Predicting prime path coverage using regression analysis at method level

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Silva, Keslley Lima da
• Orientador(a): Cota, Erika Fernandes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Algoritmos; Aprendizagem : Maquina; Teste : Software
• Palavras-chave em Inglês: Coverage prediction; Code coverage; Regression analysis
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/231868

Os critérios de cobertura de teste auxiliam o testador na análise da qualidade do conjunto de testes, em especial em sistemas em evolução onde pode ser utilizado para orientar a priorização dos testes de regressão e o esforço de teste de um novo código. No entanto, a análise da cobertura de critérios mais poderosos, tais como a cobertura de caminhos, continua a ser desafiante devido à falta de ferramentas de apoio. Como consequência, o testador avalia a qualidade de um conjunto de testes utilizando critérios de cobertura mais básicos (por exemplo, cobertura de nós e cobertura de arcos), que são os que são suporta dos por ferramentas. Neste trabalho, avaliou-se a oportunidade de utilizar algoritmos de aprendizagem de máquina para estimar a cobertura de caminhos primos de um conjunto de testes em nível de método. Seguiu-se o processo de descoberta de conhecimento em base de dados e um conjunto de dados construído a partir de 9 projetos do mundo real para se criarem três modelos de regressão para a previsão do valor de cobertura do critério de caminhos primos a partir de métricas de código. Compararam-se quatro algoritmos dife rentes de aprendizagem de máquina e realizou-se uma análise detalhada de características para identificar aquelas que mais afetam o desempenho da predição. Os resultados experi mentais mostraram que modelos preditivos de boa acurácia podem ser gerados a partir de um conjunto de métricas de código pequeno e de fácil obtenção. O melhor modelo gerado utiliza como dados de entrada apenas cinco métricas de código fonte e uma métrica básica de cobertura de teste e atinge um MAE de 0,016 (1,6%) na validação cruzada (validação interna) e um MAE de 0,06 (6%) na validação externa. Por fim, observou-se que modelos preditivos adequados podem ser gerados a partir de métricas de código comuns, embora o uso da métrica de cobertura de arcos, quando disponível, possa melhorar ainda mais o desempenho de predição.