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基于仿真的 Simulink 模型测试:使用测试序列与测试评估模块

软件工程 2022-12-23 v1

摘要

基于仿真的软件测试可协助工程师发现 Simulink 模型中的故障。它通常依赖搜索算法迭代生成测试输入,用于在仿真中驱动模型以检测设计错误。尽管基于仿真的软件测试技术在许多实际场景中有效,但它们通常未完全集成于 Simulink 环境中,且需要额外人工投入。许多技术要求工程师使用既不直观又未被 Simulink 完全支持的逻辑语言来指定需求,从而限制了其在工业中的采用。本工作提出 HECATE,一种利用 Simulink Test 中测试序列与测试评估模块的 Simulink 模型测试方法。与现有测试技术不同,HECATE 利用 Simulink 模型中的信息来引导基于搜索的探索。具体而言,HECATE 依赖测试序列与测试评估模块提供的信息来引导搜索过程。在来自不同领域与行业的 16 个 Simulink 模型基准上,我们将 HECATE 与前沿测试工具 S-TALIRO 比较,表明 HECATE 对约 94% 和约 81% 的基准模型分别比 S-TALIRO 更有效(更多暴露故障的测试用例)和更高效(更少迭代与计算时间)。此外,HECATE 成功为汽车领域一个代表性案例研究生成了暴露故障的测试用例,证明了其实用价值。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.11589,
  title  = {Simulation-based Testing of Simulink Models with Test Sequence and Test Assessment Blocks},
  author = {Federico Formica and Tony Fan and Akshay Rajhans and Vera Pantelic and Mark Lawford and Claudio Menghi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.11589},
  year   = {2022}
}