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基于本体的核电站生产用软件测试用例自动生成

【摘要】: 核电领域是典型的安全关键领域,人们对核电站生产用软件的质量要求较高。软件测试是保证软件质量的重要手段,也是一个知识密集型活动。本文将知识工程的方法引入到软件测试中,解决GUI软件测试用例的自动生成以及测试用例的维护和重用问题。 本文阐述了GUI软件测试的相关理论和研究现状,指出了目前GUI软件测试中存在的问题——缺乏对GUI的形式化表示方法,使得测试用例不易维护,对软件变化的适应性不足;测试用例状态空间的巨大,难以生成符合一定测试需求、快速暴露软件缺陷的测试用例子集。本文采用基于本体的建模技术和基于规则的推理来解决上述两个问题。 首先,建立了一个通用的GUI软件测试用例本体模型,这个本体模型中涉及了GUI软件测试用例领域内的通用概念和概念间的制约关系;通过对其的继承和实例化,可以获得一个针对具体软件(堆芯换料系统)的测试用例本体模型。采用OWL对本体做形式化表达。 然后将测试用例生成分为测试数据生成和测试路径生成两部分,开发了蕴含业务逻辑的测试用例生成规则,这些规则保留了被测软件应用领域的业务知识和测试经验。采用SWRL对规则做形式化表达。 最后,将形式化表达的测试用例生成知识与推理系统相结合,采用基于产生式规则的Jess推理引擎来求解测试用例子集,完成了测试用例的自动生成,并分别以核电站生产用软件(堆芯换料管理系统)和造船厂曲面分段计划系统对本文方法进行了验证。

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