基于粒子群算法的測試數(shù)據(jù)自動生成方法研究.pdf

1、隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機系統(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產(chǎn)損失也呈遞增趨勢，從而導(dǎo)致人們高度重視軟件質(zhì)量。目前，軟件測試已經(jīng)是作為檢驗以及保障軟件質(zhì)量的主要方式，其重要性也日益凸顯。根據(jù)Boehm統(tǒng)計數(shù)據(jù)，軟件測試的費用占軟件總開發(fā)成本的30％～50%[1]，可見軟件測試是軟件開發(fā)項目當(dāng)中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。
　　在軟件測試中，按照分類標(biāo)準(zhǔn)的不同可以劃分為多種不同的類別。軟件測試根據(jù)程序是

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

3、行待測程序，同時根據(jù)軟件測試要求輸入測試數(shù)據(jù)，然后判斷軟件輸出結(jié)果是否正確。
　　綜上所述，測試數(shù)據(jù)的生成是軟件測試中重要的一部分。實現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的自動生成可以顯著減少軟件測試工程師的工作量，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)運用到測試數(shù)據(jù)自動生成領(lǐng)域，并獲得了顯著的研究成果。測試數(shù)據(jù)自動生成的基本原理是在程序運行狀態(tài)下，隨機輸入數(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，測試數(shù)據(jù)自動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。
　　第二，提出粒子群優(yōu)化算法結(jié)合狀態(tài)圖的一種測試數(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)圖的特點考慮了輸入數(shù)據(jù)之間的