面向海洋建模应用的蜕变测试场景自动识别

蜕变测试旨在缺乏测试预言机的情况下验证软件。我们的应用领域是海洋建模，其中测试预言机往往不存在，但所模拟物理系统的对称性是已知的。在这篇短文中，我们展示了利用机器学习自动生成蜕变测试场景的正在进行的工作。蜕变测试可表示为 f(g(X))=h(f(X))，其中 f 为被测应用，X 为输入数据，(g, h) 为蜕变关系。自动生成的蜕变关系可用于构建回归测试，以及比较同一软件应用的不同版本。此处我们限定 h 为单位映射。那么，构建测试的任务意味着寻找不同的 g，我们使用机器学习算法来解决这一问题。这些算法通常最小化代价函数。由于已知其中一个可能的 g 为单位映射，为寻找第二个可能的 g，我们构造代价函数，使其在 g 为蜕变关系时最小化，并在 g 为单位映射时施加惩罚。在识别出第一个蜕变关系后，重复该过程，使用奖励与先前发现的蜕变关系正交的 g 的代价函数。为进行实验评估，将对海洋建模应用的两个实现应用所提方法，目的是展示利用蜕变关系测试这些应用实现的使用方式。