Luận văn thạc sĩ về hệ thống hỗ trợ lập lịch kiểm thử phần mềm trong khoa học máy tính

Luận văn thạc sĩ phân tích máy tính hệ hỗ trợ lập lịch dự án kiểm thử phần mềm với dữ liệu, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp khả thi cho thực tiễn.

Chuyên ngành

Khoa Học Máy Tính

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận văn thạc sĩ

2017

49
2
0

Phí lưu trữ

30 Point

Tóm tắt

I. Tổng quan về đề tài

Đề tài nghiên cứu về hệ thống hỗ trợ lập lịch kiểm thử phần mềm trong lĩnh vực khoa học máy tính nhằm tối ưu hóa quy trình kiểm thử phần mềm. Việc lập lịch kiểm thử là một yếu tố quan trọng trong giai đoạn kiểm thử của quy trình phát triển phần mềm. Các test case cần được phân công cho các tester một cách hợp lý để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Mục tiêu của nghiên cứu là xây dựng một hệ thống hỗ trợ lập lịch, giúp giảm thiểu thời gian thực hiện và chi phí, đồng thời nâng cao hiệu quả kiểm thử. Theo đó, việc áp dụng các giải thuật xấp xỉ như giải thuật di truyền, mô phỏng luyện kim, và tối ưu bầy đàn sẽ được nghiên cứu để tìm ra lịch thực hiện test case tối ưu nhất.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là phát triển một tiêu chí đánh giá độ phù hợp giữa test casetester. Tiêu chí này sẽ được áp dụng vào các giải thuật xấp xỉ để tìm ra lịch thực hiện test case có tổng thời gian thực hiện (makespan) ngắn nhất. Nghiên cứu cũng hướng đến việc giảm thiểu rủi ro trong quá trình thực hiện kiểm thử, đảm bảo rằng các test case được thực hiện đúng thời hạn và đạt chất lượng cao nhất.

1.2. Ý nghĩa thực tiễn và khoa học

Nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa thực tiễn trong việc tối ưu hóa quy trình kiểm thử phần mềm mà còn đóng góp vào lý thuyết về lập lịch kiểm thử. Hệ thống hỗ trợ lập lịch có thể được áp dụng cho nhiều mô hình bài toán khác nhau trong lĩnh vực khoa học máy tính, từ đó mở rộng khả năng ứng dụng của các giải thuật xấp xỉ trong thực tiễn. Điều này giúp nâng cao hiệu quả công việc và giảm thiểu chi phí cho các dự án phần mềm.

II. Các công trình nghiên cứu khoa học liên quan

Nghiên cứu đã lược khảo nhiều công trình liên quan đến lập lịch kiểm thử phần mềm. Các giải thuật như giải thuật di truyền, mô phỏng luyện kim, và tối ưu bầy đàn đã được áp dụng để giải quyết bài toán lập lịch. Mỗi giải thuật có những ưu điểm và nhược điểm riêng, tuy nhiên, việc lựa chọn giải thuật phù hợp cho từng tình huống cụ thể là rất quan trọng. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc áp dụng các phương pháp xấp xỉ có thể mang lại kết quả tốt hơn so với các phương pháp chính xác trong nhiều trường hợp thực tế. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc phát triển các tiêu chí đánh giá và lựa chọn giải thuật phù hợp cho lập lịch kiểm thử.

2.1. Mô hình bài toán lập lịch kiểm thử

Mô hình bài toán lập lịch kiểm thử được xây dựng dựa trên các yếu tố như số lượng test case, số lượng tester, và các ràng buộc về thời gian thực hiện. Mỗi test case cần được phân công cho một tester phù hợp, đảm bảo rằng tổng thời gian thực hiện là ngắn nhất. Các ràng buộc này bao gồm yêu cầu về thứ tự thực hiện và khả năng của tester trong việc thực hiện test case. Việc xác định mô hình chính xác sẽ giúp tối ưu hóa quy trình lập lịch và nâng cao hiệu quả kiểm thử.

2.2. Các giải thuật xấp xỉ

Các giải thuật xấp xỉ như giải thuật di truyền, mô phỏng luyện kim, và tối ưu bầy đàn đã được nghiên cứu và áp dụng trong nhiều bài toán lập lịch khác nhau. Mỗi giải thuật có cách tiếp cận riêng, từ việc mô phỏng quá trình tiến hóa tự nhiên đến việc sử dụng các nguyên tắc của trí tuệ bầy đàn. Việc lựa chọn giải thuật phù hợp sẽ phụ thuộc vào đặc điểm của bài toán cụ thể và yêu cầu về thời gian tính toán. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc áp dụng các giải thuật này vào mô hình lập lịch kiểm thử phần mềm.

III. Triển khai các giải thuật lập lịch

Nghiên cứu đã triển khai các giải thuật lập lịch đã lược khảo với tiêu chí điểm chọn. Quá trình này bao gồm việc thu thập và tinh chỉnh dữ liệu, xây dựng công thức tính tiêu chí điểm chọn, và ứng dụng tiêu chí này vào các giải thuật đã lược khảo. Việc áp dụng tiêu chí điểm chọn giúp xác định độ phù hợp giữa test casetester, từ đó tối ưu hóa lịch thực hiện. Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng việc áp dụng tiêu chí này đã cải thiện đáng kể hiệu quả của quá trình lập lịch kiểm thử.

3.1. Đề xuất tiêu chí điểm chọn

Tiêu chí điểm chọn được đề xuất nhằm đánh giá độ phù hợp giữa test casetester. Tiêu chí này dựa trên dữ liệu thực hiện test case thành công của tester trong quá khứ. Việc áp dụng tiêu chí này vào các giải thuật lập lịch giúp nâng cao khả năng chọn lựa tester phù hợp cho từng test case, từ đó tối ưu hóa quy trình kiểm thử và giảm thiểu rủi ro trong quá trình thực hiện.

3.2. Kết quả thực nghiệm

Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng việc áp dụng tiêu chí điểm chọn đã mang lại những cải thiện rõ rệt trong quá trình lập lịch kiểm thử. Các lịch thực hiện được tối ưu hóa với tổng thời gian thực hiện ngắn nhất và độ phù hợp cao nhất giữa test casetester. Điều này chứng tỏ rằng tiêu chí điểm chọn có thể được áp dụng hiệu quả trong thực tiễn, giúp nâng cao chất lượng kiểm thử phần mềm.

IV. Kết luận

Nghiên cứu đã xây dựng thành công hệ thống hỗ trợ lập lịch kiểm thử phần mềm với dữ liệu thực tế. Hệ thống này không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình lập lịch mà còn giảm thiểu rủi ro và chi phí cho các dự án phần mềm. Các giải thuật xấp xỉ đã được áp dụng một cách hiệu quả, cho thấy tiềm năng lớn trong việc cải thiện quy trình kiểm thử. Nghiên cứu cũng mở ra hướng phát triển mới cho các mô hình lập lịch khác trong lĩnh vực khoa học máy tính.

4.1. Những điều đạt được

Nghiên cứu đã đạt được mục tiêu đề ra, xây dựng được hệ thống hỗ trợ lập lịch với tiêu chí đánh giá độ phù hợp giữa test casetester. Hệ thống này đã được thử nghiệm và cho kết quả khả quan, chứng minh tính khả thi và hiệu quả trong thực tiễn.

4.2. Hướng phát triển trong tương lai

Hướng phát triển trong tương lai sẽ tập trung vào việc mở rộng hệ thống hỗ trợ lập lịch cho các mô hình bài toán khác trong lĩnh vực khoa học máy tính. Nghiên cứu cũng sẽ tiếp tục cải tiến các giải thuật xấp xỉ để nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong quá trình lập lịch kiểm thử.

09/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA --------------------------- ĐOÀN XUÂN DUY HỆ HỖ TRỢ LẬP LỊCH DỰ ÁN KIỂM THỬ PHẦN MỀM VỚI DỮ LIỆU SCHEDULING DECISION SUPPORT SYSTEM USING HISTORY FOR SOFTWARE TESTING PROJECTS Ngành : KHOA HỌC MÁY TÍNH Mã số: 60.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 1. CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG - HCM Cán bộ hƣớng dẫn khoa học : PGS.TS Quản Thành Thơ.

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 1 : PGS.TS Bùi Hoài Thắng. (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2 : TS. (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1.

Dƣơng Tuấn Anh. Nguyễn Đức Dũng .TS Bùi Hoài Thắng. Huỳnh Tƣờng Nguyên. Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA KH&KTMT ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Đoàn Xuân Duy. Ngày, tháng, năm sinh: 27/9/1991. Ngành: Khoa Học Máy Tính. TÊN ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG HỆ HỖ TRỢ LẬP LỊCH DỰ ÁN KIỂM THỬ PHẦN MỀM VỚI DỮ LIỆU.

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Xây dựng hệ hỗ trợ lập lịch cho dự án kiểm thử phần mềm với giải thuật xấp xỉ nhằm tìm đƣợc lịch thực hiện testcase có tổng thời gian thực hiện tối ƣu và phù hợp với nguồn nhân lực hiện tại trong các lịch có cùng tổng thời gian tối ƣu thực hiện để giảm chi phí và rủi ro khi thực hiện theo lịch. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 04/09/2017. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 10/07/2017 - 03/12/2017. CÁN BỘ HƢỚNG DẪN : PGS.TS Quản Thành Thơ.

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN TRƢỞNG KHOA KH & KTMT (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) PGS.TS QUẢN THÀNH THƠ 2 LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến PGS. Quản Thành Thơ, ngƣời Thầy đã tận tình chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành luận văn này. Tôi xin cảm ơn quý thầy cô ở trƣờng Đại học Bách Khoa đã truyền đạt các kiến thức cần thiết trong quá trình học tập tại trƣờng. Tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có thể tiếp tục theo đuổi việc học tập và nghiên cứu.

3 TÓM TẮT Dựa vào những tri thức đã biết và các công trình khoa học có liên quan về lập lịch công việc, công trình nghiên cứu xây dựng một tiêu chí đánh giá độ phù hợp của testcase đối với tester và áp dụng giải thuật lập lịch xấp sỉ phù hợp vào việc giải quyết mô hình bài toán lập lịch kiểm thử dự án phần mềm. Cuối cùng công trình nghiên cứu tiến hành xây dựng hệ hỗ trợ lập lịch Based on the knowledge of known and the scientific work related to scheduling, the research proposed a selection criterion to evaluate the suitability between testcase and tester then appling the approximate scheduling for solving the software project scheduling problem model. Finally, the research builds a support system for testing software project scheduling. 4 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan rằng, ngoại trừ các kết quả tham khảo từ các công trình khác nhƣ đã ghi rõ trong luận văn, các công việc trình bày trong luận văn là do chính tôi thực hiện và chƣa có phần nội dung nào của luận văn này đƣợc nộp để lấy một bằng cấp ở trƣờng này hoặc trƣờng khác.

5 Mục lục Chƣơng 1: Tổng quan về đề tài. Giới thiệu đề tài. Mục tiêu, phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu. Mục tiêu nghiên cứu.

Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu. Ý nghĩa thực tiễn và khoa học của đề tài. Ý nghĩa thực tiễn. Ý nghĩa khoa học.

10 Chƣơng 2: Các công trình nghiên cứu khoa học liên quan. Mô hình bài toán lập lịch kiểm thử dự án phần mềm:. Lƣợc khảo các công trình nghiên cứu khoa học liên quan. Lập lịch dùng giải thuật di truyền (Genetic Algorithm).

Lập lịch dùng mô phỏng luyện kim (Simulated Annealing). Lập lịch dùng giải thuật đàn kiến (Ant Colony Algorithm). Lập lịch dùng tìm kiếm Tabu (Tabu Search). Lập lịch dùng giải thuật tối ƣu bầy đàn (Particle Swarm Optimization).

14 Chƣơng 3: Triển khai các giải thuật lập lịch đả lƣợc khảo với tiêu chí điểm chọn15 3. Đề xuất tiêu chí điểm chọn. Quá trình tạo cơ sở tri thức điểm chọn.1 Thu thập và tinh chỉnh dữ liệu.2 Xây dựng công thức tính tiêu chí điểm chọn. Ứng dụng tiêu chí điểm chọn vào các giải thuật đã lƣợc khảo .1 Giải thuật di truyền cho lập lịch kiểm thử dự án phần mềm .2 Giải thuật mô phỏng luyện kim cho lập lịch kiểm thử dự án phần mềm .3 Giải thuật đàn kiến cho lập lịch kiểm thử dự án phần mềm .4 Giải thuật tìm kiếm Tabu cho lập lịch kiểm thử dự án phần mềm .5 Giải thuật tối ƣu bầy đàn cho lập lịch kiểm thử dự án phần mềm.

32 Chƣơng 4: Thực nghiệm các giải pháp lập lịch đả áp dụng tiêu chí điểm chọn. Mục tiêu thực nghiệm. Triển khai thực nghiệm. Lựa chọn tập mẫu thực nghiệm thực tế.

Kết quả thực nghiệm. Nhận xét về kết quả thực nghiệm. 39 Chƣơng 5: Xây dựng hệ hỗ trợ lập lịch dự án kiểm thử phần mềm. Hệ hỗ trợ lập lịch dự án kiểm thử phần mềm.

Kết quả xây dựng. 40 Chƣơng 6: Kết luận. Những điều đạt đƣợc. Những điều chƣa đƣợc.

Hƣớng phát triển trong tƣơng lai. 43 Tài liệu tham khảo. 45 7 Chƣơng 1: Tổng quan về đề tài Giới thiệu đề tài, mục tiêu và phạm vi nghiên cứu. Tiếp theo trình bày về ý nghĩa thực tiễn và khoa học đặt đƣợc từ công trình nghiên cứu.

Giới thiệu đề tài Theo truyền thống lập lịch test case thì các test case đƣợc chia tuần tự cho từng tester. Đối với việc kiểm thử cho hệ thống lớn thì số lƣợng tập các test case cần thực hiện để đảm bảo chất lƣợng của một hệ thống phần mềm tăng trƣởng rất nhanh theo sự phức tạp của hệ thống, khiến áp lực công việc cần thực hiện kiểm thử tăng lên nhằm đáp ứng việc phản hồi kết quả kiểm thử nhanh chóng do các chỉnh sửa ứng dụng theo sự thay đổi yêu cầu của khách hàng và mong muốn rút ngắn thời gian hoàn thành sản phẩm. Điều này đƣợc thể hiện rõ ràng nhất trong giai đoạn kiểm thử hồi quy liên tục, khi một tập lớn các test case có thứ tự hay không có thứ tự thực hiện đƣợc kiểm thử lặp đi lặp lại thƣờng xuyên theo từng phiên bản phần mềm Để rút ngắn thời gian thực hiện kiểm thử thì ta có nhiều phƣơng pháp khác nhau nhƣ lựa chọn test case theo độ ƣu tiên và giảm tập hợp các test case không quan trọng để tăng tốc độ thực hiện kiểm thử phần mềm [1]. Ngoài ra chúng ta cũng cần một lịch phân công kiểm thử cụ thể tập test case cho các tester sao cho lịch có tổng thời gian thực hiện thực hiện các test case (makespan) là ngắn nhất và phù hợp với tình huống nhất trên tổng số các lịch có cùng makespan để tránh rủi ro khi thực hiện.

Vì vậy việc lập lịch cho dự án kiểm thử phần mềm đã trở thành một yếu tố quan trọng trong giai đoạn kiểm thử của công nghiệp sản xuất phần mềm ứng dụng. Lập lịch kiểm thử dự án phần mềm là một khía cạnh cụ thể của bài toán lập lịch công việc. Bài toán lập lịch là một trong những vấn đề tổ hợp khó khăn nhất thuộc đa thức không xác định; có nghĩa là vấn đề không thể giải quyết đƣợc trong thời gian đa thức. Vì vậy, việc giải quyết vấn đề lập lịch công việc tối ƣu đã thu hút đƣợc sự chú ý của nhiều nhà nghiên cứu vì tầm quan trọng thực tế và độ phức phức tạp [2].

Hiện nay, phƣơng pháp tìm kiếm lịch công việc chủ yếu bao gồm hai loại là lập lịch theo phƣơng pháp chính xác và lập lịch theo phƣơng pháp xấp xỉ. Phƣơng pháp chính xác đòi hỏi thời gian tính toán dài trong các trƣờng hợp tìm kiếm trên không gian lớn, chẳng hạn nhƣ nhánh cận (branch & bound), các phƣơng pháp lập trình tuyến tính (linear program), phƣơng pháp phân rả (decomposition method), hội tụ (convergence). Trong nhiều trƣờng hợp thực tế để giải quyết tìm kiếm lịch công việc thì các phƣơng pháp xấp 8 xỉ ngày trở nên phù hợp hơn cả vì cho lịch phân công gần với tối ƣu và có thời gian tính toán nhanh hơn rất nhiều. Trong các phƣơng pháp xấp xỉ thì các phƣớng pháp thuộc meta-heuristics có kết quả lập lịch công việc tối ƣu tốt và đƣợc đánh giá cao nhƣ giải thuật di truyền (genetic algorithm-GA) [3-4], mô phỏng luyện kim (simulated annealing-SA) [5-8], giải thuật đàn kiến (ant colonoy algorithm-ACO) [9- 11], tìm kiếm Tabu (Tabu search-TS) [12-14], tối ƣu bầy đàn (particle swarm optimization-PSO) [16-18].

Công trình nghiên cứu là tập trung lƣợc khảo các giải thuật xấp xỉ nổi bật thuộc meta-heuristics để chọn ra giải thuật tối ƣu phù hợp cho việc lập lịch kiểm thử dự án phần mềm và tìm ra cách thức xác định độ phù hợp của các test case đối với đối tƣợng thực thi. Từ đó xây dựng hệ hỗ trợ lập lịch cho dự án kiểm thử phần mềm áp dụng tiêu chí độ phù hợp vào giải thuật xấp xỉ để tìm lịch thực hiện test case có makespan tối ƣu và phù hợp tình huống thực tế. Mục tiêu, phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu 1. Mục tiêu nghiên cứu Dựa vào những tri thức đã biết và các công trình khoa học có liên quan về lập lịch công việc, công trình nghiên cứu sẽ tìm hiểu các ý tƣởng lập lịch theo phƣơng pháp xấp xỉ nhằm lựa chọn giải thuật phù hợp vào việc giải quyết bài toán lập lịch kiểm thử dự án phần mềm.

Bên cạnh đó công trình nghiên cứu còn tìm cách xây dựng một tiêu chí đánh giá độ phù hợp của test case đối với tester làm cơ sở tri thức cho lựa chọn tester thực thi test case.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài viết "Hệ thống hỗ trợ lập lịch kiểm thử phần mềm trong khoa học máy tính" cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách thức tổ chức và quản lý quy trình kiểm thử phần mềm, một yếu tố quan trọng trong phát triển phần mềm. Hệ thống này không chỉ giúp tối ưu hóa thời gian và nguồn lực mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng. Độc giả sẽ tìm thấy những lợi ích thiết thực từ việc áp dụng hệ thống này, bao gồm khả năng phát hiện lỗi sớm hơn và cải thiện hiệu suất làm việc của nhóm phát triển.

Nếu bạn muốn mở rộng kiến thức về các ứng dụng trong lĩnh vực khoa học máy tính, hãy tham khảo thêm bài viết Luận văn thạc sĩ khoa học máy tính xây dựng ứng dụng monocular full slam, nơi bạn sẽ tìm thấy thông tin về một ứng dụng tiên tiến trong lĩnh vực thị giác máy tính. Ngoài ra, bài viết Nghiên cứu xây dựng cloud storage và vpn trong điện toán đám mây sử dụng devstack luận văn thạc sĩ sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các giải pháp lưu trữ đám mây và bảo mật thông tin. Cuối cùng, bài viết Luận văn tốt nghiệp khoa học máy tính xây dựng hệ thống quản lý khóa học dựa trên moodle framework sẽ mang đến cho bạn cái nhìn về việc ứng dụng công nghệ trong quản lý giáo dục. Những tài liệu này sẽ giúp bạn mở rộng hiểu biết và khám phá thêm nhiều khía cạnh thú vị trong lĩnh vực khoa học máy tính.