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N-Switchカバレッジテストの問題点と解決策

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SS2013で発表したものです。
本プレゼン資料に対応する論文を以下に置きました。
http://www.hayst.com/Documents/SS2013-paper.pdf

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N-Switchカバレッジテストの問題点と解決策

  1. 1. N-Switch カバレッジテストの問題点と解決策 ――状態遷移パスと,イベントの組合せの分離と統合 ■SS2013 経験論文 2013年7月9日(火) ソリューション・サービス開発本部 秋山 浩一 © 2013 Fuji Xerox Co., Ltd. All rights reserved.
  2. 2. 目次 1. 状態遷移テスト 2. N-Switchカバレッジ 3. N-Switchカバレッジの問題点 4. 本手法(PathCombo法) 5. 本手法(PathCombo法)before / after 6. PathCombo法の効果 7. 残課題と今後の取組み © 2013 Fuji Xerox Co., Ltd. All rights reserved. 2
  3. 3. 1. 状態遷移テスト(状態遷移図・状態遷移表) © Fuji Xerox Co., Ltd. All Rights Reserved. 3  状態遷移図を描く  状態遷移表を書く • 状態×イベント  セルをテストする • 遷移すること • 遷移しないこと(N/A) 状態 イベント      | スタート 連続再生 リピート再生 エンド CD挿入 連続再生 N/A N/A N/A 曲送り N/A 連続再生 N/A N/A Repeat N/A リピート再生 連続再生 N/A Eject N/A エンド エンド N/A
  4. 4. 2. N-Switchカバレッジ(1-Switch,2-Switch,……) © Fuji Xerox Co., Ltd. All Rights Reserved. 4 N-Switchカバレッジでは N+1回の状態遷移を網羅す るパスをテストする  関係行列を書く • 遷移元×遷移先  関係行列をN+1乗する 遷移先 遷移元 | スタート 連続再生 リピート エンド スタート CD挿入 連続再生 曲送り Repeat Eject リピート再生 Repeat Eject エンド 遷移先 遷移元 | スタート 連続再生 リピート エンド スタート CD挿入 *曲送り CD挿入 *Repeat CD挿入 *Eject 連続再生 曲送り *曲送り +Repeat *Repeat 曲送り *Repeat 曲送り *Eject +Repeat *Eject リピート再生 Repeat *曲送り Repeat *Repeat Repeat *Eject エンド S0 S1 S2 データ破壊 故障顕在化 状態遷移 1-Switch
  5. 5. 3. N-Switchカバレッジの問題点 © Fuji Xerox Co., Ltd. All Rights Reserved. 5 イベントが複数存在する場合に,N-Switchカバレッジを適用しようとすると パスが非常に複雑になる 例)カーオーディオでは,一つの命令(イベント)を,画面タッチ, ボタン操作,リモコン操作,後部座席からの4つの操作で実現している 左図の非常に単純な状態遷移であっても,A {a, b, c, d},I{i, j, k, l},M {m, n, o, p}のイベントが存在する場合,  S0→S0: (a + b + c + d)2 と(i + j + k + l)×(m + n + o + p) aa+ab+ac+ad+ba+bb+bc+bd+ca+cb+cc+cd+da+db+dc+dd+im+in+io+ip+jm+jn+jo+j p+km+kn+ko+kp+lm+ln+lo+lp  S0→S1: ai+aj+ak+al+bi+bj+bk+bl+ci+cj+ck+cl+di+dj+dk+dl  S1→S0: ma+mb+mc+md+na+nb+nc+nd+oa+ob+oc+od+pa+pb+pc+pd  S1→S1: mi+mj+mk+ml+ni+nj+nk+nl+oi+oj+ok+ol+pi+pj+pk+pl 遷移パスは,80通り(イベント数は160イベント)出現する
  6. 6. 3. N-Switchカバレッジの問題点(補足) © Fuji Xerox Co., Ltd. All Rights Reserved. 6 S0 a b c d a = 画面タッチ b = ボタン操作 c = リモコン操作 d = 後部座席から A2 = (a + b + c + d)2 = aa+ab+ac+ad+ba+bb+bc+bd+ca+cb+cc+cd+da+db+dc+dd A
  7. 7. 4. 本手法(PathCombo法) © Fuji Xerox Co., Ltd. All Rights Reserved. 7 本手法(PathCombo法)は,状態遷移とイベントの組合せを分けて考える. 1. イベントを一つにまとめてN-Switchカバレッジパスを求める 2. パスを連結し一本の長いパスを作成する 3. まとめたイベントを因子、元のイベントを水準として直交表に割り付け組 み合わせる(水準集約法を使用して直交表の大きさは固定する) 1. イベントをA,M,Iのままパスを求める S0→S0について,AA+IM S0→S1について,AI S1→S0について,MA S1→S1について,MI 2. パスを1本に連結する [S0]:A→[S0]:A→[S0]:I→[S1]:M→[S0]:A→[S0]:I→[S1]: M→[S0]:I 3. まとめたイベントを因子、元のイベントを水準として 直交表に割り付ける A1{a, b, c, d},A2{a, b, c, d},I1{i, j, k, l},M1{m, n, o, p}, A3{a, b, c, d},I2{i, j, k, l},M2{m, n, o, p}, I2{i, j, k, l}
  8. 8. 4. 本手法(PathCombo法の補足:L16水準集約法とは) © Fuji Xerox Co., Ltd. All Rights Reserved. 8 水準集約法とは直交表を横に複数並べる方法 1. L16は4水準の因子が5列存在する 2. 横に並べると5列ごとに同じ列(同じ水準通しの 組合せしか現れない列)が発生する 3. 逆に言うと,前後4列との水準組合せは出現する 4. そもそも1-Switchカバレッジは前後のイベントの 水準組合せを出せばよい A A I M A 1 a a i m 2 a b j n 3 a c k o 4 a d l p … d c j m d d l n I M I 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 15 16 前後4列との2列間組合せが現れる
  9. 9. 5. 本手法(PathCombo法) before / after © Fuji Xerox Co., Ltd. All Rights Reserved. 9 1. イベントをA,M,Iのままパスを求める S0→S0について,AA+IM S0→S1について,AI S1→S0について,MA S1→S1について,MI 2. パスを連結する [S0]:A→[S0]:A→[S0]:I→[S1]:M→[S0]:A→[S0]:I→[S1]:M→[S0]:I 3. イベントを因子として直交表に割り付ける A1{a, b, c, d},A2{a, b, c, d},I1{i, j, k, l},M1{m, n, o, p},A3{a, b, c, d},I2{i, j, k, l}, M2{m, n, o, p}, I2{i, j, k, l}  S0→S0について aa+ab+ac+ad+ba+bb+bc+bd+ca+cb+cc+cd+da+db+dc+dd+im+in+io+ip+jm+jn+jo+jp+km+kn+ko+kp+lm +ln+lo+lp  S0→S1について ai+aj+ak+al+bi+bj+bk+bl+ci+cj+ck+cl+di+dj+dk+dl  S1→S0について ma+mb+mc+md+na+nb+nc+nd+oa+ob+oc+od+pa+pb+pc+pd  S1→S1について mi+mj+mk+ml+ni+nj+nk+nl+oi+oj+ok+ol+pi+pj+pk+pl N-Switch 面倒! PathCombo 簡単!
  10. 10. 6. PathCombo法の効果 © Fuji Xerox Co., Ltd. All Rights Reserved. 10 No. A1 A2 I1 M1 A3 I2 M2 I3 1 a a i m a i m i 2 b b j n a j n j 3 c c k o a k o k 4 d d l p a l p l 5 c a j p b k m j 6 d b i o b l n i 7 a c l n b i o l 8 b d k m b j p k 9 d a k n c l m k 10 c b l m c k n l 11 b c i p c j o i 12 a d j o c i p j 13 b a l o d j m l 14 a b k p d i n k 15 d c j m d l o j 16 c d i n d k p i 本手法(PathCombo法)は,状態遷移とイベントの組合せを分けて考える. 1. 従来のN-Switchでは160イベントのバラバラなテストを必要とした 2. 本手法では128イベントで16回のテストとなった (=8個の因子×16回のテスト) 3. 1-Switchカバレッジは満たし,さらにL16水準集約法なので前後4イベン トの組合せが出現している 4. 実際に医療機器の状態遷移テストへ適用済(状態数20程度)
  11. 11. 7. 残課題と今後の取組み © Fuji Xerox Co., Ltd. All Rights Reserved. 11 1. N-Switchテストでは,Nが増加するごとにテスト数は指数関数的(階乗) に増加する. 2-Switchであれば,強度3のL125を使って5水準の因子を5列ずつ水準集 約法で割り付ければよいがテスト数がだいぶ多くなる(125回). テストの効果と効率を考えると, Nにいくつの値を取るのが最適値なのか に論理的に答えを出したい. 2. また,N-Switchカバレッジのテストを不要とするためのソフトウェアテス ト設計技術(もしくはレビュー手法)について考えていきたい.
  12. 12. ご清聴ありがとうございました

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