Oracles de teste para sistemas com saídas complexas - o caso dos sistemas TTS

Autor(es)

Rafael Alves Paes de Oliveira

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Carlos.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC/SB)
• Data de defesa: 2017-04-18

Membros da banca

Márcio Eduardo Delamaro; Helton Hideraldo Biscaro; Valdivino Alexandre Santiago Junior; Simone do Rocio Senger de Souza; Creto Augusto Vidal

• Orientador: Márcio Eduardo Delamaro; Fátima de Lourdes dos Santos Nunes Marques

Resumo

Teste de Software é um dos processos mais importantes da Engenharia de Software, sendo a principal atividade para averiguar a conformidade de requisitos de software e suas saídas. A automatização das atividades de teste é essencial para conferir produtividade e efetividade em tais atividades. A automatização faz com que atividades de teste sejam conduzidas sob critérios sistemáticos e precisos, aumentando a chance dos testadores de revelarem falhas ou inconcistências. Oráculos de teste são membros elementares na automatização do teste de software, sendo o mecanismo responsável por indicar a corretude das saídas do softwre. Em ambientes de teste, oráculos de teste podem ser efetivamente implementados com base em diversos fontes de informação sobre o sistema em teste: especificações de software, assertivas, métodos formais (máquinas de estados finitas, especificações formais, etc), métodos de aprendizagem de máquina e relações metamórficas. Independente da estratégia de implementação, oráculos de teste são vulneráveis a veridictos de falsos positivos/negativos, configurando o que é apresentado na literatura como O problema do Oráculo. Então, na área de engenharia de software, oráculos de teste são objetos de estudo não-triviais e desafiadores. O problema de oráculo é potencializado quando as saídas do sistema em teste são dadas em formatos não triviais como, por exemplo, audio, imagens, objetos tridimensionais, ambientes de realidade virtual, composições estatísticas complexas, etc. No contexto do teste de software, sistemas com saídas não triviais podem ser chamados de sistemas com saídas complexas. Esta tese de doutorado propões e avalia uma nova estratégia de oráculo de teste para sistemas com saídas complexas. O propósito de tal estratégia é a apropriação da técnica de processamento de imagem conhecida como CBIR (Recuperação de Imagem Basead em Conteúdo CBIR) para coletar informações de características extratídas do sistema em teste, compondo oráculos de teste. A partir de uma imagem de busca, o CBIR combina extração de características e funções de similaridade para aliviar problemas de busca em grandes based de imagens digitais. Em pesquisas anteriores, conceitos de CBIR foram integrados em um arcabouço de teste para apoiar a automatização de atividades de teste em systemas de processamento de imagens e sistemas com interfaces gráficas. Esta tese de doutorado estende o arcabouço e seus conceitos para sistemas com saídas complexas em geral. Sistemas Texto-Fala (TTS) foram utlizados para validações empíricas. Os resultados de seis análises empíricas, duas delas condizidas em consonância com problemas de um TTS industrial, revelam que a técnica proposta é um valioso instrumento para automatizar atividaes de teste e aliviar esforços de profissionais da indústria ao teste sistemas com saídas complexas. Conclui-se que a efetividade dos oráculos de teste propostos são devido às sistemáticas análises do conteúdo das saídas dos sistemas em teste, em vez da análises de especificações subjetivas. Os trabalhos futuros vislumbrados devem ser conduzidos no intuito de reduzir número de falsos positivos/negativos e a associação dos oráculos de teste com técnicas de aprendizado de máquina e relações metamórficas. (AU)

• Processo FAPESP: 12/06474-1 - Automatização de Oráculos de Teste para Sistemas com Saídas Complexas
• Beneficiário: Rafael Alves Paes de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado