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基于机器视觉的Web应用页面元素识别及可视化脚本生成

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计算机科学 2022年第11期49卷 65-75页

作者：李子东姚怡飞王微微赵瑞莲北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

为了给用户提供丰富的交互响应,Web应用的可视化元素越发复杂多样,传统基于DOM的测试已不能满足Web应用的测试新需求。新一代基于机器视觉的测试方法为Web应用复杂元素的测试提供了一种有效途径。目前,此类方法主要依赖于模版匹配技术识... 详细信息

为了给用户提供丰富的交互响应,Web应用的可视化元素越发复杂多样,传统基于DOM的测试已不能满足Web应用的测试新需求。新一代基于机器视觉的测试方法为Web应用复杂元素的测试提供了一种有效途径。目前,此类方法主要依赖于模版匹配技术识别Web页面元素,以生成可视化测试脚本对Web应用进行测试。然而,页面元素外观的细微变化可导致模版匹配技术失效,从而无法识别Web页面元素,更无法生成可视化测试脚本。因此,如何提高基于机器视觉的Web页面元素识别的准确性,使其在复杂条件中仍然适用是一项具有挑战性的工作。基于深度学习的目标检测是当前计算机视觉和机器学习领域的研究热点,可通过大样本学习得到深层的数据特征表示,以准确识别目标,其泛化能力相比模板匹配更强。针对Web应用,从页面元素的视觉特征出发,提出了一种基于深度学习的Web页面元素识别方法,即利用基于深度学习的目标检测算法YOLOv3构建Web页面元素识别模型,自动定位元素的位置和边界,识别Web页面元素类型及功能描述;在此基础上,自动为Web应用生成可视化测试脚本,提升Web应用的测试效率。为了验证基于机器视觉的Web页面元素识别的准确性,针对同一Web应用的不同版本及不同Web应用分别进行实验,结果表明,基于机器视觉的Web页面元素识别模型的平均召回率为75.6%,可有效辅助Web应用可视化测试脚本生成。

关键词： Web应用测试 Web应用页面元素识别可视化测试脚本测试脚本自动生成机器视觉

Android应用的用户行为模式挖掘及复用方法

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计算机应用 2022年第7期42卷 2155-2161页

作者：毛群王微微尤枫赵瑞莲李征北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

软件测试是保障Android应用质量的有效手段,而理解Android应用的功能作为Android测试过程的基础,旨在深入探究应用的业务逻辑并发现其功能问题,在测试中尤为重要。用户行为模式可充分辅助测试人员理解Android应用功能,从而提高测试效率... 详细信息

软件测试是保障Android应用质量的有效手段,而理解Android应用的功能作为Android测试过程的基础,旨在深入探究应用的业务逻辑并发现其功能问题,在测试中尤为重要。用户行为模式可充分辅助测试人员理解Android应用功能,从而提高测试效率。基于“相似Android应用共享用户行为模式”的构想,提出一种Android应用的用户行为模式挖掘及复用方法,以降低Android应用测试成本并提高测试效率。具体而言,针对待测Android应用,从其相似Android应用挖掘出用户行为模式;然后利用基于语义的事件模糊匹配策略为待测应用寻找对应事件,并基于用户图形界面(GUI)模型的最优路径选择策略为待测应用生成目标事件序列,从而实现相似应用间的用户行为模式复用。针对三类应用的32种用户行为模式进行实验,结果表明,87.4%的行为模式可在相似Android应用上被完整复用,并且被复用的行为模式可有效覆盖待测应用中90.2%的重要状态。可见,所提方法为Android应用测试提供了有效支撑。

关键词： Android应用 Android应用测试用户行为模式模式挖掘模式复用

基于Happens-Before关系的Android应用并发不稳定测试检测

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计算机系统应用 2024年

作者：张雨张文天张未晞尚颖长春职业技术学院信息学院北京化工大学信息科学与技术学院

Android应用异步消息执行顺序的不确定性是导致其不稳定的主要原因.现有不稳定测试研究大多通过随机确定异步消息的执行顺序以触发不稳定测试,其检测效果不佳且效率较低.本文提出一种基于Happens-Before(HB)关系的Android应用并发不稳... 详细信息

Android应用异步消息执行顺序的不确定性是导致其不稳定的主要原因.现有不稳定测试研究大多通过随机确定异步消息的执行顺序以触发不稳定测试,其检测效果不佳且效率较低.本文提出一种基于Happens-Before(HB)关系的Android应用并发不稳定测试检测方法,通过分析Android应用测试用例执行轨迹中异步消息间的HB关系,进而确定异步消息的可执行区间;并设计最大差异化调度策略,有指导性地确定异步消息执行顺序,使调度后的测试执行轨迹上异步消息执行序与原测试执行轨迹差异最大化,进而尝试改变测试执行结果,检测测试的不稳定性.为验证本文方法的有效性,针对40个Android应用程序的50个不稳定测试用例进行实验,实验结果表明,本文方法可检测全部不稳定测试用例,相比当前主流工具检测效果提升6%,且平均检测时间缩短31.78%.

关键词： Android应用不稳定测试检测异步消息 HB关系差异化调度

基于反射特征的Android测试用例自动生成

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计算机系统应用 2022年第12期31卷 350-358页

作者：闫怡梦赵瑞莲王微微尚颖北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

随着Android应用软件数量的急速增加,Android应用质量的重要性越来越受到人们的重视.测试是高质量软件的重要保证,而测试用例生成技术是自动化测试的关键.数据显示,在Google Play中有将近88%的Android应用程序使用了反射.然而,现有的And... 详细信息

随着Android应用软件数量的急速增加,Android应用质量的重要性越来越受到人们的重视.测试是高质量软件的重要保证,而测试用例生成技术是自动化测试的关键.数据显示,在Google Play中有将近88%的Android应用程序使用了反射.然而,现有的Android测试用例自动生成方法通常没有考虑反射技术的使用,无法检测出反射隐藏的恶意行为.为了进一步提高软件质量,本文提出一种新的Android测试用例生成方法,结合反射特征构造Android应用程序多粒度模型,同时对反射关系进行分析,生成能到达反射的调用路径,并利用自适应遗传算法生成覆盖反射路径的测试用例,对含反射特征的Android应用进行测试.为验证本文方法,分别从Android应用多粒度模型有效性及测试方法效率两方面对本文方法有效性进行评估.实验结果表明,本文提出的基于反射特征的Android测试用例自动生成方法对于反射的检测效果更好并且效率更高.

关键词：反射机制 Android应用 Android多粒度模型自适应遗传算法测试用例生成

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基于故障混叠度的模拟电路测点多目标选择

微电子学与计算机 2022年第9期39卷 80-88页

作者：张永超尤枫王微微赵瑞莲尚颖北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

模拟电路可测性设计中的测试节点选择方法通常使用一个电压阈值来确定所有故障的模糊程度,但实际上不同的故障需要的电压阈值是不同的.针对电压阈值设定问题,提出了一种基于聚类的故障混叠度计算方法,用于度量故障间的模糊程度.在此基础... 详细信息

模拟电路可测性设计中的测试节点选择方法通常使用一个电压阈值来确定所有故障的模糊程度,但实际上不同的故障需要的电压阈值是不同的.针对电压阈值设定问题,提出了一种基于聚类的故障混叠度计算方法,用于度量故障间的模糊程度.在此基础上,设计了一种模拟电路多目标测点选择方法,用于平衡测点数和隔离的故障数量之间的关系,以在尽可能少的测点数量下获得最大的故障隔离数.首先,利用小波包变换提取模拟信号特征;然后,通过聚类计算不同故障间的混叠度;最后,以故障隔离度和测点数量为目标,采用非支配排序遗传算法(NSGA-II)搜索测点集,实现模拟电路的测点选择.实验结果表明,相较于现有的测点选择方法,该方法在测点数量尽可能少的情况下可以获得最大的故障隔离数,实现了测点的优选.

关键词：模拟电路测点选择聚类小波包变换遗传算法

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Web应用漏洞报告理解及漏洞复现

计算机系统应用 2023年第11期32卷 62-72页

作者：李子东王微微尤枫杨羊赵瑞莲北京化工大学信息科学与技术学院北京100029 浙江理工大学信息科学与工程学院杭州310018

随着Web应用的功能日趋复杂,其安全问题不容乐观,Web应用安全性测试成为软件测试领域的研究重点之一.漏洞报告旨在记录Web应用安全问题,辅助Web应用测试,提升其安全性与质量.然而,如何自动识别漏洞报告中的关键信息,复现漏洞,仍是当前... 详细信息

随着Web应用的功能日趋复杂,其安全问题不容乐观,Web应用安全性测试成为软件测试领域的研究重点之一.漏洞报告旨在记录Web应用安全问题,辅助Web应用测试,提升其安全性与质量.然而,如何自动识别漏洞报告中的关键信息,复现漏洞,仍是当前的研究难点.为此,本文提出一种自动化的漏洞报告理解和漏洞复现方法,首先,依据漏洞报告的特点,归纳其语法依存模式,并结合依存句法分析技术,解析漏洞描述,提取漏洞触发的关键信息.其次,不同于常规自然语言描述,Web漏洞的攻击负载通常是非法字符串,大多以代码片段的形式存在,为此,本文针对攻击负载,设计提取规则,完善漏洞报告中攻击负载的提取.在此基础上,考虑漏洞报告与Web应用文本描述不同但语义相近,提出基于语义相似度的漏洞复现脚本自动生成方法,实现Web应用漏洞的自动复现.为验证本文方法的有效性,从漏洞收集平台Exploit-db的300余个Web应用项目中收集了400份漏洞报告,归纳出其语法依存模式;并针对23个开源Web应用涉及的26份真实漏洞报告进行漏洞复现实验,结果表明本文方法可有效提取漏洞报告的关键信息,并据此生成可行测试脚本,复现漏洞,有效减少人工操作,提升漏洞复现效率.

关键词： Web应用测试 Web应用漏洞报告分析 Web应用漏洞复现自然语言处理测试脚本自动生成

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基于高阶变异的多错误定位实证研究

计算机系统应用 2021年第5期30卷 47-58页

作者：娄琨尚颖王海峰北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

错误定位是软件调试中最昂贵的活动之一.基于变异的错误定位(MBFL)技术假定被大多数失败测试用例杀死的变异体能够很好地定位错误的位置.之前的研究表明MBFL在单错误定位上有很好的定位效果,但关于MBFL在多错误定位上的表现没有被深入... 详细信息

错误定位是软件调试中最昂贵的活动之一.基于变异的错误定位(MBFL)技术假定被大多数失败测试用例杀死的变异体能够很好地定位错误的位置.之前的研究表明MBFL在单错误定位上有很好的定位效果,但关于MBFL在多错误定位上的表现没有被深入研究过.近年来,高阶变异体被提出用于构造难以被杀死的复杂错误,但高阶变异体是否能提升MBFL的错误定位精度是未知的.本文中,我们研究了一阶变异体和高阶变异体在多错误定位场景下的表现.进一步,我们依据不同的变异位置将高阶变异体划分成3类:准确高阶变异体、部分准确高阶变异体和不准确高阶变异体.探索哪类变异体在错误定位上更有效.基于5个程序上的实证研究,我们发现在多错误定位场景下,高阶变异体比一阶变异体有更好的定位效果.更进一步,我们发现不同种类的高阶变异体的影响是不容忽视的.具体而言,准确高阶变异体比不准确高阶变异体有更高的贡献.因此研究人员应提出更有效的方法生成这类变异体用于未来的MBFL研究.

关键词：错误定位基于变异的错误定位一阶变异体高阶变异体

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基于多源信息融合的API知识图谱构建

计算机系统应用 2021年第12期30卷 202-210页

作者：马展王岩王微微赵瑞莲北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

API相关的知识通常分散隐含在多个信息源,如API参考文档、问答网站等非结构化的文本中,不利于API的查询与检索.为此,提出一种多源信息融合的API知识图谱构建方法,以提高API检索的效率.API参考文档从设计者角度描述了API的功能和结构,Sta... 详细信息

API相关的知识通常分散隐含在多个信息源,如API参考文档、问答网站等非结构化的文本中,不利于API的查询与检索.为此,提出一种多源信息融合的API知识图谱构建方法,以提高API检索的效率.API参考文档从设计者角度描述了API的功能和结构,Stack Overflow问答网站从用户角度提供了API的使用目的及应用场景,二者互为补充,可共同为API查询与检索提供支持.通过分析API参考文档,抽取API和领域概念作为实体,构建API和领域概念之间的关联关系;利用Stack Overflow问答网站,抽取问答QA和API概念作为实体,构建问答QA和API概念之间的关联关系.在此基础上,将二者进行知识融合,构建多源API知识图谱,以实现基于知识图谱的API推荐.为验证本文方法,分别从知识抽取的准确性和推荐应用两方面对本文构建API知识图谱的有效性进行评估.实验结果表明,基于知识图谱的API推荐,在推荐效果及效率上均有提升.

关键词： Stack Overflow 知识抽取信息融合知识图谱信息检索

基于使用场景的时间扩展EFSM建模与完整性验证

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计算机系统应用 2021年第12期30卷 163-171页

作者：刘卓媛尤枫赵瑞莲尚颖北京化工大学信息科学与技术学院北京100029

为了提高嵌入式实时系统软件的质量和可靠性,采用基于模型的软件测试方法是最有效的途径之一.但是,由于该类软件具有实时特性且十分复杂,一般的模型通常缺乏对其实时特性以及软件行为的描述,且需要丰富的专业领域知识才能将其建立的较... 详细信息

为了提高嵌入式实时系统软件的质量和可靠性,采用基于模型的软件测试方法是最有效的途径之一.但是,由于该类软件具有实时特性且十分复杂,一般的模型通常缺乏对其实时特性以及软件行为的描述,且需要丰富的专业领域知识才能将其建立的较为精确完整,导致建模的难度和成本增加,难以保证测试的充分性和有效性.使用场景是用户与软件之间的交互实例,详细描述了软件的系统行为而不关注其内部的复杂结构.因此,为了降低建模的难度,本文基于使用场景的规范化表示Scene来构建模型,并使用时间扩展EFSM模型来描述该类软件的实时特性;为了保证所建模型的完整性,本文设计了模型完整性评估准则,通过验证模型迁移中约束条件的完整性来确定模型是否完整的表征了系统的行为;针对不完整的模型,根据约束条件设计了待补全迁移生成策略生成待补全迁移,并通过动态模拟模型的可行迁移序列执行过程将其补全到模型中,以提高模型的完整性.最后,本文针对4个嵌入式实时系统软件构建时间扩展EFSM模型并进行了一系列的实验.实验表明,本文提出的方法不仅有效的构建了模型,而且能够将生成的待补全迁移有效补全到模型中,进一步提高了模型的完整性.

关键词：使用场景时间约束时间扩展EFSM 模型完整性验证