Técnicas de prueba avanzadas para la generación de casos de prueba

Software testing is a crucial phase in software development, particularly in contexts such as critical systems, where even minor errors can have severe consequences. The advent of Industry 4.0 brings new challenges, with software present in almost all industrial systems. Overcoming technical limitations, as well as limited development times and budgets, is a major challenge that software testing faces nowadays. Such limitations can result in insufficient attention being paid to it. The Bay of Cadiz’s industrial sector is known for its world-leading technological projects, with facilities and staff fully committed to innovation. The close relationship between these companies and the University of Cadiz allows for a constant exchange between industry and academia. This PhD thesis aims to identify the most important elements of software testing in Industry 4.0, based on close industrial experience and the latest state-of-the-art work. This allows us to break down the software testing process in a context where large teams work on large-scale, changing projects with numerous dependencies. It also allows us to estimate the percentage benefit that a solution could provide to test engineers throughout the process. Our results indicate a need for non-commercial, flexible, and adaptable solutions for the automation of software testing, capable of meeting the constantly changing needs of industry projects. This work provides a comprehensive study on the industry’s needs and motivates the development of two new solutions using state-of-the-art technologies, which are rarely present in industrial work. These results include a tool, ASkeleTon, which implements a procedure for generating test harnesses based on the Abstract Syntax Tree (AST) and a study examining the ability of the Dynamic Symbolic Execution (DSE) testing technique to generate test data capable of detecting potential faults in software. This study leads to the creation of a novel family of testing techniques, called mutationinspired symbolic execution (MISE), which combines DSE with mutation testing (MT) to produce test data capable of detecting more potential faults than DSE alone. The findings of this work can serve as a reference for future research on software testing in Industry 4.0. The solutions developed in this PhD thesis are able to automate essential tasks in software testing, resulting in significant potential benefits. These benefits are not only for the industry, but the creation of the new family of testing techniques also represents a promising line of research for the scientific community, benefiting all software projects regardless of their field of application.La prueba del software es una de las etapas más importantes durante el desarrollo de software, especialmente en determinados tipos de contextos como el de los sistemas críticos, donde el más mínimo fallo puede conllevar la más grave de las consecuencias. Nuevos paradigmas tecnológicos como la Industria 4.0 conllevan desafíos que nunca antes se habían planteado, donde el software está presente en prácticamente todos los sistemas industriales. Uno de los desafíos más importantes a los que se enfrenta la prueba del software consiste en superar las limitaciones técnicas además de los tiempos de desarrollo y presupuestos limitados, que provocan que en ocasiones no se le preste la atención que merece. El tejido industrial de la Bahía de Cádiz es conocido por sacar adelante proyectos tecnológicos punteros a nivel mundial, con unas instalaciones y un personal totalmente implicado con la innovación. Las buenas relaciones de este conjunto de empresas con la Universidad de Cádiz, sumadas a la cercanía geográfica, permiten que haya una conversación constante entre la industria y la academia. Este trabajo de tesis persigue identificar los elementos más importantes del desarrollo de la prueba del software en la Industria 4.0 en base a una experiencia industrial cercana, además de a los últimos trabajos del estado del arte. Esto permite identificar cada etapa en la que se desglosa la prueba del software en un contexto donde trabajan equipos muy grandes con proyectos de gran envergadura, cambiantes y con multitud de dependencias. Esto permite, además, estimar el porcentaje de beneficio que podría suponer una solución que ayude a los ingenieros de prueba durante todo el proceso. Gracias a los resultados de esta experiencia descubrimos que existe la necesidad de soluciones para la automatización de la prueba del software que sean no comerciales, flexibles y adaptables a las constantes necesidades cambiantes entre los proyectos de la industria. Este trabajo aporta un estudio completo sobre las necesidades de la industria en relación a la prueba del software. Los resultados motivan el desarrollo de dos nuevas soluciones que utilizan tecnologías del estado del arte, ampliamente usadas en trabajos académicos, pero raramente presentes en trabajos industriales. En este sentido, se presentan dos resultados principales que incluyen una herramienta que implementa un procedimiento para la generación de arneses de prueba basada en el Árbol de Sintaxis Abstracta (AST) a la que llamamos ASkeleTon y un estudio donde se comprueba la capacidad de la técnica de pruebas Ejecución Simbólica Dinámica (DSE, por sus siglas en inglés) para generar datos de prueba capaces de detectar fallos potenciales en el software. Este estudio deriva en la creación de una novedosa familia de técnicas de prueba a la que llamamos mutation-inspired symbolic execution (MISE) que combina DSE con la prueba de mutaciones (MT, por sus siglas en inglés) para conseguir un conjunto de datos de prueba capaz de detectar más fallos potenciales que DSE por sí sola. Las soluciones desarrolladas en este trabajo de tesis son capaces de automatizar parte de la prueba del software, resultando en unos beneficios potenciales importantes. No solo se aportan beneficios a la industria, sino que la creación de la nueva familia de técnicas de prueba supone una línea de investigación prometedora para la comunidad científica, siendo beneficiados todos los proyectos software independientemente de su ámbito de aplicación

Incorporating boundary conditions in a stochastic volatility model for the numerical approximation of bond prices

Producción CientíficaIn this paper, we consider a two-factor interest rate model with stochastic volatil-ity, and we assume that the instantaneous interest rate follows a jump-diffusionprocess. In this kind of problems, a two-dimensional partial integro-differentialequation is derived for the values of zero-coupon bonds. To apply standardnumerical methods to this equation, it is customary to consider a boundeddomain and incorporate suitable boundary conditions. However, for thesetwo-dimensional interest rate models, there are not well-known boundary con-ditions, in general. Here, in order to approximate bond prices, we propose newboundary conditions, which maintain the discount function property of thezero-coupon bond price. Then, we illustrate the numerical approximation ofthe corresponding boundary value problem by means of an alternative directionimplicit method, which has been already applied for pricing options. We testthese boundary conditions with several interest rate pricing models.MEC-FEDER Grant MTM2017-85476-C2-P, Junta de Castilla y León Regional Grants VA041P17 (with European FEDERFunds), VA138G18 y VA148G1

Notas fitosociológicas sobre las comunidades arbóreas de las Sierras de Cazorla y Segura

Se estudia el comportamiento fitosociológico y ecológico de los bosques de las Sierras de Cazorla y Segura, comentando los siguientes sintáxones: Paeonio-Quercetum rotundifoliae, Berberido-Quercetum rotundifoliae, Daphno-Aceretum granatensis, Berberido- Quercetum pyrenaicae, Junipero-Pinetum clusianae y Daphno-Pinetum sylvestris. Se describen tres nuevas subasociaciones: Paeonio-Quercetum rotundifoliae subas. arbutetosum unedonis, Berberido-Quercetum rotundifoliae subas. quercetosum faginae y Daphno-Aceretum granatensis subasociación pistacietosum terebinthi.The ecological and phytosociological behaviour of the forest in the Cazorla- Segura ranges are studied; the following syntaxa are discused: Paeonio-Quercetum rotundifoliae, Berberido-Quercetum rotundifoliae, Daphno-Aceretum granatensis, Berberido-Quercetum pyrenaicae, Jun ipero-Pinetum clusianae and Daphno-Pinetum sylvestris. Three new subassociations are described: Paeonio-Quercetum rotundifoliae subas. arbutetosum unedonis, Berberido-Quercetum rotundifoliae subas. quercetosum faginae and Daphno-Aceretum granatensis subas. pistacietosum terebinthi

En primera persona

El artista debe tener un pensamiento autónomo, y conectar con su “Yo” de forma más directa que el resto de la sociedad. Sin duda es el proceso de creación lo que te conecta con tu interior más profundo. El simple hecho de la elección de una temática, un soporte, o la manipulación de los materiales, crea un dialogo con el sujeto, lo hace que conecte con el mismo. Por lo tanto la expresión artística nos ayuda a” auto identificarnos”.Universidad de Sevilla. Grado en Bellas Arte

Distributed Model-Based Diagnosis using Object-Relational Constraint Databases

This work presents a proposal to diagnose distributed systems utilizing model-based diagnosis using distributed databases. In order to improve aspects as versatility, persistence, easy composition and efficiency in the diagnosis process we use an Object Relational Constraint Database (ORCDB). Thereby we define a distributed architecture to store the behaviour of components as constraints in a relational database to diagnose a distributed system. This work proposes an algorithm to detect which components fail when their information is distributed in several databases, and all the information is not available in a global way. It is also offered a proposal to define, in execution time, the allocation of the sensors in a distributed system.Ministerio de Ciencia y Tecnología DPI2003-07146-C02-0

Applying Constraint Databases in the Determination of Potential Minimal Conflicts to Polynomial Model-Based Diagnosis

Model-based Diagnosis allows the identification of the parts which fail in a system. The models are based on the knowledge of the system to diagnose, and may be represented by constraints associated to the components. The variables of these constraints can be observable or non-observable, depending on the situation of the sensors. In order to obtain the potential minimal diagnosis in a system, an important issue is related to finding out the potential minimal conflicts in an efficient way. We consider that Constraint Databases represent an excellent option in order to solve this problem in complex systems. In this work we have used a novel logical architecture of Constraint Databases which has allowed obtaining these potential conflicts by means of the corresponding queries. Moreover, we have considered Gröbner Bases as a projection operator to obtain the potential minimal conflicts of a system. The first results obtained on this work, which are shown in a heat exchangers example, have been very promising.Ministerio de Ciencia y Tecnología DPI2003-07146-C02-0

Developing a labelled object-relational constraint database architecture for the projection operator

Current relational databases have been developed in order to improve the handling of stored data, however, there are some types of information that have to be analysed for which no suitable tools are available. These new types of data can be represented and treated as constraints, allowing a set of data to be represented through equations, inequations and Boolean combinations of both. To this end, constraint databases were defined and some prototypes were developed. Since there are aspects that can be improved, we propose a new architecture called labelled object-relational constraint database (LORCDB). This provides more expressiveness, since the database is adapted in order to support more types of data, instead of the data having to be adapted to the database. In this paper, the projection operator of SQL is extended so that it works with linear and polynomial constraints and variables of constraints. In order to optimize query evaluation efficiency, some strategies and algorithms have been used to obtain an efficient query plan. Most work on constraint databases uses spatiotemporal data as case studies. However, this paper proposes model-based diagnosis since it is a highly potential research area, and model-based diagnosis permits more complicated queries than spatiotemporal examples. Our architecture permits the queries over constraints to be defined over different sets of variables by using symbolic substitution and elimination of variables.Ministerio de Ciencia y Tecnología DPI2006-15476-C02-0

NMUS: Structural Analysis for Improving the Derivation of All MUSes in Overconstrained Numeric CSPs

Models are used in science and engineering for experimentation, analysis, model-based diagnosis, design and planning/sheduling applications. Many of these models are overconstrained Numeric Constraint Satisfaction Problems (NCSP), where the numeric constraints could have linear or polynomial relations. In practical scenarios, it is very useful to know which parts of the overconstrained NCSP instances cause the unsolvability. Although there are algorithms to find all optimal solutions for this problem, they are computationally expensive, and hence may not be applicable to large and real-world problems. Our objective is to improve the performance of these algorithms for numeric domains using structural analysis. We provide experimental results showing that the use of the different strategies proposed leads to a substantially improved performance and it facilitates the application of solving larger and more realistic problems.Ministerio de Educación y Ciencia DIP2006-15476-C02-0

Animación low-cost: la expansión de técnicas masivas de animación digital

La animación audiovisual ha pasado de ser una serie de técnicas dispersas muy exclusivas y profesionalizadas a convertirse en un conjunto digital de recursos de uso frecuente que abarca todo el espectro funcional desde los aficionados a los medios masivos de comunicación. Este artículo pretende aportar valor a algunos de los recursos tecnológicos de apariencia cotidiana que han potenciado y expandido la animación como medio de expresión multitudinaria. Asímismo, este hecho parece haber sido influido por alguna de sus aplicaciones estrella, como es el caso de los videojuegos o de la aparición e incremento de canales de comunicación social alternativos en Internet (redes, portales, videoblogs,…). Uno de los principales objetivos de este estudio consiste en la catalogación y posterior categorización de los principales recursos tecnológicos de animación disponibles en este momento, tanto físicos como lógicos (hardware y software). A todo ello le sigue un enorme interés en las posibles contribuciones efectuadas sobre las fórmulas expresivas contemporáneas. Es decir, un análisis de las apariciones, desapariciones y mutaciones de los contenidos y sus formas, de sus funciones y ámbitos interaccionales, comunicacionales y estéticos.Universidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech