А.А. ДАВЫДОВ Научный руководитель – С.В. Синицын, к.т.н., доцент СИСТЕМ

А.А. ДАВЫДОВ
Научный руководитель – С.В. Синицын, к.т.н., доцент
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ВЕРИФИКАЦИЯ ИЗМЕНЯЕМЫХ И РАСШИРЯЕМЫХ
СИСТЕМ
Рассмотрены проблемы верификации систем, развиваемых в рамках итерационного жизненного цикла. В том числе распределенных систем, расширяемых в
процессе эксплуатации. Описывается подход к определению подмножества компонент системы подвергаемых повторной верификации, достаточного для оценки
надежности системы в целом, и прогноза сложности работ по верификации на
основе анализа документации процесса разработки и результатов работ на предыдущих итерациях.
В современных условиях, используемые информационные системы
постоянно развиваются. Изменение внешних условий, регулярно порождают новые требования к системам. Расширение и изменение систем,
приводит к потребности регулярно верифицировать как внесенные изменения, так и работоспособность системы в целом. Для решения подобных
задач используется подход регрессионного[1] тестирования, то есть проверяется не вся обновленная система, а лишь новый функционал и часть
старых компонентов, подверженных влиянию внесенных изменений,
определяемых на основе регрессионного анализа.
Проблема корректного регрессионного анализа особенно актуальна
для критичного программного обеспечения. Процесс разработки подобных систем регламентирован различными отраслевыми стандартами
(например, DO-178B[3]). Повторное тестирование, удовлетворяющее требованиям этих стандартов, слишком большой части системы, слишком
дорого и долго, но цена ошибки, в случае выбора слишком малой части,
может оказаться намного дороже.
В работе исследованы методы автоматизации решения задачи регрессионного анализа на основе анализа программной документации и обобщения опыта накопленного в рамках предыдущих итераций жизненного
цикла верифицируемой системы. Предлагается сетевая модель описания
системы отображающая взаимосвязи между отдельными компонентами.
На данной модели предложен двух стадийный метод регрессионного анализа.
На первом этапе из рассмотрения исключаются узлы сети не достижимые из узлов, ассоциированных с измененными компонентами системы,
данный этап полностью автоматизируем. На втором этапе, обрабатывается статистика результатов регрессионного анализа на предыдущих итерациях. Верхняя и нижняя оценка области возможного распространения
влияния изменений строятся исходя из эвристик:
- Влияния изменений, затронувших область, включаемую в область,
затронутую анализируемыми изменениями, чаще всего, будут включаться
в область влияния анализируемых изменений.
- Влияния изменений, затронувших область, включающую область, затронутую анализируемыми изменениями, чаще всего, будут включать в
себя область влияния анализируемых изменений.
Окончательный анализ и уточнение области влияния выполняется человеком.
Сформулированы требования к проектной документации, пригодной
для автоматического построения модельного представления системы и
методы перевода документации в модельное представление. Рассматриваются подходы к прогнозированию трудоемкости верификации, на основе статистики результатов регрессионного анализа и трудоемкости.
Используя предложенные метода и алгоритмы, разработана система
автоматизации регрессионного анализа и поддержки планирования верификации. В системе реализованы возможность перевода системных требований в модельное представление, выявление и идентификация изменений, хранение результатов регрессионного анализа, сужение области регрессионного анализа и поддержка окончательного анализа. Поддержка
оценки трудоемкости верификации на основе обобщения хранимых результатов, поддержка планирования верификации.
Система проверялась на базе законченных итераций проекта разработки бортовой системы. Прогнозы системы в целом согласованы с реальными результатами. В данный момент система находится в процессе
внедрения в процесс разработки той же бортовой системы. Работа
направлена на уточнение параметров алгоритмов, с целью уменьшить
разницу между верхней и нижней областями возможного влияния и минимизировать вероятность занижения верхней оценки области влияния.
Список литературы
1. Майерс, Гленфорд Дж. Искусство тестирования программ: Пер. с англ. под ред. Б.
А. Позина . - М.: Финансы и статистика, 1982. - 175 с.
2. Бейзер Б. Тестирование черного ящика. Технологии функционального тестирования программного обеспечения и систем. – СПб.: Питер, 2004. -318 с.
3. Software Consideration in Airborne System and Equipment Certification RTCA DO-178B
December 1, 1992