Minimização de casos/passos de teste para linguagens de programação visual

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Paulo Nolberto dos Santos Alarcón
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/12.21.23.15
Resumo: Linguagens de Programação Visual têm sido amplamente utilizadas no contexto de Desenvolvimento/Projeto Baseado em Modelos, e as mesmas encontram um apelo particular para o desenvolvimento de subsistemas de satélites e outras aplicações espaciais, tais como o Subsistema de Controle de Órbita e Atitude (SCOA) e o Subsistema de Controle de Atitude (SCA). A modelagem de um SCA é complexa, e assegurar a qualidade desse tipo de modelagem é algo muito desafiador. Por sua vez, a comunidade de teste de software vem colocando esforços para garantir que produtos tenham alta qualidade, possuindo o menor número possível de defeitos. Dado que a geração e execução exaustivas de casos de teste para software é inviável na prática, uma das iniciativas é reduzir os conjuntos de casos de testes necessários para se testar um Software/Sistema Sob Teste, mas que ainda tenha uma efetividade (habilidade de encontrar defeitos no produto, cobertura de código) significativa. Essa dissertação de mestrado apresenta um novo método para gerar casos de teste para modelos de Linguagem de Programação Visual, objetivando minimizar o conjunto de casos/passos de teste requeridos e, ao mesmo tempo, aumentando a efetividade do mesmo. A abordagem, denominada specification Patterns, modified Condition/Decision coverage, and formal Verification to support Testing (PCDVT), combina o critério de Cobertura de Decisões/Condições Modificadas (MC/DC), Verificação Formal (Model Checking), padrões de especificação, e abordagem de minimização por identificação de testes insubstituíveis em um único método, tirando proveito dos diversos benefícios de todos esses esforços em uma abordagem unificada. Duas avaliações experimentais foram conduzidas, considerando como estudos de caso modelos de Linguagens de Programação Visual para SCA similar ao do satélite Lattes-1 do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Em uma primeira avaliação experimental, que considerou um modelo SCA de complexidade intermediária, resultados demonstraram que duas instâncias do PCDVT, uma baseada no padrão de ausência e outra baseada no padrão de resposta encadeada, tiveram custo (quantidade de passos de teste) similar, mas uma efetividade (cobertura do modelo) significativamente maior se comparadas a uma abordagem manual e ad hoc. Dessa forma, pôde ser verificado um melhor desempenho do método PCDVT comparado a uma abordagem manual. Em uma segunda avaliação experimental, onde o modelo SCA completo foi considerado, percebeu-se um custo (quantidade de passos de teste) consideravelmente melhor se for comparada a geração de casos de teste via PCDVT com e sem a aplicação do algoritmo de minimização proposto no método.
id INPE_26c5c6cd6936fca05fb152d5eab17d7a
oai_identifier_str oai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/12.21.23.15.29-0
network_acronym_str INPE
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMinimização de casos/passos de teste para linguagens de programação visualTest case/step minimization for visual programming language models2017-12-14Valdivino Alexandre de Santiago JúniorEvandro Marconi RoccoÁlvaro Luiz FazendaPaulo Nolberto dos Santos AlarcónInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)Programa de Pós-Graduação do INPE em Computação AplicadaINPEBRteste de softwareminimizacão de casos de testeverificação formallinguagens de programação visualsatélitessoftware testingminimization test casesformal verificationvisual programming languagessatellitesLinguagens de Programação Visual têm sido amplamente utilizadas no contexto de Desenvolvimento/Projeto Baseado em Modelos, e as mesmas encontram um apelo particular para o desenvolvimento de subsistemas de satélites e outras aplicações espaciais, tais como o Subsistema de Controle de Órbita e Atitude (SCOA) e o Subsistema de Controle de Atitude (SCA). A modelagem de um SCA é complexa, e assegurar a qualidade desse tipo de modelagem é algo muito desafiador. Por sua vez, a comunidade de teste de software vem colocando esforços para garantir que produtos tenham alta qualidade, possuindo o menor número possível de defeitos. Dado que a geração e execução exaustivas de casos de teste para software é inviável na prática, uma das iniciativas é reduzir os conjuntos de casos de testes necessários para se testar um Software/Sistema Sob Teste, mas que ainda tenha uma efetividade (habilidade de encontrar defeitos no produto, cobertura de código) significativa. Essa dissertação de mestrado apresenta um novo método para gerar casos de teste para modelos de Linguagem de Programação Visual, objetivando minimizar o conjunto de casos/passos de teste requeridos e, ao mesmo tempo, aumentando a efetividade do mesmo. A abordagem, denominada specification Patterns, modified Condition/Decision coverage, and formal Verification to support Testing (PCDVT), combina o critério de Cobertura de Decisões/Condições Modificadas (MC/DC), Verificação Formal (Model Checking), padrões de especificação, e abordagem de minimização por identificação de testes insubstituíveis em um único método, tirando proveito dos diversos benefícios de todos esses esforços em uma abordagem unificada. Duas avaliações experimentais foram conduzidas, considerando como estudos de caso modelos de Linguagens de Programação Visual para SCA similar ao do satélite Lattes-1 do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Em uma primeira avaliação experimental, que considerou um modelo SCA de complexidade intermediária, resultados demonstraram que duas instâncias do PCDVT, uma baseada no padrão de ausência e outra baseada no padrão de resposta encadeada, tiveram custo (quantidade de passos de teste) similar, mas uma efetividade (cobertura do modelo) significativamente maior se comparadas a uma abordagem manual e ad hoc. Dessa forma, pôde ser verificado um melhor desempenho do método PCDVT comparado a uma abordagem manual. Em uma segunda avaliação experimental, onde o modelo SCA completo foi considerado, percebeu-se um custo (quantidade de passos de teste) consideravelmente melhor se for comparada a geração de casos de teste via PCDVT com e sem a aplicação do algoritmo de minimização proposto no método.Visual Programming languages have been widely used in the context of Development/Model-Based Design, and they find particular appeal for the development of satellite subsystems, such as the Attitude and Orbit Control Subsystem (AOCS) and the Attitude Control Subsystem (ACS). Modeling a ACS is complex, and ensuring the quality of this type of system is very challenging. In turn, the software testing community has been making efforts to ensure that products present high quality, with as few defects as possible. Since the exhaustive software test case generation and execution is actually impractical, one of the initiatives is to reduce the sets of test cases required to test a Software/System Under Test but still keeping the effectiveness (ability to find product defects , code coverage). This dissertation presents a new method to generate test cases for Visual Programming Language models, aiming to minimize the required set of test cases/steps and, at the same time, increasing its effectiveness. The approach, called specification Patterns, modified Condition/Decision coverage, andformal Verification to support Testing (PCDVT), combines the Modified Condition/Decision Coverage (MC/DC), Model Checking, specification patterns, and minimization by identifying irreplaceable tests in a single method, taking advantage of the many benefits of all these efforts in a unified approach. Two experimental evaluations were conducted, considering as case studies ACS models similar to the Lattes-1 satellite of the National Institute for Space Research (INPE). In a first experimental evaluation, which ACS model of intermediate complexity was considered, results demonstrate that two instances of the PCDVT, a default basead on the absence absence pattern and another based on the chain response pattern, had similar cost (number of test steps), but one effectiveness (model coverage) significantly higher compared to a manual and ad-hoc approach. In this way, a better performance of the PCDVT method could be verified when compared with a manual approach. In a second experimental evaluation, where the complete ACS model was considered, a considerably better cost (number of test steps) was perceived compared to the generation of test cases via PCDVT with and without the application of the minimization algorithm proposed in the method.http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/12.21.23.15info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPEinstname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)instacron:INPE2021-07-31T06:55:34Zoai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/12.21.23.15.29-0Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bibdigital.sid.inpe.br/PUBhttp://bibdigital.sid.inpe.br/col/iconet.com.br/banon/2003/11.21.21.08/doc/oai.cgiopendoar:32772021-07-31 06:55:35.522Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)false
dc.title.pt.fl_str_mv Minimização de casos/passos de teste para linguagens de programação visual
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Test case/step minimization for visual programming language models
title Minimização de casos/passos de teste para linguagens de programação visual
spellingShingle Minimização de casos/passos de teste para linguagens de programação visual
Paulo Nolberto dos Santos Alarcón
title_short Minimização de casos/passos de teste para linguagens de programação visual
title_full Minimização de casos/passos de teste para linguagens de programação visual
title_fullStr Minimização de casos/passos de teste para linguagens de programação visual
title_full_unstemmed Minimização de casos/passos de teste para linguagens de programação visual
title_sort Minimização de casos/passos de teste para linguagens de programação visual
author Paulo Nolberto dos Santos Alarcón
author_facet Paulo Nolberto dos Santos Alarcón
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Valdivino Alexandre de Santiago Júnior
dc.contributor.referee1.fl_str_mv Evandro Marconi Rocco
dc.contributor.referee2.fl_str_mv Álvaro Luiz Fazenda
dc.contributor.author.fl_str_mv Paulo Nolberto dos Santos Alarcón
contributor_str_mv Valdivino Alexandre de Santiago Júnior
Evandro Marconi Rocco
Álvaro Luiz Fazenda
dc.description.abstract.por.fl_txt_mv Linguagens de Programação Visual têm sido amplamente utilizadas no contexto de Desenvolvimento/Projeto Baseado em Modelos, e as mesmas encontram um apelo particular para o desenvolvimento de subsistemas de satélites e outras aplicações espaciais, tais como o Subsistema de Controle de Órbita e Atitude (SCOA) e o Subsistema de Controle de Atitude (SCA). A modelagem de um SCA é complexa, e assegurar a qualidade desse tipo de modelagem é algo muito desafiador. Por sua vez, a comunidade de teste de software vem colocando esforços para garantir que produtos tenham alta qualidade, possuindo o menor número possível de defeitos. Dado que a geração e execução exaustivas de casos de teste para software é inviável na prática, uma das iniciativas é reduzir os conjuntos de casos de testes necessários para se testar um Software/Sistema Sob Teste, mas que ainda tenha uma efetividade (habilidade de encontrar defeitos no produto, cobertura de código) significativa. Essa dissertação de mestrado apresenta um novo método para gerar casos de teste para modelos de Linguagem de Programação Visual, objetivando minimizar o conjunto de casos/passos de teste requeridos e, ao mesmo tempo, aumentando a efetividade do mesmo. A abordagem, denominada specification Patterns, modified Condition/Decision coverage, and formal Verification to support Testing (PCDVT), combina o critério de Cobertura de Decisões/Condições Modificadas (MC/DC), Verificação Formal (Model Checking), padrões de especificação, e abordagem de minimização por identificação de testes insubstituíveis em um único método, tirando proveito dos diversos benefícios de todos esses esforços em uma abordagem unificada. Duas avaliações experimentais foram conduzidas, considerando como estudos de caso modelos de Linguagens de Programação Visual para SCA similar ao do satélite Lattes-1 do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Em uma primeira avaliação experimental, que considerou um modelo SCA de complexidade intermediária, resultados demonstraram que duas instâncias do PCDVT, uma baseada no padrão de ausência e outra baseada no padrão de resposta encadeada, tiveram custo (quantidade de passos de teste) similar, mas uma efetividade (cobertura do modelo) significativamente maior se comparadas a uma abordagem manual e ad hoc. Dessa forma, pôde ser verificado um melhor desempenho do método PCDVT comparado a uma abordagem manual. Em uma segunda avaliação experimental, onde o modelo SCA completo foi considerado, percebeu-se um custo (quantidade de passos de teste) consideravelmente melhor se for comparada a geração de casos de teste via PCDVT com e sem a aplicação do algoritmo de minimização proposto no método.
dc.description.abstract.eng.fl_txt_mv Visual Programming languages have been widely used in the context of Development/Model-Based Design, and they find particular appeal for the development of satellite subsystems, such as the Attitude and Orbit Control Subsystem (AOCS) and the Attitude Control Subsystem (ACS). Modeling a ACS is complex, and ensuring the quality of this type of system is very challenging. In turn, the software testing community has been making efforts to ensure that products present high quality, with as few defects as possible. Since the exhaustive software test case generation and execution is actually impractical, one of the initiatives is to reduce the sets of test cases required to test a Software/System Under Test but still keeping the effectiveness (ability to find product defects , code coverage). This dissertation presents a new method to generate test cases for Visual Programming Language models, aiming to minimize the required set of test cases/steps and, at the same time, increasing its effectiveness. The approach, called specification Patterns, modified Condition/Decision coverage, andformal Verification to support Testing (PCDVT), combines the Modified Condition/Decision Coverage (MC/DC), Model Checking, specification patterns, and minimization by identifying irreplaceable tests in a single method, taking advantage of the many benefits of all these efforts in a unified approach. Two experimental evaluations were conducted, considering as case studies ACS models similar to the Lattes-1 satellite of the National Institute for Space Research (INPE). In a first experimental evaluation, which ACS model of intermediate complexity was considered, results demonstrate that two instances of the PCDVT, a default basead on the absence absence pattern and another based on the chain response pattern, had similar cost (number of test steps), but one effectiveness (model coverage) significantly higher compared to a manual and ad-hoc approach. In this way, a better performance of the PCDVT method could be verified when compared with a manual approach. In a second experimental evaluation, where the complete ACS model was considered, a considerably better cost (number of test steps) was perceived compared to the generation of test cases via PCDVT with and without the application of the minimization algorithm proposed in the method.
description Linguagens de Programação Visual têm sido amplamente utilizadas no contexto de Desenvolvimento/Projeto Baseado em Modelos, e as mesmas encontram um apelo particular para o desenvolvimento de subsistemas de satélites e outras aplicações espaciais, tais como o Subsistema de Controle de Órbita e Atitude (SCOA) e o Subsistema de Controle de Atitude (SCA). A modelagem de um SCA é complexa, e assegurar a qualidade desse tipo de modelagem é algo muito desafiador. Por sua vez, a comunidade de teste de software vem colocando esforços para garantir que produtos tenham alta qualidade, possuindo o menor número possível de defeitos. Dado que a geração e execução exaustivas de casos de teste para software é inviável na prática, uma das iniciativas é reduzir os conjuntos de casos de testes necessários para se testar um Software/Sistema Sob Teste, mas que ainda tenha uma efetividade (habilidade de encontrar defeitos no produto, cobertura de código) significativa. Essa dissertação de mestrado apresenta um novo método para gerar casos de teste para modelos de Linguagem de Programação Visual, objetivando minimizar o conjunto de casos/passos de teste requeridos e, ao mesmo tempo, aumentando a efetividade do mesmo. A abordagem, denominada specification Patterns, modified Condition/Decision coverage, and formal Verification to support Testing (PCDVT), combina o critério de Cobertura de Decisões/Condições Modificadas (MC/DC), Verificação Formal (Model Checking), padrões de especificação, e abordagem de minimização por identificação de testes insubstituíveis em um único método, tirando proveito dos diversos benefícios de todos esses esforços em uma abordagem unificada. Duas avaliações experimentais foram conduzidas, considerando como estudos de caso modelos de Linguagens de Programação Visual para SCA similar ao do satélite Lattes-1 do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Em uma primeira avaliação experimental, que considerou um modelo SCA de complexidade intermediária, resultados demonstraram que duas instâncias do PCDVT, uma baseada no padrão de ausência e outra baseada no padrão de resposta encadeada, tiveram custo (quantidade de passos de teste) similar, mas uma efetividade (cobertura do modelo) significativamente maior se comparadas a uma abordagem manual e ad hoc. Dessa forma, pôde ser verificado um melhor desempenho do método PCDVT comparado a uma abordagem manual. Em uma segunda avaliação experimental, onde o modelo SCA completo foi considerado, percebeu-se um custo (quantidade de passos de teste) consideravelmente melhor se for comparada a geração de casos de teste via PCDVT com e sem a aplicação do algoritmo de minimização proposto no método.
publishDate 2017
dc.date.issued.fl_str_mv 2017-12-14
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
status_str publishedVersion
format masterThesis
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/12.21.23.15
url http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2017/12.21.23.15
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação do INPE em Computação Aplicada
dc.publisher.initials.fl_str_mv INPE
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
instname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
instacron:INPE
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
instname_str Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
instacron_str INPE
institution INPE
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
repository.mail.fl_str_mv
publisher_program_txtF_mv Programa de Pós-Graduação do INPE em Computação Aplicada
contributor_advisor1_txtF_mv Valdivino Alexandre de Santiago Júnior
_version_ 1706809360668164096