实现

在马尔可夫链模型的基础上,将软件测试结果的分析问题转化为一个经典概率问题。通过数学方法实现了软件测试模型的简化,加速了测试用例的生成,从而降低了测试的复杂度,解决了简化测试用例难度的问题。通过实例证明,这种测试技术具有一定的实用性和有效性。     

基于软件层次化模型的软件测试数据生成

针对基于Markov链模型的软件测试技术在测试数据生成时不考虑软件的结构信息,生成的测试数据集对代码路径的覆盖能力以及缺陷检测能力都较低的问题,将统计测试与基于Markov链模型的测试相结合,提出了一种新的软件测试模型——软件层次化模型。该模型涵盖了软件与外部环境之间的交互,同时描述了软件内部结构信息。还给出了该模型测试数据集的生成算法：首先生成符合使用情况的测试序列,然后为测试序列生成覆盖软件内部结构的输入数据。通过针对示例软件的实验结果表明,与基于Markov链模型的测试方法对比,基于软件层次化模型的测试在满足软件测试充分性要求的同时,提高了测试数据集的代码路径覆盖能力和缺陷检测能力。     

软件使用统计测试方法的研究

软件开发实践表明,传统软件统计测试方法在提高软件可靠性和度量软件质量方面显现很多不足,阐述了一种改进的基于Markov链模型的软件统计测试方法的技术细节和实施步骤,用此方法对某控制软件的测试进行了具体的研究,对实例软件运用此方法进行测试提出了一个框架方案.实例验证表明,软件使用统计测试方法能够更加经济有效地保障软件质量.     

面向复杂UML的Markov建模方法研究

软件可靠性测试技术是保证软件质量的重要研究内容,尤其是对航空航天、金融机构等高信度复杂软件尤为重要。在现有研究的基础上,针对复杂软件UML模型场景消息粒度过大导致构建的Markov链使用模型描述软件的真实度不够的问题,提出了一种基于多层嵌套组合片段UML模型的Markov链使用模型的构建方法,最后结合实例对研究提出的模型构建方法做出应用分析,说明了算法的可行性,为更有效地构建Markov链使用模型提供了指导。     

基于Markov链的嵌入式系统硬件可靠性研究

嵌入式系统产品在使用过程中经常出现硬件故障,从而影响系统的安全可靠性。从嵌入式系统硬件层面研究其可靠性。首先定义嵌入式系统硬件目标,简单介绍了Markov过程理论;建立了单个IP硬核和嵌入式系统硬件的Markov模型;应用所建立的模型,对嵌入式站间自动闭塞控制器硬件进行了可靠度计算和分析。实验结果表明,该Markov模型能够准确描述嵌入式系统硬件的状态变迁,并能计算和分析其可靠度,具有一定的实用价值。     

基于Markov模型的系统安全性和可靠性分析

建立了二乘二取二系统状态转换的Markov模型,研究了失效率、维修系数、故障检测覆盖率等参数对二乘二取二系统的安全性、可靠性和可用性的影响,证明分布式二乘二取二系统具有更高的可靠性、安全性。