基于群体智能的组合软件测试优化关键问题研究

组合测试在软件测试实践中作为一种高效的测试方法近年来得到广泛关注，如何提高组合测试可信性和效率成为组合软件测试中亟待解决的关键问题。本课题对组合软件测试原理和方法进行系统研究和全面优化，为组合测试方法在理论和方法以及具体实践上提供一种新的思路和途径。针对特定测试场景提出新的组合覆盖准则，满足组合测试的特定应用需求；深入挖掘组合测试的测试机理，建立组合测试的可靠性模型，通过组合测试能准确的预测和评价系统的可靠性；将组合测试和白盒测试方法相结合，提出一种基于组合测试的灰盒测试方法，实现准确错误定位；以群体智能算法为基础改进和提出新的高效的智能算法，实现组合测试用例的生成和约简。设计开发具有先进水平的高效的可配置的组合测试工具原型，为开发拥有自主知识产权的自动化软件组合测试平台奠定基础，提供理论依据，必将促进组合软件测试方法的广泛使用。

本项目着力研究组合测试中的关键问题：群体智能算法、组合测试用例生成和组合测试用例约简。本课题对组合软件测试原理和方法进行系统研究和全面优化，为组合测试方法在理论和方法以及具体实践上提供一种新的思路和途径。主要工作如下：（1）提出了新的群体智能算法，例如混沌认知优化算法，基于tent映射的细菌群体智能优化算法，族群优化算法，组织协同认知优化算法等群体智能算法,这些算法具有较高全局收敛速度，优化性能好，稳定性高；（2）建立组合测试的可靠性模型，通过组合测试能准确的预测和评价系统的可靠性,提出了基于粒子群算法的可靠性分配模型；（3）将组合测试和白盒测试方法相结合，提出一种基于组合测试的灰盒测试方法，实现准确错误定位，提出了一种嵌入式软件的组合测试指标获取方案；（4）以群体智能算法为基础改进和提出了新的高效的群体智能算法，实现组合测试用例的高效生成和约简，提出了成对组合测试数据的整体优化和生成方法、基于族群进化算法的组合测试用例构造方法、自适应组合测试用例生成、基于改进DPSO 的组合测试数据生成算法、基于遗传算法的DM-GA组合测试数据生成方法、基于组织进化粒子群优化的测试用例自动生成等算法、基于混沌离散粒子群算法的测试用例约简、基于程序不变量的组合测试用例约简等；（5）设计开发具有先进水平的高效的可配置的组合测试工具原型，为开发组合测试平台奠定基础，提供理论依据，促进组合软件测试方法的广泛使用。