RETAkE: Abordagem para teste em tempo de execução de sistemas dinamicamente adaptativos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
Texto Completo: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/59400 |
Resumo: | A Dynamically Adaptive System (DAS) supports dynamic runtime adaptations to handle context changes. These adaptations can change the structure or behavior of the system and the logic of its adaptation mechanism. Therefore, one of the main challenges in the area is the execution of verification and validation activities. For instance, considering a system executing in a smartphone, which adapts its features through rules in the condition-action format, it may be necessary to change the rules at runtime to better fit the system to a context as the rapidly depleting of power resources, which may require a reduction in the battery level that activates a functionality. However, this adaptation may insert defects in the DAS, causing it to fail to correctly perform the adaptation. Runtime testing can be performed to verify the system’s adaptation during its operations in the final execution environment. To assist in the execution of these tests, features models can be used, which are high-level representations of the system’s functionalities. However, few work in the literature perform adaptation tests during system execution focusing on adaptation rules. Thus, this master’s thesis proposes RETAkE, an approach for the DAS test at runtime based on the system context and feature modeling. The approach focuses on executing test sequences in the adaptation mechanism, verifying the changed adaptation rules. Additionally, RETAkE also has a property checking technique that supports the testing process. As a secondary contribution, it was implemented a tool that automates the execution of the approach proposed in this work. Moreover, two mobile DASs are used in three different RETAkE evaluations, as follows: a proof of concept for detecting faults, a mutations test, and an analysis of the DASs adaptations in execution time. The tool identified the injected faults in the proof of concept as well as in the mutations testing and the last evaluation showed the impact of the tool during the DASs execution time. |
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RETAkE: Abordagem para teste em tempo de execução de sistemas dinamicamente adaptativosRETAkE: Approach to runtime testing of dynamically adaptive systemsSistemas adaptativosSensibilidade ao contextoTeste em tempo de execuçãoA Dynamically Adaptive System (DAS) supports dynamic runtime adaptations to handle context changes. These adaptations can change the structure or behavior of the system and the logic of its adaptation mechanism. Therefore, one of the main challenges in the area is the execution of verification and validation activities. For instance, considering a system executing in a smartphone, which adapts its features through rules in the condition-action format, it may be necessary to change the rules at runtime to better fit the system to a context as the rapidly depleting of power resources, which may require a reduction in the battery level that activates a functionality. However, this adaptation may insert defects in the DAS, causing it to fail to correctly perform the adaptation. Runtime testing can be performed to verify the system’s adaptation during its operations in the final execution environment. To assist in the execution of these tests, features models can be used, which are high-level representations of the system’s functionalities. However, few work in the literature perform adaptation tests during system execution focusing on adaptation rules. Thus, this master’s thesis proposes RETAkE, an approach for the DAS test at runtime based on the system context and feature modeling. The approach focuses on executing test sequences in the adaptation mechanism, verifying the changed adaptation rules. Additionally, RETAkE also has a property checking technique that supports the testing process. As a secondary contribution, it was implemented a tool that automates the execution of the approach proposed in this work. Moreover, two mobile DASs are used in three different RETAkE evaluations, as follows: a proof of concept for detecting faults, a mutations test, and an analysis of the DASs adaptations in execution time. The tool identified the injected faults in the proof of concept as well as in the mutations testing and the last evaluation showed the impact of the tool during the DASs execution time.Um Sistema Dinamicamente Adaptável (DAS, da sigla em inglês) provê suporte para adaptações dinâmicas em tempo de execução a fim de lidar com mudanças no contexto. Essas adaptações podem alterar a estrutura ou comportamento do sistema, assim como a lógica do seu mecanismo de adaptação. Logo, um dos principais desafios da área é a execução de atividades de verificação e validação. Por exemplo, considerando um sistema executando em um smartphone, que adapta suas funcionalidades através de regras no formato de condição-ação, pode ser necessário alterar as regras em tempo de execução para ajustar o sistema a um contexto como o esgotamento rápido de energia, exigindo a redução no nível de bateria que ativa uma funcionalidade desse sistema. No entanto, isso pode inserir defeitos no DAS, levando o mesmo a falhar na execução correta da adaptação. O teste em tempo de execução pode ser realizado para verificar a adaptação do sistema durante suas operações em ambiente de execução final. Para auxiliar na execução desses testes podem ser utilizados modelos de features, que constituem representações de alto-nível das funcionalidades do sistema. Entretanto, poucos trabalhos na literatura realizam testes de adaptação durante a execução do sistema e com foco nas regras de adaptação. Dessa forma, este trabalho de mestrado propõe a RETAkE, uma abordagem para teste de DAS em tempo de execução que se baseia na modelagem de contexto e features. O foco da abordagem está na execução de sequências de teste no mecanismo de adaptação, permitindo a verificação das regras de adaptação alteradas. Adicionalmente, a RETAkE permite a checagem de propriedades como técnica de suporte aos testes. Como contribuição secundária, foi implementada uma ferramenta que automatiza a execução da abordagem proposta neste trabalho. Para a avaliação do RETAKE, dois DAS móveis são usados para realizar uma prova de conceito com faltas, um teste de mutantes e uma análise do tempo de execução. A ferramenta identificou faltas inseridas na prova de conceito e no teste de mutantes e, por fim, a última avaliação identificou que a ferramenta impacta no tempo de execução dos DASs.Andrade, Rossana Maria de CastroSantos, Ismayle de SousaSantos, Erick Barros dos2021-07-08T19:27:58Z2021-07-08T19:27:58Z2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSANTOS, Erick Barros dos. RETAkE: Abordagem para teste em tempo de execução de sistemas dinamicamente adaptativos. 2020. 116 f. 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