Testing Timed Nondeterministic Finite State Machines with the Guaranteed Fault Coverage

Abstract

получена 22 декабря 2016Аннотация. В настоящее время при описании поведения дискретных систем достаточно часто необходимо принимать во внимание временные аспекты, и соответственно появляется необ-ходимость в распространении автоматных методов синтеза тестов с гарантированной полнотой на временные автоматы. В данной статье мы предлагаем метод построения проверяющих тестов с гарантированной полнотой для полностью определенного, возможно, недетерминированного авто-мата с одной временной переменной. Такие временные автоматы используются при описании по-ведения программного обеспечения и цифровых устройств. Область неисправности содержит все полностью определенные автоматы с заданным числом состояний и известной верхней оценкой на интервалы, описывающие временные ограничения. Предлагаемый метод опирается на построение по заданному временному автомату соответствующей конечно автоматной абстракции (абстракт-ного автомата). По абстрактному автомату строится проверяющий тест, последовательности кото-рого суть временные входные последовательности. Более короткие тесты можно построить, если ввести дополнительные ограничения на область неисправности, например, для случая, когда из-вестна наименьшая продолжительность каждого временного интервала в тестируемой реализации, и её величина больше двух. Кроме того, тест можно сократить с сохранением его полноты в случае, когда все интервалы для временных ограничений закрыты справа (или все интервалы закрыты слева). Приводятся результаты проведенных компьютерных экспериментов по сравнению длин тестов, построенных по временному автомату различными методами.Ключевые слова: временные автоматы, недетерминированные автоматы, синтез тестов, область неисправности Для цитирования: Твардовский А. С., Эль-Факи К., Громов M. Л., Евтушенко Н. В., "Синтез тестов с гаранти-рованной полнотой для недетерминированных временных автоматов", Моделирование и анализ информационных систем, 24:4 (2017), 496-507.

FSM abstraction based method for deriving test suites with guaranteed fault coverage against nondeterministic Finite State Machines with timed guards and timeouts

“…In the worst case, the length of a test suite derived by SCR-method exponentially depends on the number of states of FSM and this also holds for FSM with timed aspects. As experimental results show, in practice, length of adaptive distinguishing sequences is usually polynomial with respect to the number of FSM states when such a sequence exists [20,7]. Respectively, similar results can be derived for a TFSM when proposed algorithm is used and the boundary on timed guards is not too big.…”

“…Respectively, similar results can be derived for a TFSM when proposed algorithm is used and the boundary on timed guards is not too big. Note that length of the test suite also significantly depends on timed aspects of the specification TFSM such as the upper bounds of timed guards and value of timeouts [20,21]. We note again that the FSM abstraction of TFSM S can have non-separable states while all states of the TFSM are pairwise separable.…”

“…In this case, the corresponding trace from the initial state to a terminal state of an adaptive separating test case allows to determine what was a state of the FSM S before the experiment. If an adaptive sequence separates each pair of different states of the FSM S, then such a sequence is an adaptive separating sequence for the FSM S. A test case can also represent an adaptive sequence from the initial state of the FSM S to the state s if each input-output sequence of the test case from the initial to a terminal state is ended at state s [19,20]. In this case, state s is adaptively reachable from the initial state.…”

“…The problem of deriving a complete test suite against a nondeterministic FSM with timed guards with respect to the reduction relation has been considered in [20]. The proposed approach is based on the FSM abstraction of TFSM but that abstraction is a bit different from that considered in the «Preliminaries» section.…”

Deriving Homing Sequences for Finite State Machines with Timed Guards

“…Известный подход к построению конечно-автоматной абстракции сопровождается существенным увеличением входного алфави-та или множества состояний относительно исходного временного автомата [23]. Поскольку такая абстракция является избыточной при решении ряда задач [21,25,26], в том числе задач, связанных с установочными и тестовыми последовательностями, мы предлагаем подход к оптимизации конечно-автоматной абстракции.…”