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智能装备软件测试探索
一、 智能装备软件
要理解智能装备软件,首先需要了解智能软件。而智能的含义很广,其本质有待进一步探索,因而对“智能”难于给出一个完整确切的定义,但一般可作这样的表述:智能是人类大脑的较高级活动,它至少应具备获取和应用知识的能力、思维与推理的能力、问题求解的能力和学习能力。
因此,智能软件(intelligence software)可定义为能产生人类智能行为的计算机软件。更详细点可以定义为能够模拟人类智能行为,具有一定程度的自主学习、推理、理解、感知和决策能力的软件。
而智能装备软件可泛指在高安全领域应用的智能软件,它们被设计用于提高装备操作的各方面的效率和效能。这些软件通常包括高级的数据分析、自主决策支持系统、情报收集与处理、战术决策辅助、战场管理、无人机控制、网络安全、信号处理、仿真模拟等功能。例如当下热门的蜂群无人机应用,既可以进行情报收集,也可以进行自主决策、战术决策辅助等,属于典型的智能装备软件,且各国也都在紧锣密鼓的研制过程中。
装备领域由于其特殊性,也使得智能装备软件与普通智能软件相比有其特殊性,区别主要体现在以下几个方面:
相比来说,智能装备软件的设计和开发过程更加严格,要求更高的安全性和可靠性,并且需要适应复杂的战场环境。而普通智能软件则更侧重于民用需求,虽然也需要考虑安全和可靠性,但通常没有装备软件那么高的要求。
二、 智能装备软件测试
软件测试作为软件开发过程中的一个重要组成部分,贯穿整个软件开发生命周期,是对软件产品(包括阶段性产品)进行验证和确认的活动过程。其目的是尽快尽早地发现在软件产品中所存在的各种问题,与用户需求、预先定义的不一致性。检查软件产品中可能存在的Bug,并且编写缺陷报告,交于开发人员修改。软件测试人员的基本目标是发现软件中的错误。
无论是普通智能软件还是智能装备软件,都对软件测试带来了新的挑战,不论是代码规模还是复杂程序都提升了几个量级。而如何应对新形势下的智能软件测试,都对测试厂商及工具提出了更高的要求。
从软件测试本身来讲,测试技术按照不同维度进行划分,有多种分类方式。如果按照测试执行方式分类,可以划分为静态测试和动态测试两大类。从这两方面来讲,无论是普通智能软件还是智能装备软件,不管是在代码规模还是复杂程序方面都提升了好几个量级,这对于软件静态测试和动态测试都提出了更高要求。
两种分析技术相比而言,静态测试更容易应用于智能软件测试。静态测试可使用自动化工具对软件代码进行分析,以查找潜在缺陷和错误,而不需要实际运行软件。这种测试方法可以在智能软件开发周期的早期阶段进行,可以帮助开发团队识别和修复问题,从而减少后期维护成本和提高软件质量。
而面对大代码量的静态测试,对测试工具而言要求就非常高,不仅要保证分析质量,还要保证分析速率,无疑对静态测试工具提出很高的要求。智能软件静态测试通常包括以下几种类型:
智能装备软件动态测试方面是在实际运行环境中对软件进行测试,以验证其功能、性能、稳定性等是否满足预期要求。可以按照传统动态测试方法为黑盒测试与白盒测试。黑盒测试又称功能测试、数据驱动测试或基于规格说明的測试,这种测试不必了解被测对象的内部情况,而依靠需求规格说明中的功能来设计测试用例。主要包括功能分解、等价类划分、边界值分析、判定表、因果图、随机测试、猜错法、正交实验法几种方法。
白盒测试又称结构测试、逻辑测试或基于程序的测试,这种测试应了解程序的内部构造,并且根据内部构造设计测试用例。包括控制流测试、数据流测试、程序变异、程序插装、域测试、符号求值几种方法。
由于智能装备软件通常具有复杂的算法和决策逻辑,动态测试的难点以及测试用例设计与普通软件也所有不同:
总的来说,装备智能软件的静态测试基于现有的测试工具及方法基本可以正常开展,而动态测试则面临更多的挑战,需要综合考虑多个方面,且对测试人员能力提出了更高的要求,要求测试人员具备丰富的经验和跨学科的知识背景。但随着技术的发展与进步,相信也会出现更高效的动态测试辅助工具,为测试人员带来便利。
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