ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Tên đề tài: Cải tiến chất lượng kiểm thử đột biến bậc cao.
Nghiên cứu sinh: ĐỖ VĂN NHỎ
Khoá: 35
Chuyên ngành: Khoa học máy tính
Mã số: 62.48.01.01
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS Nguyễn Thanh Bình; TS Nguyễn Quang Vũ
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng
Tóm tắt
Luận án góp phần vào sự phát triển của kiểm thử phần mềm bậc cao, nêu bật tầm quan trọng của việc nâng cao hiệu quả và hiệu suất của đảm bảo chất lượng phần mềm. Bằng cách tập trung vào những thách thức đặc trưng trong môi trường phần mềm ngày càng phức tạp, luận án này giới thiệu những giải pháp mới và cần thiết, đóng góp giá trị cho sự phát triển của các phương pháp kiểm thử phần mềm mạnh mẽ. Khí độ phức tạp của phần mềm tăng lên, nhu cầu về các phương pháp kiểm thử nghiêm ngặt trở nên tối quan trọng, làm cho nghiên cứu này trở nên rất phù hợp và có ảnh hưởng lớn.
Kiểm thứ đột biến là một kỹ thuật được thiết kế để đánh giá chất lượng của bộ ca kiểm thứ của một chương trình phần mềm. Nguyên tắc cơ bản của kiểm thử đột biến là giới thiệu những thay đổi củ pháp nhỏ, hoặc các đột biến, vào chương trình gốc để tạo ra một tập hợp các chương trình lỗi được gọi là các đột biến. Những đột biến này sau đó được thực thi trên bộ ca kiểm thử để xác định liệu các lỗi được chèn vào có được phát hiện hay không, từ đó đánh giá hiệu quả của bộ ca kiểm thứ. Việc tạo ra dữ liệu thứ chất lượng cao, có khả năng phát hiện nhiều lỗi nhất, là rất quan trọng trong quá trình này.
Mục tiêu chính của kiểm thử là phát hiện lỗi càng sớm càng tốt, vì chi phí sửa lỗi tăng lên theo thời gian. Nghiên cứu gần đây đã tập trung vào việc dự đoán chất lượng kiểm thứ mà không cần thực thi các đột biến trên toàn bộ bộ ca kiểm thử. Dự đoán chất lượng kiểm thử đột biến đã trở thành điểm nhấn của nhiều nỗ lực nghiên cứu trong lĩnh vực kiểm chứng phần mềm hiện đại.
Đóng góp của luận án:
1. Nghiên cứu tổng quan về kiểm thử phần mềm và kiêm thứ đột biến: Luận án cung cấp một tổng quan chi tiết về các phương pháp kiểm thử phần mềm nói chung và kiểm thử đột biến nói riêng, bao gồm các kỹ thuật kiểm thử đột biến khác nhau. Từ đó, tác giả đề xuất các cái tiến cho kỹ thuật kiểm thử đột biến bậc cao.
2. Đề xuất kỹ thuật cải tiến kiểm thử đột biến bậc cao: Luận án giới thiệu một kỹ thuật mới để cải tiến kiểm thử đột biến bậc cao bằng cách đánh giá chất lượng của các đột biến bậc một, phân nhóm và sắp xếp chúng trước khi kết hợp thành các đột biến bậc hai. Thuật toán Last ToFirst được sử dụng để tạo ra các đột biến bậc hai từ các đột biến bậc một, cung cấp một cách tiếp cận có hệ thống để phân tích và đánh giá kết quả.
3. Đánh giá chất lượng của các toán tử đột biến bậc một: Chất lượng của các toán từ đột biến bậc một được đánh giá, và các toán tử chất lượng cao được sử dụng để tạo ra các đột biến bậc cao. Hiệu quả của các ca kiểm thử được đo lường dựa trên khả năng phát hiện các đột biến này, dẫn đến các đột biến bậc cao chất lượng hơn.
4. Dự báo chất lượng kiểm thử đột biến bậc cao bằng học máy: Thay vì thực thi các đột biến để đánh giá chất lượng, luận án đề xuất một cách tiếp cận mới bằng cách sử dụng các kỹ thuật học máy để dự báo chất lượng của kiểm thử đột biến bậc cao. Các thuật toán như Logistic Regression, Random Forest Classifier, XGBoost vå LightGBM được áp dụng để xây dựng mô hình dự báo tỷ lệ đột biến. Quy trình này bao gồm việc huấn luyện mô hình và kiểm tra chéo để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả của dự báo. Cách tiếp cận này giúp giảm thiểu công sức và thời gian cho kiểm thử đột biến, đồng thời tăng cường khả năng ứng dụng trong thực tế.
Ứng dụng thực tiễn và tiềm năng phát triển: Kết quả nghiên cứu và các đề xuất trong luận án không chỉ đóng góp vào lý thuyết kiểm thử phần mềm mà còn có ý nghĩa thực tiễn cao. Các phương pháp và kỹ thuật được phát triển có thể áp dụng trong các dự án phần mềm thực tế, giúp cải thiện chất lượng kiểm thử và giảm thiểu rủi ro liên quan đến lỗi phần mềm. Điều này đặc biệt hữu ích cho các công ty phần mềm và các dự án có yêu cầu cao về chất lượng và độ tin cậy.
Giải quyết các thách thức hiện tại và tương lai: Luận án giải quyết các thách thức hiện tại và tương lai trong kiểm thử phần mềm, chẳng hạn như sự phức tạp ngày càng tăng của phần mềm và nhu cầu về các phương pháp kiểm thử thông minh và hiệu quả. Bằng cách nâng cao hiệu quả của kiểm thử đột biến và giới thiệu các phương pháp dự đoán, nghiên cứu này cung cấp những đóng góp quan trọng cho lĩnh vực đảm bảo chất lượng phần mềm. men
Đóng góp khoa học:
1. Thực hiện nghiên cứu tổng quan về các phương pháp kiểm thử phần mềm và kỹ thuật kiểm thử đột biến, từ đó đề xuất các cải tiến cho kiểm thử đột biến bậc cao.
2. Giới thiệu một kỹ thuật mới để cải tiến kiểm thử đột biến bậc cao bằng cách đánh giá và ưu tiên các đột biến bậc một.
3. Đánh giá chất lượng của các toán tử đột biển bậc một và sử dụng các toán tử chất lượng cao để tạo ra các đột biến bậc cao.
4. Đề xuất và thực hiện một cách tiếp cận dựa trên học mày để dự bảo chất lượng kiểm thử đột biến bậc cao.
5. Minh chứng các ứng dụng thực tiễn của các kỹ thuật được đề xuất trong các dự án phần mềm thực tế, nâng cao chất lượng và hiệu quả của quá trình kiểm thử phần mềm.
