基于最小二乘原理的测试用例优化技术研究.pdf

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1、·108·T业仪表与自动化装置2012年第3期基于最小二乘原理的测试用例优化技术研究马海云,张少刚(天水师范学院物理与信息科学学院,甘肃天水741001)摘要:为了缩短软件测试周期,测试用例的生成是关键。在最小二乘原理的基础上,提出了基于最小二乘原理的测试用例优化的方法。通过实例证明了这一技术的实用性和有效性。关键词:软件可靠性;测试用例;最小二乘原理;拟合精度;MATLAB中图分类号:TP311文献标志码:A文章编号:1000—0682(2012)03—0108—03Testcaseoptimizingtechnologyresearchbasedonleast—squarepri

2、ncipleMAHaiyun,ZHANGShaogang(CollegeofPhysics&Information.Tiar~huiNormalUniversity,GansuTianshui741001,China)Abstract:Inthispaper,inordertoshortentheperiodofsoftwaretesting,itisimportantofproducingtestcase.Theaimofthispaperistoproposeanewoptimizetestcasemethodbasedonleast—squareprin—ciple.Itisp

3、racticabilityandeficiencythroughexamples.Keywords:softwarereliability;testcase;least—squareprinciple;fittingofprecisionandlocation;MATLAB试用例的准确性,实践证明,该方法具有实用性和有0引言效性。软件测试是软件开发过程中的一个重要环节,1最小二乘法同时也是一个成本高昂的环节。近年来,软件测试越来越受到人们的普遍重视和广泛研究。测试用例1.1基本原理的生成是软件测试的重要内容,程序在测试用例上数据拟合的具体作法是:对给定数据(,Y)(i执行,以发现软件

4、中存在的缺陷,这是一种基本的测=0,1,⋯,m),在取定的函数类中,求P()∈,试方法。一方面,对于具体的待测软件系统,人们研使误差=P()一Y(i=0,1,⋯,m)的平方和最究应该从哪些方面对其进行科学系统的测试;另一小,即方面,研究如何生成数量少、质量高的测试用例集来∑r=∑Ep(x)一Yi]=min对系统进行充分有效的测试,以提高效率,降低成本。1.2多项式拟合最小二乘_l就是进行实验数据处理中的曲线假设给定数据点(,Y)(i=0,1,⋯,m),为所有次数不超过n(n≤m)的多项式构成的函数类,拟合。这类问题通常有两种情况:一种是2个观测量与Y之间的函数形式已知,但一些参数未知

5、,需现求p()=∑akU-,使得要确定未知参数的最佳估计值;另一种是与Y之k=0mmn间的函数形式还不知道,需要找出它们之间的经验,=∑[px)一Yi]=∑(∑(tk一Yi)i=0i=0=0公式,这样的变量关系被称为统计关系』。把最小=rain(1)二乘原理应用到测试用例优化中,通过测试用例的当拟合函数为多项式时,称为多项式拟合,满足拟合曲线与准确曲线的误差大小来区分所生成的测式(1)的P()称为最小二乘拟合多项式。特别地,当n=1时,称为线性拟合或直线拟合。收稿日期:2011—11—29mn基金项目:甘肃省教育厅硕士生导师基金项目(0908—04)显然,=∑(∑O,k一Yi)。为0

6、。,n一,的作者简介:马海云(1974),男,甘肃人,副教授,硕士,主要研究多元函数,因此上述问题即为求,=,(0。,n一,。)方向为软件可靠性测试、数据挖掘。2012年第3期工业仪表与自动化装置·109·的极值问题。由多元函数求极值的必要条件,得:基于逻辑和路径覆盖生成的测试用例如表1所示。对第1组测试用例进行模拟,得到的曲线如图老=2m(n)==o,1,⋯,2所示,图中上面的线是准确曲线,下面的线是拟合(2)曲线,可以看出拟合曲线和准确曲线相差较远,误差即比较大。再对生成的测试用例进行优化,得到第2组测试用例,如表2所示,对第2组测试用例进行模∑(∑“)o=∑y,j.=o,1,⋯

7、,n(3)拟,得到的曲线如图3所示,图中上面的线是准确曲式(3)称为正规方程组。线,下面的线是拟合曲线。多项式拟合的一般方法可归纳为以下几步:从图2和图3可以看出拟合曲线和准确曲线相1)由已知数据画出函数粗略的图形——散点差较近,误差比较小。从这两幅模拟图看出,经过优图,确定拟合多项式的次数n;化后的测试用例优于刚生成的第一组测试用例。2)列表计算∑(=0,1,⋯,2)和表1第1组测试用例测试用例预期结果∑),(=o,1,⋯,2n);i=1(4、6、5))

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1、·108·T业仪表与自动化装置2012年第3期基于最小二乘原理的测试用例优化技术研究马海云,张少刚(天水师范学院物理与信息科学学院,甘肃天水741001)摘要:为了缩短软件测试周期,测试用例的生成是关键。在最小二乘原理的基础上,提出了基于最小二乘原理的测试用例优化的方法。通过实例证明了这一技术的实用性和有效性。关键词:软件可靠性;测试用例;最小二乘原理;拟合精度;MATLAB中图分类号:TP311文献标志码:A文章编号:1000—0682(2012)03—0108—03Testcaseoptimizingtechnologyresearchbasedonleast—squarepri

2、ncipleMAHaiyun,ZHANGShaogang(CollegeofPhysics&Information.Tiar~huiNormalUniversity,GansuTianshui741001,China)Abstract:Inthispaper,inordertoshortentheperiodofsoftwaretesting,itisimportantofproducingtestcase.Theaimofthispaperistoproposeanewoptimizetestcasemethodbasedonleast—squareprin—ciple.Itisp

3、racticabilityandeficiencythroughexamples.Keywords:softwarereliability;testcase;least—squareprinciple;fittingofprecisionandlocation;MATLAB试用例的准确性,实践证明,该方法具有实用性和有0引言效性。软件测试是软件开发过程中的一个重要环节,1最小二乘法同时也是一个成本高昂的环节。近年来,软件测试越来越受到人们的普遍重视和广泛研究。测试用例1.1基本原理的生成是软件测试的重要内容,程序在测试用例上数据拟合的具体作法是:对给定数据(,Y)(i执行,以发现软件

4、中存在的缺陷,这是一种基本的测=0,1,⋯,m),在取定的函数类中,求P()∈,试方法。一方面,对于具体的待测软件系统,人们研使误差=P()一Y(i=0,1,⋯,m)的平方和最究应该从哪些方面对其进行科学系统的测试;另一小,即方面,研究如何生成数量少、质量高的测试用例集来∑r=∑Ep(x)一Yi]=min对系统进行充分有效的测试,以提高效率,降低成本。1.2多项式拟合最小二乘_l就是进行实验数据处理中的曲线假设给定数据点(,Y)(i=0,1,⋯,m),为所有次数不超过n(n≤m)的多项式构成的函数类,拟合。这类问题通常有两种情况:一种是2个观测量与Y之间的函数形式已知,但一些参数未知

5、,需现求p()=∑akU-,使得要确定未知参数的最佳估计值;另一种是与Y之k=0mmn间的函数形式还不知道,需要找出它们之间的经验,=∑[px)一Yi]=∑(∑(tk一Yi)i=0i=0=0公式,这样的变量关系被称为统计关系』。把最小=rain(1)二乘原理应用到测试用例优化中,通过测试用例的当拟合函数为多项式时,称为多项式拟合,满足拟合曲线与准确曲线的误差大小来区分所生成的测式(1)的P()称为最小二乘拟合多项式。特别地,当n=1时,称为线性拟合或直线拟合。收稿日期:2011—11—29mn基金项目:甘肃省教育厅硕士生导师基金项目(0908—04)显然,=∑(∑O,k一Yi)。为0

6、。,n一,的作者简介:马海云(1974),男,甘肃人,副教授,硕士,主要研究多元函数,因此上述问题即为求,=,(0。,n一,。)方向为软件可靠性测试、数据挖掘。2012年第3期工业仪表与自动化装置·109·的极值问题。由多元函数求极值的必要条件,得:基于逻辑和路径覆盖生成的测试用例如表1所示。对第1组测试用例进行模拟,得到的曲线如图老=2m(n)==o,1,⋯,2所示,图中上面的线是准确曲线,下面的线是拟合(2)曲线,可以看出拟合曲线和准确曲线相差较远,误差即比较大。再对生成的测试用例进行优化,得到第2组测试用例,如表2所示,对第2组测试用例进行模∑(∑“)o=∑y,j.=o,1,⋯

7、,n(3)拟,得到的曲线如图3所示,图中上面的线是准确曲式(3)称为正规方程组。线,下面的线是拟合曲线。多项式拟合的一般方法可归纳为以下几步:从图2和图3可以看出拟合曲线和准确曲线相1)由已知数据画出函数粗略的图形——散点差较近,误差比较小。从这两幅模拟图看出,经过优图,确定拟合多项式的次数n;化后的测试用例优于刚生成的第一组测试用例。2)列表计算∑(=0,1,⋯,2)和表1第1组测试用例测试用例预期结果∑),(=o,1,⋯,2n);i=1(4、6、5))

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