Automaty ve Verifikaci a Testování Software
Loading...
Date
Authors
Hruška, Martin
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract
Tato práce se zabývá aplikacemi teorie automatů v zajištění kvality software. V první části se zabývá aplikací automatů v tzv. analýze tvaru, kterou lze využít pro formální verifikaci programů pracujících s dynamickými datovými strukturami. Konkrétně představuje rozšíření analýzy tvaru založené na lesních automatech o zpětný běh analýzy přes řádky programu, které se objeví v potenciálním protipříkladu a zjemnění abstrakce založené protipříkladech. Dále je v práci představena nová doména pro analýzu tvaru a to automaty nad grafy s omezenou stromovou šířkou. Ty jsou obecnější než lesní automaty, ale zároveň výpočetní složitost algoritmů s nimi pracujících je použitelná. V druhé části se zabýváme automatizovaným testováním výrobních informačních systémů v prostředí digitálního dvojčete. Představujeme metodu, která dokáže orchestrovat digitální dvojče tak, aby reprodukovalo reálné prostředí, v němž bývají zmíněné systémy nasazeny. To poskytuje bezpečné prostředí testování výrobních informačních systémů. Navíc jsme metodu rozšířili o možnost tvorby nových testovacích scénářů nad rámec pouhé reprodukce již pozorovaného chování reálného prostředí, a tak zvýšili kvalitu testovacího procesu.
This thesis focuses on applications of automata theory to software quality. In the first part, we focus on shape analysis which can be used for formal verification of programs manipulating dynamic data structures. Particularly, we develop an approach of backward program execution along possible counterexamples tracesvand counterexample-guided refinement for shape analysis based on forest automata. We also introduce a new approach based on automata over graphs with a bounded tree width which is more general than forest automata but still has feasible computation properties. In the second part, we introduce a method for automated testing of manufacturing execution systems (MES) in digital twin. We are able to orchestrate a digital twin to reproduce behaviour of a real-world setting in which MES is deployed and so provide a safe environment for testing. Moreover, we can generate new test cases by applying automata and abstraction over them in this context.
This thesis focuses on applications of automata theory to software quality. In the first part, we focus on shape analysis which can be used for formal verification of programs manipulating dynamic data structures. Particularly, we develop an approach of backward program execution along possible counterexamples tracesvand counterexample-guided refinement for shape analysis based on forest automata. We also introduce a new approach based on automata over graphs with a bounded tree width which is more general than forest automata but still has feasible computation properties. In the second part, we introduce a method for automated testing of manufacturing execution systems (MES) in digital twin. We are able to orchestrate a digital twin to reproduce behaviour of a real-world setting in which MES is deployed and so provide a safe environment for testing. Moreover, we can generate new test cases by applying automata and abstraction over them in this context.
Description
Citation
HRUŠKA, M. Automaty ve Verifikaci a Testování Software [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Výpočetní technika a informatika
Comittee
prof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (předseda)
prof.,RNDr. Jiří Barnat, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Jan Kofroň, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (člen)
Dr. Florian Zuleger (člen)
Date of acceptance
2024-03-05
Defence
The student presented the goals and results, which he achieved within the solution of the dissertation.
The student has competently answered the questions of the committee members and reviewers.
The discussion is recorded on the discussion sheets, which are attached to the protocol. Number of discussion sheets: 6
The committee has agreed unanimously that the student has fulfilled requirements for being awarded the academic title Ph.D.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení