基于知识的系统面向对象测试方法研究

摘要

目前计算机软件的规模越来越大,复杂度也不断提高,软件错误造成的后果也就越来越严重,软件的质量和可靠性己引起人们的高度重视.软件测试成为软件质量保障的关键环节.本文是关于软件确认和质量保障技术在基于知识的系统上的应用.知识库是智能系统的核心部分.知识库的不一致导致整个推理求解过程的不确定性,引起一系列错误和冲突.针对这个问题目前已有各种方法如用经典逻辑、真值维护等技术解决此类问题.本文主要针对基于知识的系统介绍基于Petri网的知识库一致性检查系统的实现和特点,对知识库在一致性和完备性方面存在的问题进行了分析,给出了循环规则、冲突规则、冗余规则、从属规则、遗漏规则、不可达子句和闭塞子句的定义.在知识库维护方面,提出了基于规则知识库的循环检测,不可达子句、闭塞子句检测,冗余、从属、冲突规则集检测等三个知识库维护算法.这些技术和方法可以帮助知识工程师有效地建立和维护知识库,并为系统的自动知识获取提供了基础.最后,给出了在Windows环境下,基于Visual C++的编程实现.OO范型强调的可重用性对测试工作提出了更高的要求,为了保证该类是可重用的,一个类必须在各种使用上下文中接受测试.文献中提出了称为方法序列规范(Method Sequence Specification,MtSS)的OO软件规范方法,一个类的MtSS明确定义调用该类中方法的合法顺序.作者发现MtSS能直接支持测试用例的生成,提出了基于MtSS的测试用例生成方法.为了从数量极大的可用测试用例中选取有效的测试用例,本文提出了基于划分的测试用例生成策略,并给出了3种有效的划分准则.通过分析结果,得出如下结论:采用基于Petri网的方法实现知识库一致性检查是可行的、可靠的;对于面向对象的知识系统,基于MtSS的测试用例生成方法比其他方法具有更好的性能.

目录

文摘

英文文摘

哈尔滨工程大学学位论文原创性声明

第1章绪论

1.1研究背景和意义

1.2主要研究工作

第2章传统软件的测试方法

2.1测试的主要任务

2.2传统软件的静态测试

2.2.1代码审查

2.2.2代码度量

2.2.3代码分析

2.3传统软件的动态测试

2.3.1随机测试

2.3.2回归测试

2.3.3结构测试和功能测试

2.3.4符号执行

2.3.5测试自动化

2.4本章小结

第3章基于知识系统的测试

3.1基于知识系统的特征

3.2知识系统的动态测试

3.2.1冲突解决策略的影响

3.2.2敏感度分析

3.2.3统计的分析和度量

3.2.4回归测试和自动化测试支持

3.3知识系统的静态测试

3.3.1异常探测

3.3.2数学证明

3.3.3过程组织

3.3.4辅助理解

3.4本章小结

第4章基于Petri网的知识检查方法

4.1基于知识系统的概述及研究现状

4.1.1基于知识系统的概念

4.1.2基于知识系统的核心问题

4.1.3基于知识系统存在的问题

4.2影响知识系统的规则

4.2.1问题最小表示

4.2.2逻辑一致性和精确性

4.2.3功能完备性和预见准确性

4.2.4服务评价

4.3知识库检查算法的基本设计思想

4.3.1知识库循环检测算法

4.3.2不可达和闭塞子句检测算法

4.3.3冗余、冲突规则检测算法

4.4知识库检查的Petri网分析方法

4.4.1静态分析方法

4.4.2动态分析方法

4.5基于Petri网的知识库检查算法实现

4.5.1知识库检查的数据结构

4.5.2知识库检查的基本算法描述

4.5.3算法的有效性和完备性证明

4.5.4基于Visual C++的编程实现

4.6本章小结

第5章面向对象的知识系统测试

5.1方法序列规范

5.2消息序列规范

5.3继承性和MtSS

5.3.1特化继承

5.3.2细化继承

5.3.3选择性继承

5.4 MtSS和MgSS的一致性

5.5基于序列规范的测试用例生成

5.5.1随机生成策略

5.5.2基于划分的生成策略

5.6本章小结

结论

参考文献

附录

致谢