基于粒子群算法的測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)生成方法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜程度和規(guī)模顯著提升，其相關(guān)軟件開發(fā)成本和軟件故障引起的財(cái)產(chǎn)損失也呈遞增趨勢(shì)，從而導(dǎo)致人們高度重視軟件質(zhì)量。目前，軟件測(cè)試已經(jīng)是作為檢驗(yàn)以及保障軟件質(zhì)量的主要方式，其重要性也日益凸顯。根據(jù)Boehm統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，軟件測(cè)試的費(fèi)用占軟件總開發(fā)成本的30％～50%[1]，可見軟件測(cè)試是軟件開發(fā)項(xiàng)目當(dāng)中至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
　　在軟件測(cè)試中，按照分類標(biāo)準(zhǔn)的不同可以劃分為多種不同的類別。軟件測(cè)試根據(jù)程序是

2、否執(zhí)行，可劃分為動(dòng)態(tài)測(cè)試和靜態(tài)測(cè)試。其中，動(dòng)態(tài)測(cè)試是在程序運(yùn)行狀態(tài)下，通過輸入測(cè)試數(shù)據(jù)，然后判斷輸出結(jié)果是否符合預(yù)期的測(cè)試方法。靜態(tài)測(cè)試是在程序不執(zhí)行的狀態(tài)下，靜態(tài)檢測(cè)軟件界面、文檔和代碼是否存在錯(cuò)誤的測(cè)試方法。
　　根據(jù)是否采用測(cè)試工具將軟件測(cè)試劃分為自動(dòng)測(cè)試和手工測(cè)試兩種。自動(dòng)測(cè)試主要是借助專業(yè)的自動(dòng)化測(cè)試工具，并通過加載測(cè)試數(shù)據(jù)的文件和測(cè)試腳本來測(cè)試目標(biāo)程序，得出測(cè)試報(bào)告。手工測(cè)試是一種不借助專業(yè)化測(cè)試工具，借助手動(dòng)安裝與運(yùn)

3、行待測(cè)程序，同時(shí)根據(jù)軟件測(cè)試要求輸入測(cè)試數(shù)據(jù)，然后判斷軟件輸出結(jié)果是否正確。
　　綜上所述，測(cè)試數(shù)據(jù)的生成是軟件測(cè)試中重要的一部分。實(shí)現(xiàn)測(cè)試數(shù)據(jù)的自動(dòng)生成可以顯著減少軟件測(cè)試工程師的工作量，一定程度上壓縮開發(fā)成本。
　　近幾年，人們將人工智能技術(shù)運(yùn)用到測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)生成領(lǐng)域，并獲得了顯著的研究成果。測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)生成的基本原理是在程序運(yùn)行狀態(tài)下，隨機(jī)輸入數(shù)據(jù)，然后基于輸出結(jié)果，采用核心優(yōu)化算法“進(jìn)化”出新的輸入數(shù)據(jù)，開展新一輪的

4、試探，最后得出正確的數(shù)據(jù)，此方法叫做試探法。目前，測(cè)試數(shù)據(jù)自動(dòng)生成過程中采用的核心優(yōu)化算法主要是基本遺傳算法或改進(jìn)遺傳算法。
　　本文的主要工作如下：
　　第一，研究了粒子群優(yōu)化算法。系統(tǒng)研究了啟發(fā)式搜索算法在測(cè)試數(shù)據(jù)生成中的應(yīng)用，總結(jié)了遺傳算法、模擬退火算法、粒子群算法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　第二，提出粒子群優(yōu)化算法結(jié)合狀態(tài)圖的一種測(cè)試數(shù)據(jù)生成方法。該方法不僅考慮了輸入數(shù)據(jù)的類型、范圍，還利用狀態(tài)圖的特點(diǎn)考慮了輸入數(shù)據(jù)之間的