基于復雜網(wǎng)絡理論軟件測試技術研究

基于復雜網(wǎng)絡理論軟件測試技術研究

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1、碩士論文基于復雜網(wǎng)絡的軟件可信性研究摘要隨著軟件產業(yè)的不斷壯大,軟件的復雜度越來越高,軟件可靠性和質量控制問題日益突出。而軟件測試是保障軟件質量的重要手段,通過軟件測試可以準確、有效地發(fā)現(xiàn)軟件中的錯誤。但是目前軟件測試工作在軟件開發(fā)周期中通常占總工作量的30%以上,在某些可靠性要求較高的開發(fā)中,其測試成本甚至超過50%。因此,提高軟件測試的有效性和測試效率,降低軟件開發(fā)成本,成為軟件工程領域的一項亟待解決的重要任務,也是當前軟件工程研究的熱點和難點。復雜網(wǎng)絡是20世紀出現(xiàn)的一門新興的系統(tǒng)性、綜合性學科,由于近期大量研究成果表明,大型軟件系統(tǒng)內部

2、結構也具有復雜網(wǎng)絡的小世界效應和無標度特性。因此,面對軟件復雜性所引發(fā)的“軟件危機”問題,以提高軟件可靠性和軟件質量為目標,基于復雜網(wǎng)絡理論和方法分析軟件系統(tǒng)的復雜網(wǎng)絡特性,設計高效的軟件測試方法,為軟件工程的深入研究帶來了嶄新的視角?;谏鲜鏊枷?,本文以復雜網(wǎng)絡為工具,基于復雜網(wǎng)絡固有的魯棒性(即網(wǎng)絡中存在少量的重要的關鍵節(jié)點),通過構建軟件系統(tǒng)的復雜網(wǎng)絡模型,結合網(wǎng)絡特征參數(shù)分析和測試代碼覆蓋率,提出了基于灰色關聯(lián)分析和主成分分析方法的關鍵節(jié)點識別算法以及基于關鍵節(jié)點的軟件測試方法,利用該方法進行軟件系統(tǒng)的測試可以減少測試用例的數(shù)量,提高測

3、試效率。本文首先介紹了當前軟件危機的嚴重性,綜述了國內外研究現(xiàn)狀,指出了軟件測試研究的理論意義和實用價值。文章對復雜網(wǎng)絡基礎理論知識進行了系統(tǒng)的介紹,包括軟件網(wǎng)絡的研究簡史、常用的軟件網(wǎng)絡基本統(tǒng)計特征;隨后闡述了軟件測試過程中的五個主要步驟,并對軟件測試的測試過程進行了簡要介紹;接著建立了軟件系統(tǒng)的有向復雜網(wǎng)絡模型,簡要介紹了灰色關聯(lián)分析和主成分分析方法的技術原理,綜合考慮和分析度、聚集系數(shù)、介數(shù)、接近度等參數(shù)對軟件系統(tǒng)節(jié)點關鍵性的影響,結合主成分分析法計算各參數(shù)的權重,采用灰色關聯(lián)分析方法計算各節(jié)點的灰色關聯(lián)度,提出了一種綜合考慮多特征參數(shù)的

4、關鍵節(jié)點識別算法,并根據(jù)識別的關鍵節(jié)點得到關鍵路徑,設計了基于關鍵路徑的測試用例生成方法,以較小的測試開銷保證軟件的可靠性。最后,通過軟件實例的網(wǎng)絡信息轉換和復雜網(wǎng)絡特性分析,證實了大型軟件系統(tǒng)的有向網(wǎng)絡不僅具有小世界效應和無標度特性,而且本文所提的基于關鍵路徑的測試用例生成方法能有效提高軟件的測試效率。關鍵詞:軟件網(wǎng)絡,有向復雜網(wǎng)絡,關鍵節(jié)點,軟件測試Abstract碩士論文Withthedevelopingofsotbvval'eindustry,complexityofsoftware,reliabilityofsoftwareandqu

5、alitycontrolproblemshavebecomemoreprominent.Thesoflffwaretestingisanimportantmethodtoensurethequalityofsoftware.SoftwaretestingCanaccuratelyandeffectivelyfinderrorsinthesoftware.However,softwaretestingwhichiscurrentlyworkinginthesoftwaredevelopmentcycleisusuallymorethan30%of

6、thetotalworkload,andsometimesunderthehi班reliabilityrequirements,thetestcostevenmorethan50%.Therefore,improvingtheeffectivenessofsoftwaretestingandtestefficiency,reducingsoft:waredevelopmentcostsisanimportanttaskandhotspotintheresearchfieldofsoftwareengineering.Complexnetwork

7、isanewsubjectofsystemscienceduringthe20thcentury.Thelargenumbersofstudieshaveshownthattheinternalstructureofalargesoftwaresystemalsosharescomplexnetworkcharacteristicssuchassmall·worldeffectandscale—free.So,facingwithsoftwarecomplexitycausedbytheissuesof”softwarecrisis”,inor

8、dertoimprovesoftwarereliabilityandsoftwarequality,theanalysisofsoftwaresyst

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