Preview

Труды Института системного программирования РАН

Расширенный поиск

Синтез тестов с гарантированной полнотой для недетерминированных автоматов с таймаутами и временными ограничениями на основе конечно автоматных абстракций

https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(4)-12

Полный текст:

Аннотация

Конечно автоматные методы широко используются при синтезе проверяющих тестов с гарантированной полнотой для дискретных систем. Поскольку поведение современных информационных и управляющих систем часто зависит от времени, классическая модель конечного автомата расширяется введением временных переменных. Более того, опциональность в спецификациях реальных систем побуждает к исследованиям в области синтеза тестов для недетерминированных автоматов. В настоящей работе мы адаптируем классические конечно автоматные методы синтеза тестов к недетерминированным автоматам с временными ограничениями и таймаутами (временным автоматам). Показывается, что в отличие от классических конечных автоматов, проверка отношений конформности между временными автоматами не может быть сведена к проверке соответствия между переходами, что нарушает основной принцип конечно автоматных методов синтеза тестов. Соответственно, предложенный подход и модель неисправности основаны на конечно автоматной абстракции автомата-спецификации, которая используется для описания поведения временного автомата. Область неисправности содержит временные автоматы с известной верхней границей числа состояний конечно автоматных абстракций и позволяет избежать явного перечисления множества тестируемых реализаций. Мы исследуем свойства конечно автоматных абстракций недетерминированных временных автоматов и показываем, что использование такой абстракции позволяет адаптировать классические методы к синтезу тестов с гарантированной полнотой для временных автоматов. Предложенный метод синтеза тестов позволяет строить полные проверяющие тесты для полностью определённых возможно недетерминированных автоматов с таймаутами и временными ограничениями для тестирования реализаций, поведение которых описывается детерминированными временными автоматами.

Об авторах

Александр Сергеевич Твардовский
Томский государственный университет
Россия
Аспирант


Нина Владимировна Евтушенко
Институт системного программирования РАН им. В.П. Иванникова, Томский государственный университет, Национальный исследовательский университет "Высшая школа экономики"
Россия
Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник ИСП РАН, профессор НИУ ВШЭ


Список литературы

1. Gill A. Introduction to the Theory of Finite-State Machines, McGraw-Hill, 1962, 272 p. / Гилл А. Введение в теорию конечных автоматов. Наука, 1966, 272 стр.

2. Chow T.S. Test design modeled by finite-state machines. IEEE Transactions on Software Engineering, vol. 4, no. 3, 1978,pp. 178–187.

3. Dorofeeva R., El-Fakih K., Maag S., Cavalli A., Yevtushenko N. FSM-based conformance testing methods: A survey annotated with experimental evaluation. Information and Software Technology, vol. 52, issue 12, 2010, pp. 1286–1297.

4. Hierons R.M., Merayo M.G., Nunez M. Testing from a Stochastic Timed System with a Fault Model. Journal of Logic and Algebraic Programming, vol. 72, no. 8, 2009, pp. 98–115.

5. Krichen M. and Tripakis S. Conformance testing for real-time systems. Formal Methods in System Design, vol. 34, no. 3, 2009, pp. 238–304.

6. Petrenko A., Yevtushenko N. Conformance tests as checking experiments for partial nondeterministic FSM. Lecture Notes in Computer Science, vol. 3997, 2006, pp. 118–133.

7. Tvardovskii A.S., Yevtushenko N.V. Deriving adaptive distinguishing sequences for Finite State Machines. Trudy ISP RAN/Proc. ISP RAS, vol. 30, issue 4, 2018, pp. 139–154 (in Russian). DOI: 10.15514/ISPRAS-2018-30(4)-9 / Твардовский А.С., Евтушенко Н.В. К синтезу адаптивных различающих последовательностей для конечных автоматов. Труды ИСП РАН, том 30, вып. 4, 2018, стр. 139–154.

8. Alur R. and Dill D.L. A theory of timed automata. Theoretical Computer Science, vol. 126, issue 2, 1994, pp. 183–235.

9. Springintveld J., Vaandrager F., and D’Argenio P. Testing timed automata. Theoretical Computer Science, vol. 254, no. 1–2, 2001, pp. 225–257.

10. El-Fakih K., Yevtushenko N., and Fouchal H., Testing timed finite state machines with guaranteed fault coverage. In Proc. of the 21st IFIP WG 6.1 International Conference on Testing of Software and Communication Systems and 9th International FATES Workshop, 2009, pp. 66–80.

11. Merayo M.G., Nunez M., and Rodriguez I. Formal testing from timed finite state machines. Computer Networks, vol. 52, issue 2, 2008, pp. 432–460.

12. Bresolin D., El-Fakih K., Villa T., and Yevtushenko N. Deterministic timed finite state machines: Equivalence checking and expressive power. In Proc. of the 5th International Symposium on Games, Automata, Logics and Formal Verification (GandALF 2014), 2014, pp. 203–216.

13. Zhigulin M., Yevtushenko N., Maag S., Cavalli A. FSM-Based Test Derivation Strategies for Systems with Time-Outs. In Proc. of the 11th International Conference on Quality Software, 2011, pp. 141–150.

14. En-Nouaary A., Dssouli R., Khendek F. Timed Wp-Method: Testing Real-Time Systems. IEEE Transactions on Software Engineering, vol. 28, issue 11, 2002, pp. 1023–1038.

15. Tvardovskii A., El-Fakih K, Yevtushenko N. Deriving Tests with Guaranteed Fault Coverage for Finite State Machines with Timeouts. Lecture Notes in Computer Science, vol. 11146, 2018, pp. 149–154.

16. Starke P. Abstract Automata. North-Holland Publishing Company, 1972, 419 p.

17. Villa T., Kam T., Brayton R.K., Sandgiovanni-Vincentelli A. Synthesis of Finite State machines: Logic Optimization, Springer, 1997, 381 p.

18. Lee D., Yannakakis M. Principles and methods of testing finite state machines - a survey. Proceedings of the IEEE, vol. 84, issue 8, 1996, pp. 1090–1123.

19. Yevtushenko N., El-Fakih K., and Ermakov A., On-the-fly construction of adaptive checking sequences for testing deterministic implementations of nondeterministic specifications. Lecture Notes in Computer Science, vol. 9976, 2016, pp. 139–152.

20. Tvardovskii A.S., Gromov M.L., El-Fakih Khaled, Yevtushenko N.V. Testing Timed Nondeterministic Finite State Machines with the Guaranteed Fault Coverage. Automatic Control and Computer Sciences, vol. 51, № 7, 2017, pp. 724–730.

21. Tvardovskii A., Vinarskii E. Yevtushenko N. Experimental Evaluation of Timed Finite State Machine Based Test Derivation. In Proc. of the International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices, 2019, pp. 102–107.[


Для цитирования:


Твардовский А.С., Евтушенко Н.В. Синтез тестов с гарантированной полнотой для недетерминированных автоматов с таймаутами и временными ограничениями на основе конечно автоматных абстракций. Труды Института системного программирования РАН. 2019;31(4):175-188. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(4)-12

For citation:


Tvardovskii A.S., Evtushenko N.V. FSM abstraction based method for deriving test suites with guaranteed fault coverage against nondeterministic Finite State Machines with timed guards and timeouts. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2019;31(4):175-188. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(4)-12

Просмотров: 111


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-8156 (Print)
ISSN 2220-6426 (Online)