ساخت آرايه پوشش با استفاده از الگوريتم بهينه‌سازي مبتني برآموزش و يادگيري

Covering Array Generation using Teaching Learning base Optimization Algorithm

در سيستم‌هاي نرم‌افزاري اغلب خطاهاي غيرمنتظره زماني رخ مي‌دهد كه هم‌زمان تعدادي از اجزاء سيستم باهم در تعامل باشند. آزمون تركيباتي روشي است كه هدف آن توليد دنباله آزمون كمينه است تا خطاهايي كه توسط اين اجزاء و تعامل آن‌ها به وجود مي‌آيد را مشخص كند. توليد آرايه پوشش يك مسئله بهينه‌سازي است كه يكي از پرطرفدارترين حوزه‌هاي پژوهش در زمينه آزمون‌هاي تركيباتي است. الگوريتم‌هاي فرامكاشفه‌اي در توليد آرايه پوشش نتايج خوبي را داشته‌اند. گرچه اين استراتژي‌ها نتايج بسيار خوبي دارند اما به دليل پيچيدگي، مراحل جستجوي آن‌ها زمان‌بر است. به اين دليل اين استراتژي‌ها به توليد آرايه پوشش براي پيكربندي‌هاي كوچك محدود هستند و قابليت پشتيباني تا قوه‌ي t ≤ 6 را دارند. در اين پژوهش ما با استفاده از الگوريتم بهينه‌سازي مبتني بر آموزش و يادگيري و طراحي تابع برازندگي، به‌گونه‌اي سرعت جستجو را بالابرده‌ايم كه الگوريتم توانايي توليد آرايه پوشش تا قوه t = 15 را دارد. علاوه‌براين، توانايي الگوريتم در كمينه‌سازي دنباله آزمون نيز بالا است. نتايج نشان مي‌دهد كه الگوريتم پيشنهادي قادر به توليد نتايج بسيار بهتري نسبت به ساير روش‌هاي موجود است.

In software systems, the most of unexpected bugs usually occur when some of the system components interact with each other at the same time. Combinatorial testing is a method that aims to generate minimized test suite to determine the bugs caused by these components and their interactions. Covering array generation, an optimization problem, is the most popular research area in the field of combinatorial testing. Meta-heuristic algorithms have succeeded in generating covering arrays. Although good results can be found by these strategies, their complex search processes are time consuming. In this respect, these strategies have been confined to small configurations and they can support small interaction strengths (t<=6). In this research, teaching learning base optimization algorithm has been used and fitness function has been designed in a way that searching process become so fast that our strategy enabled to generate covering array with interaction strength up to t=15. In additition, ability of the algorithm in minimization of test suite is also high. The results of this current study showed that our proposed algorithm is able to generate the results more appropriate than the existing strategies