本文關(guān)鍵詞：改進(jìn)和聲搜索算法生成組合測(cè)試用例策略研究

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【摘要】：組合測(cè)試方法能夠在確保檢錯(cuò)能力的前提下,使用較小規(guī)模的測(cè)試用例集對(duì)系統(tǒng)中由于復(fù)雜因素間的相互作用而導(dǎo)致的軟件故障進(jìn)行檢測(cè)。但是,測(cè)試用例集的構(gòu)造是個(gè)NP完全問(wèn)題。現(xiàn)有的方法多基于貪心算法或者啟發(fā)式算法生成組合測(cè)試用例,并通過(guò)對(duì)這些算法的改進(jìn)以改善測(cè)試用例的生成效率和測(cè)試用例集的規(guī)模。在實(shí)際項(xiàng)目中,待測(cè)的軟件系統(tǒng)通常由多個(gè)復(fù)雜的因素相互交集和約束組合而成,因此,常規(guī)的組合測(cè)試方法也面臨著挑戰(zhàn)。為了使用較少規(guī)模的測(cè)試用例集對(duì)系統(tǒng)參數(shù)間的交互作用進(jìn)行全面地測(cè)試,研究者提出了可變強(qiáng)度的t-way組合測(cè)試方法。作為一種科學(xué)、有效的測(cè)試方法,可變強(qiáng)度的t-way組合測(cè)試技術(shù)成為了學(xué)者研究的關(guān)鍵問(wèn)題之一。本文系統(tǒng)回顧和總結(jié)了現(xiàn)有的組合測(cè)試用例生成技術(shù),針對(duì)組合測(cè)試模型中參數(shù)的約束和可變力度的交互問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,提出了兩種基于和聲搜索算法(Harmony Search Algorithm,HSA)改進(jìn)的組合測(cè)試用例集構(gòu)造策略。具體貢獻(xiàn)可以概括為以下三個(gè)方面:(1)通過(guò)對(duì)和聲搜索算法中初始和聲庫(kù)的生成方式進(jìn)行改進(jìn),提出了多和聲庫(kù)競(jìng)爭(zhēng)的和聲搜索算法(Multi-HM Competitive Harmony Search Algorithm,MHCHS)生成組合測(cè)試用例策略。在標(biāo)準(zhǔn)的HSA中新解的生成直接受初始和聲庫(kù)(Harmony Memory,HM)的影響。本文采用多個(gè)小規(guī)模HM代替一個(gè)大規(guī)模的HM進(jìn)行獨(dú)立更新,并受自然界中種群間相互合作與競(jìng)爭(zhēng)達(dá)到共同發(fā)展的思想啟發(fā),將較優(yōu)的新解更新到多個(gè)小規(guī)模和聲庫(kù)中進(jìn)一步改善HM中解的質(zhì)量來(lái)增強(qiáng)算法的尋優(yōu)能力。最后詳細(xì)分析了算法中參數(shù)初始值設(shè)定對(duì)生成組合測(cè)試用例集規(guī)模的影響,得出該配置下最好的參數(shù)值選擇。(2)通過(guò)對(duì)和聲搜索算法中參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整,提出了帶災(zāi)變的蝙蝠-和聲搜索算法(Catastrophe Strategy Bat-Harmony Search Algorithm,CSBHS)生成組合測(cè)試用例策略。標(biāo)準(zhǔn)HSA中的HMCR和PAR決定了新解產(chǎn)生的方式。本文將同是基于“聲音”的物理模型下的蝙蝠算法與和聲算法結(jié)合起來(lái),模擬蝙蝠發(fā)送超聲波尋找獵物過(guò)程就是和聲算法中尋找最優(yōu)解的過(guò)程。通過(guò)發(fā)出聲波的速率和發(fā)出聲波的響度的物理規(guī)律自適應(yīng)調(diào)整HSA中的參數(shù)HMCR和PAR,并結(jié)合算法的實(shí)用性引入災(zāi)變策略,防止算法陷入局部而不能尋找到較優(yōu)解的問(wèn)題。同樣,詳細(xì)分析了算法中參數(shù)初始值的設(shè)定對(duì)算法生成測(cè)試用例規(guī)模的影響,并分析了災(zāi)變策略引入的有效性,得出該配置下最好的參數(shù)值選擇;(3)將分析得出的最好參數(shù)取值帶入MHCHS策略和CSBHS策略中,并和已有的基于智能優(yōu)化算法的組合測(cè)試用例生成策略作比較,分析兩種改進(jìn)和聲搜索算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明,本文設(shè)計(jì)的兩種改進(jìn)和聲搜索算法在不同的配置下需要選定合適的參數(shù)初始值幫助最優(yōu)解的生成;MHCHS和CSBHS策略在處理可變力度交互和帶有約束的組合測(cè)試用例生成上比標(biāo)準(zhǔn)HSA策略更有競(jìng)爭(zhēng)力,其中,CSBHS策略中災(zāi)變策略的引入改善了最終測(cè)試用例集的規(guī)模。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP311.53

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