软件测试的演化搜索方法

software testing is a procedure of searching for the latent bugs in the software, search based software testing solves the problems of software testing with evolutionary computing, it combines the random with object oriented guidence, provides an effective unique way of software testing and can be an important complement to software testing. This project will work on the following aspects: (1) applying and comparing the various evolutionary computing techniques in test cases generation and prioritization.(2)applying and comparing the search based software testing method into the traditional testing methods, such as interaction testing, structure testing,functional testing and performance testing.(3) research on the performance improved, oracle problem, automation and quality evaluation for search based software testing.(4)research on modeling, testability transformation, the ability and methods of fault diagnosis.(5) combination with traditional software testing method and application into cloud computing, internet of things and other new technique area. Based on the existing research, through the tight combination of theory, practice and innovation, we work on the foundation of theory, methods, empirical study and tools for the application of search based software testing.

软件测试的过程就是利用各种方法搜索软件中潜藏的错误的过程，软件测试的演化搜索方法是利用各种启发式搜索技术解决软件测试中的问题，它将随机性与目标导向性进行有机结合，为软件测试提供了一种有效方法，成为传统软件测试方法的一个重要补充。本项目拟从以下方面进行深入系统研究：（1）各种搜索技术在测试用例生成及优化中的应用与比较；（2）研究在交互测试、结构测试、功能测试、性能测试等传统测试领域中应用基于搜索的软件测试技术，并进行比较；（3）研究基于搜索软件测试的性能改进，预期输出，质量评估和自动化等问题；（4）研究基于搜索的软件测试的模型、可测试性转化、故障检测能力和故障诊断方法等；（5）与其他方法的交叉结合、比较和在云计算、物联网等新技术新领域中的应用。在已有研究基础上,通过理论与工程实践的紧密结合,开拓创新,为搜索方法在软件测试中的应用和推广提供理论、方法、实证和工具支持。

软件测试旨在发现软件中潜在的错误，是保证软件质量的重要环节，其中的测试用例生成和优化问题难以获得最优解，演化搜索方法提供了一个新的途径,该方法将测试问题转化为优化问题利用演化计算方法求解。本研究以组合测试方法为实例，系统地研究了使用遗传算法、粒子群算法、蚁群算法、自适应随机等演化搜索方法解决组合测试用例生成、排序和约简等问题，取得了常规方法（数学方法、贪心算法等）无法达到的效果。同时，我们在研究中发现1）在应用各种演化搜索算法解决问题时，演化搜索算法的配置参数需要调优；2）问题域解的结构表示方法会影响求解结果；3）演化搜索算法计算时间长，并行计算可以有效提高计算效率；4）软件测试的方法，如组合测试，需要有自适应机制，这样可以随着具体应用场景进行动态调整，保持其科学有效性。我们建设了一个组合测试的专门网站，可以为组合测试研究提供专业的文献服务，支持工具服务和一个专门的关于组合测试理论与方法的微课教学服务。研究结果为演化搜索方法在软件测试，特别是在组合测试中的应用和推广提供了理论、方法、实证和工具支持。