基于EFSM的智能车间制造系统生产物流建模与仿真

制造业的生产物流方式处于不断变革中,对其建模仿真可为制造系统规划设计、分析及改造提供决策支持。依“人-机-物-环-法”分类给出了智能车间制造系统中实体元素的描述,结合EFSM(extended finite state machine)和组件化建模思想,建立了生产和物流组件化EFSM模型;阐述了智能车间多作业生产的建模过程以及组件模型实例化方法;通过EFSM-DEVS(discrete event system specification)模型自动转换及DEVS引擎完成了仿真运行。仿真结果表明:该方法所建立的模型更符合车间实际状况,适用性更广;组件化建模思想能构造更具扩展性的软件;建模及仿真运行的3D可视化使软件直观性更好,其仿真结果与AnyLogic保持一致。

基于EFSM模型的可执行回归测试数据生成方法

基于扩展有限状态机(extened finite state machine,EFSM)的回归测试过程中,传统的可执行测试数据生成方法由于没有充分利用软件变更信息,在对模型分支错误进行检测时效率较低。为此,提出了一种基于EFSM模型融合的可执行回归测试数据生成方法,制定规则对软件变更前后的模型进行融合,将程序变量作为符号对融合模型中所需覆盖的测试序列进行遍历,结合软件变更信息生成变量约束表达式组并求解得到最终的回归测试用例。实验结果表明:该方法在分支错误检测率、可执行比例、稳定性和测试效率等方面具有一定的优势。

基于Session的Web应用软件EFSM模型构建方法研究

在Web应用软件模型表示研究领域中,研究对象主要为不含Ajax技术的应用程序。少数针对Ajax(Asynchronous JavaScript and XML)的模型构建采用传统的FSM模型表示方法,并不能描述客户端消息触发后的参数传递问题;在FSM模型的基础上引入UML分层模型的表示方法因需要人工干预,不利于测试用例的自动生成。针对上述问题,借鉴EFSM模型这一重要的软件描述模型,从用户的Session数据出发,通过日志数据分析用户的行为,并记录客户端的操作事件。通过对用户行为和客户端操作事件进行匹配,生成完整的用户会话,从而建立EFSM模型。实验结果表明,该EFSM模型能够有效地表示Web应用程序的状态以及状态的变化情况,并可以有效地为测试用例自动生成服务。

海运物流自动订舱系统的EFSM建模与实现

自动订舱系统是一类控制条件复杂的状态变化自动处理系统,精确的系统建模是系统成功的关键。文中首先介绍了海运物流自动订舱系统的特征及相关建模技术,提出了一种扩展有限状态机(EFSM)的建模方法,分析了该建模技术的方法、图素、语义以及模型到算法的一种映射关系。最后利用这种形式化建模技术实现了海运物流自动定舱系统,给出的系统建模和实现方法可以运用到各类电子化申请/答复的系统设计中。

基于EFSM不定型切片测试用例自动生成的研究

基于模型的测试是软件测试中一个重要分支,但随着模型规模的增大,测试用例生成也变得越来越困难.扩展有限状态机(extended finite state machine,EFSM)是一种广泛应用的模型,它是对有限状态机(finite state machine,FSM)的扩展,能够更精确地刻画软件系统的动态行为.对EFSM模型的测试主要包含2个部分:测试迁移路径的生成和覆盖测试迁移路径的测试数据的生成.基于搜索的方法已被应用于测试数据的生成.为了提高在大规模EFSM模型中测试用例生成的效率,在前期对EFSM模型非终止性研究新型依赖性分析和切片技术的基础上,提出了基于EFSM模型不定型切片的测试用例生成方法和测试用例补全方法.通过2个案例分析得出:基于模型切片可以更加准确地生成可行路径和提高测试强度.基于7个基准EFSM模型的实验结果表明,在大多数情况下,在切片上生成测试用例的效率都比在原模型上高.

含过程调用EFSM模型测试数据生成

针对含过程调用EFSM模型测试数据生成中过程调用的不可执行问题,提出了一种能对过程调用进行处理以实现模型的测试数据自动生成方法。该方法将被调子过程描述为一个EFSM模型,将表示主过程及子过程的EFSM模型合并为一个新的模型,合并后的模型符合EFSM模型规范,采用遗传算法对该模型进行测试数据自动生成。实验结果表明,该方法能够较好地解决含过程调用EFSM模型的测试数据自动生成问题。

基于使用场景的时间扩展EFSM建模与完整性验证

为了提高嵌入式实时系统软件的质量和可靠性,采用基于模型的软件测试方法是最有效的途径之一.但是,由于该类软件具有实时特性且十分复杂,一般的模型通常缺乏对其实时特性以及软件行为的描述,且需要丰富的专业领域知识才能将其建立的较为精确完整,导致建模的难度和成本增加,难以保证测试的充分性和有效性.使用场景是用户与软件之间的交互实例,详细描述了软件的系统行为而不关注其内部的复杂结构.因此,为了降低建模的难度,本文基于使用场景的规范化表示Scene来构建模型,并使用时间扩展EFSM模型来描述该类软件的实时特性;为了保证所建模型的完整性,本文设计了模型完整性评估准则,通过验证模型迁移中约束条件的完整性来确定模型是否完整的表征了系统的行为;针对不完整的模型,根据约束条件设计了待补全迁移生成策略生成待补全迁移,并通过动态模拟模型的可行迁移序列执行过程将其补全到模型中,以提高模型的完整性.最后,本文针对4个嵌入式实时系统软件构建时间扩展EFSM模型并进行了一系列的实验.实验表明,本文提出的方法不仅有效的构建了模型,而且能够将生成的待补全迁移有效补全到模型中,进一步提高了模型的完整性.

面向Web服务器端敏感路径的客户端扩展有限状态机测试生成

为对Web应用进行有效的测试,本文提出了一种面向Web应用服务器端敏感路径覆盖的客户端扩展有限状态机测试用例生成方法。针对Web应用客户端扩展有限状态机模型,以Web应用服务器端的敏感路径覆盖为目标,利用Memetic演化算法实现客户端扩展有限状态机模型的测试用例自动生成,对Web应用进行测试。同时,为解决由模型生成的抽象测试用例不可直接执行的问题,提出了一种基于Selenium的测试脚本自动构建方法,通过分析扩展有限状态机模型迁移的特征,利用谱聚类算法实现迁移聚类,依据映射规则将聚类之后的迁移映射为测试脚本,形成迁移脚本库,将抽象测试用例转换为可执行的测试用例。实验结果表明:基于Selenium的测试脚本自动构建能有效地将抽象测试用例转化为可执行的测试脚本;面向Web服务器端敏感路径的客户端扩展有限状态机测试用例生成方法能有效地实现Web服务器端敏感路径的覆盖,对服务器端的敏感路径进行测试。

情感建模方法研究

针对情感建模难点问题,分析了目前人工情感模型建模的方法,包括OCC模型、智能体情感模型、基于模糊逻辑情感模型等,并对上述模型的应用领域进行分析,提出基于扩展有限状态机(EFSM)建立人工情感模型的方法.该方法通过状态上的变量属性集合V,实现机器人情感变化与转换控制,能够实现准确的情感信息获取、描述及参数化建模,实现多特征融合的情感理论计算.实验验证了EFSM情感模型的有效性.

Web应用程序的用户非预期行为测试模型的研究

现有Web应用程序测试模型默认前提是将Web应用程序软件行为等同于其他传统软件,而忽略了Web应用程序中用户的非预期行为将可能影响软件应有的逻辑,导致软件行为失效,针对这一问题,本文在分析现有测试模型,测试策略与算法的基础上,提出一种基于扩展有限状态机(EFSM)的UUBTM测试模型来生成非预期行为的测试序列UTSEQ,实验证明该序列可以有效检测Web应用程序中存在的缺陷.

面向协议一致性测试的测试序列生成方法研究

考虑到协议一致性测试中基于扩展有限状态自动机（EFSM）模型的测试序列生成仍然是一个尚无理想方法解决的开放性问题，提出了一种面向协议一致性测试的基于EFSM模型的测试序列生成方法。此方法将EFSM模型转换成确定化的EFSM（DEFSM）模型，并在转换过程中对EFSM模型中的条件和操作冲突进行检测并加以消除，此外，通过测试序列生成附加模块的协助，可将变量及其条件判定从DEFSM模型中分离出来，使得处理后的DEFSM模型等同于有限状态自动机（FSM）模型，从而将EFSM的描述优势和基于FSM模型的测试序列生成优势进行有效的结合。理论和实验分析结果显示了此方法的有效性。

基于扩展有限状态机建模方法的188-220C协议仿真模型实现

MIL-STD188-220C是军用分组无线电C4I系统之间的互操作标准,结合协议工程的思想,提出了基于扩展有限状态机描述建立仿真模型的一种建模方法,并在此方法的基础上,建立了220C协议的仿真模型。该模型的层次结构、外部接口和内部状态转移与协议标准一致,既能满足数字化战场战术指挥控制系统综合仿真的需要,又能在此基础上实现协议的进一步研究与改进。

基于SPIN的模块化模型检测方法研究

该文针对模型检测过程中所存在的状态爆炸问题,提出了一种基于模型检测工具SPIN的模块化模型检测方法。所提出的方法能够将指定的抽象模型分解成若干的模块,并对这些验证复杂度相对低的模块执行模型检测,以替代对原模型的模型检测。所提方法所用的分解过程保留了原模型所有的语义,同时不增加额外的语义,从而使得验证所有模块等同于验证原模型。理论和实验分析结果显示了所提方法的有效性。

基于UML建模的软件测试系统设计

针对当前UML建模在软件设计中的广泛应用,提出一种基于模型的软件自动化测试方案。为实现测试方案,通过UML状态图对软件模型进行构建,同时利用EFSM模型生成路径转换序列,借助Petri网的可覆盖性、可达性,将UML状态图转换为Petri网,再通过Petri网对上述转换的路径进行分析,从而消除了传统测试用例生成时存在的缺点,最后通过实验验证了该算法的严谨性和有效性。

OSPFv3协议一致性测试序列的自动生成

由于手工法生成的测试例具有随机性、不确定性和不完整性,因此提出了一个自动生成测试例的方法,使用该方法生成的测试例比运用手工法生成的测试例准确、完整.该方法首先为OSPFv3协议的邻居状态转换过程建立了部分的EFSM模型,然后遵循故障模型的故障类型标准,使用数据流与控制流相结合的方法自动生成测试序列,对生成的测试例经过测试发现了协议实现的一些错误.

一种基于扩展有限状态机的自动化测试用例生成方法

扩展有限状态机(EFSM)是使用最广泛的测试模型之一.由于不可行路径的存在,运用EFSM模型生成测试用例仍然是个难题.本文提出了一种基于EFSM模型的自动化测试用例生成方法 (ATGEM).为解决不可行路径问题,首先提出一种基于数据流分析的路径可行性度量方法来预测路径的可行性,以尽可能避开不可行路径,提高测试用例自动化生成的效率.然后通过建立动态可执行模型来获取运行时反馈信息作为搜索算法的适应度函数(fitness function),实现测试数据和预言信息的自动生成.该方法结合静态分析和动态分析技术生成一个较优可行路径子集和对应测试用例来达到指定的覆盖准则,能够应用于多种数据类型的测试用例生成,适用范围较广.通过实验在多个EFSM模型上验证了ATGEM方法中测试用例生成和路径可行性度量方法的有效性,实验结果表明,利用路径可行性度量方法可以大幅度提高测试用例生成效率,与现有方法相比,ATGEM中的测试用例生成方法具有更高的效率.