Automatizované techniky pro hodnocení testů založených na požadavcích

Hodnocení úplnosti testovacích sad vůči softwarovým požadavkům představuje zásadní problém při verifikaci kritických systémů, zejména v regulovaných doménách. Současná praxe je převážně založena na manuálním posuzování, které je náročné a náchylné k chybám. Disertační práce se zaměří na výzkum formálních a automatizovaných metod pro analýzu pokrytí požadavků testovacími případy, s důrazem na sémantické aspekty požadavků a jejich implicitní chování. Cílem práce je navrhnout formální rámec pro reprezentaci požadavků a testovacích případů a definovat objektivní kritéria pokrytí vycházející ze sémantiky požadavků (např. kombinace podmínek, časová omezení, sekvence akcí či stavové přechody). Na tomto základě budou zkoumány metody pro výpočet míry pokrytí testovací sady a pro identifikaci nepokrytých sémantických případů. Výzkum se zaměří zejména na následující oblasti:

• návrh a systematické porovnání formálních modelů vhodných pro reprezentaci různých tříd požadavků a testovacích artefaktů, včetně analýzy jejich vyjadřovací síly a analyzovatelnosti;
• formalizace pojmu pokrytí požadavků a odvození odpovídajících kritérií pokrytí (coverage obligations) z formální sémantiky požadavků;
• návrh algoritmů pro analýzu pokrytí testovacích sad nad formálními reprezentacemi, včetně identifikace nepokrytých případů a jejich vazby na konkrétní části požadavků;
• zkoumání metod převodu neformálních požadavků a testovacích případů do formálních modelů, včetně využití technik zpracování přirozeného jazyka a velkých jazykových modelů, s důrazem na spolehlivost a omezení těchto přístupů;
• experimentální vyhodnocení navržených metod na realistických datech

Součástí práce bude návrh a implementace prototypových nástrojů podporujících vybrané aspekty navrženého přístupu a jejich ověření na příkladech z oblasti vestavěných a avionických systémů. Důraz bude kladen na propojení formálních metod, testování softwaru a technik automatizace analýzy, s cílem přispět k systematickému a opakovatelnému hodnocení kvality testovacích sad.