A comparison analysis of some random software testing strategy

W pracy przedstawione są wyniki analizy porównawczej dwóch, najczęściej wykorzystywanych w praktyce, strategii losowego tworzenia zbioru danych testowych: testowania w pełni losowego (random testing) i strukturalnego testowania losowego (partition testing). Zawarte w pracy rozważania mają na celu określenie warunków, dla których jedna z ww. strategii testowania losowego jest lepsza od drugiej, w sensie prawdopodobieństwa wykrycia co najmniej jednego błędu za pomocą utworzonych w oparciu o nie, tak samo licznych zbiorów danych testowych. Przedstawione rozważania zostały zilustrowane wynikami eksperymentów symulacyjnych, służących porównaniu efektywności analizowanych strategii testowania.Both partition testing and random testing methods are commonly followed practice towards selection of test cases. For partition testing, the program’s input domain is divided into subsets, called subdomains, and one or more representatives from each subdomain are selected to test the program. In random testing test cases are selected from the entire program’s input domain randomly. The main aim of the paper is to compare the fault-detecting ability of partition testing and random testing methods. The results of comparing the effectiveness of partition testing and random testing may be surprising to many people. Even when partition testing is better than random testing at finding faults, the difference in effectiveness is marginal. Using some effectiveness metrics for testing and some partitioning schemes this paper investigates formal conditions for partition testing to be better than random testing and vice versa

Optimizing the module structure of the program on the stage of its design

The paper proposes a formal method of determining the modular structure of the computer program by formulating and solution of the corresponding two-criterion optimization problem. A module strength coefficient and a module coupling coefficients were established as modularization criteria of the program. For the illustration of the considerations that have been discussed, a simple numerical example will be presented

Optymalizacja struktury oprogramowania wspierającego logistykę na etapie jego projektowania

Background: Computer software, widely used to support a broad range of logistics activities, is characterized both by increasing functionality and increasing complexity. For this reason, the process of software production, including the stages of specification of requirements, design, programming and testing, is time-consuming and expensive. The main goal of the software design phase is to determine the software architecture that identifies all software components and defines links and connections between them. The design phase also includes the development of the so-called internal logic of all extracted components, that is, detailed elaboration of algorithms for their operation and defining the structure of data used. It should be emphasized that the results of the software design process depend greatly on the knowledge and experience of the designer, because there are no universal behavioral patterns in this area. The main goal of the approach proposed at work is to reduce the role of the subjective factor in the results of the software development process. The focus of this work is on this software development process within logistics processes. Methods: The basic research method used in the work is mathematical modeling. The paper proposes a formal method of assigning the modular structure of the computer program by formulating and solving the corresponding double-criterion optimization problem. The module strength coefficient and module-coupling coefficients were established as modularization criteria of the program. Results: The main result of the work is the method of determining the modular structure of the designed program by determining the solution of the two-criterion optimization problem. The numerical example developed to illustrate this entirel confirms the possibilities of its practical application. The modular structure of the program, based on the solution of the formulated polyoptimization task, is characterized by the maximum value of the modular power coefficient and the minimum value of the modular strength coefficient. According to the latest trends in software engineering, it is the optimal structure. The method can be useful in the process of designing software for systems supporting the implementation of logistics processes. Conclusions: The author's method of determining the modular structure of the program, presented in the article, is an unprecedented attempt in the literature to use formal methods in the software design process, which could be implemented practically in the logistics processes. The lack of similar attempts probably results from the very low compliance of the software design stage with attempts to formalize it. In order to increase the possibility of practical application of the proposed method, it seems reasonable to conduct further work to implement the methods of developing software requirements specifications in a formalized form, e.g. with the use of mathematical notation.Wstęp: Oprogramowanie systemów komputerowych, powszechnie wykorzystywanych do wspomagania szeroko rozumianej działalności logistycznej, charakteryzuje się coraz większą funkcjonalnością, ale także coraz większą złożonością. Z tego powodu proces jego wytwarzania, obejmujący etapy: specyfikacji wymagań, projektowania, programowania oraz testowania, jest przedsięwzięciem czasochłonnym i kosztownym. Głównym celem fazy projektowania oprogramowania jest określenie architektury oprogramowania, która identyfikuje wszystkie komponenty oprogramowania i definiuje łącza i połączenia między nimi. Faza projektowania obejmuje również opracowanie wewnętrznej logiki wszystkich wyodrębnionych komponentów, czyli szczegółowe opracowanie algorytmów ich działania i określenie struktury wykorzystywanych danych. Należy podkreślić, że wyniki projektowania oprogramowania silnie zależą od wiedzy i doświadczenia projektanta, ponieważ nie ma uniwersalnych wzorców zachowań w tym obszarze. Głównym celem proponowanego podejścia jest ograniczenie wpływu wspomnianego czynnika subiektywnego na wyniki procesu projektowania oprogramowania. Metody: Podstawową metodą badawczą zastosowaną w pracy jest modelowanie matematyczne. W pracy proponuje się formalną metodę określania struktury modułowej projektowanego programu, poprzez wyznaczenie rozwiązania odpowiednio sformułowanego zadania optymalizacji dwukryterialnej. Jako kryteria modularyzacji przyjęto wskaźnik mocy modułowej oraz wskaźnik siły powiązań międzymodułowych programu. Rezultaty: Głównym rezultatem pracy jest autorska metoda wyznaczania struktury modułowej projektowanego programu, poprzez wyznaczenie rozwiązania formalnego problemu optymalizacji dwukryterialnej. Ilustrujący proponowaną metodę przykład numeryczny w pełni potwierdza możliwości jej praktycznego zastosowania. Struktura modułowa programu, oparta na rozwiązaniu sformułowanego zadania polioptymalizacji charakteryzuje się maksymalną wartością współczynnika tzw. mocy programu i minimalną wartością modułowego współczynnika powiązań międzymodułowych. Zgodnie z najnowszymi trendami inżynierii oprogramowania, jest to zatem struktura optymalna. Metoda może być przydatna, m.in. w procesie projektowania oprogramowania systemów wspierających realizację procesów logistycznych. Wnioski: Przedstawiona w artykule autorska metoda określania struktury modułowej programu jest - nie mająca precedensu w literaturze przedmiotu - jest próbą wykorzystania metod modelowania matematycznego w procesie projektowania oprogramowania. Brak podobnych prób w literaturze przedmiotu prawdopodobnie wynika z bardzo niskiej podatności etapu projektowania oprogramowania na jego formalizacji. W celu zwiększenia możliwości praktycznego stosowania proponowanej metody wydaje się zasadne prowadzenie dalszych prac, służących wdrożeniu metod opracowywania specyfikacji wymagań na oprogramowanie w sformalizowanej formie, np. z wykorzystaniem zapisu matematycznego

A case study in school transportation logistics

In the paper, a school bus routing problem, its mathematical models and solution methods are investigated. The aim of the study is to search for school bus routing problem and its solution method and to apply them for a sample case study. The case study concerns the routing and scheduling of school buses in an exemplary, well-recognized school located in one of Polish community. The problem is to find a series of school bus routes that ensure the service is provided equitably to all eligible students. Because of the NP-hardness of the school bus routing problem, it is solved using some heuristic optimization method using real data from the considered exemplary school. The aim is to increase bus utilization and to reduce transportation times for students, while maintaining on-time delivery of students to the school. Although the problem under consideration is one of the earliest logistics problems solved using methods of operations research, remains valid and is the subject of research, as evidenced by numerous contemporary publications, presenting new methods for the formal specification and solution of the problem

Wykorzystanie metod optymalizacji do wyznaczania najlepszego producenta oprogramowania

A practical problem of choosing a software developer is considered. This problem is investigated from a user’s viewpoint, i.e. it is assumed that the software which is needed should be not only reliable but as cheap as possible too. The purpose of the paper is to propose some formal way of determining software developer by formulating and solving the bicriterial optimization problem will both minimize the value of the number of software tasks which have incorrect realization during some time period and minimize the value of the software development cost. Some numerical example is presented to illustrate of practical usefulness of the method which is proposed. The exemplary bicriterial optimization problem is solved on the base of the general methodology of solving multicriteria optimization problems.W artykule przedstawiono propozycję pewnego wskaźnika jakości programu, w konstrukcji którego uwzględniono warunki jego użytkowej eksploatacji. Dla zilustrowania przydatności skonstruowanego wskaźnika jakości programu w dalszej części artykułu sformułowano dwukryterialne zadanie wyboru wariantu produkcji programu, z kosztem produkcji i proponowanym wskaźnikiem jakości programu jako kryteriami składowymi

Logistical Aspects of the Software Testing Process

The purpose of this article is characterization of the software testing process in terms of its logistical support. The software testing process is characterized as a complex, multistage project, with particular emphasis on its planning and organization. The role of logistical support and its importance for the efficiency of the testing process realization is highlighted. It was noted that proper software testing process planning and organization significantly affects the time and cost of that process

Ocena wpływu procesu testowania na niezawodność modułu programowego

W artkule przedstawiono propozycję modelu wzrostu niezawodności modelu w procesie jego testowania. W celu uwzględnienia, bardzo często występującego w praktyce testowania oprogramowania, zjawiska wykrywania przez różne zestaey danych testowych tych samych błędów wprowadzono pojęcie tzw. macierzy charakterystycznej testowanego modułu. NA podstawie analiy zależności macierzy charakterystycznej i przyrostu wartości wskaźnika niezawodności modułu przedstawiono praktyczne oszacowania tego przyrostu dla wybranych postaci macierzy charakterystycznej testowanego modułu

Comparison of Selected Strategies of Statistical Quality Control

The paper presents the results of a comparative analysis of the two methods of statistical quality control of products. That two methods differ from each other mainly by a way of determining a subset of products subjected to inspection. The first of the two methods, hereinafter referred to as the completely random method, is to draw a certain number of products for control of the entire products population. The second method, called the method of drawing from partitions, is a pre-split across the specific products population into smaller parts, called partitions, and then create a representation (sample) of the products subject to control by drawing the products from each partition. The main result of this study is to determine the conditions for which the effectiveness of quality control methods with drawing from partitions is not less than the efficiency of the method with fully random drawing, whereby the efficiency criterion is the likelihood of the event, consisting in the fact that there is at least one incorrect product among the drawn products. The considerations were illustrated by numerical examples, designed to compare the effectiveness of the analyzed methods of quality control