Jon Ayerdi Cantalejo ikasleak BIKAIN CUM LAUDE kalifikazioa lortu zuen, ‘NAZIOARTEKO DOKTORETZA’ aipamenarekin

Atzealdea

Jon Ayerdi Cantalejo ikasleak BIKAIN CUM LAUDE kalifikazioa lortu zuen, ‘NAZIOARTEKO DOKTORETZA’ aipamenarekin

TESIA

Jon Ayerdi Cantalejo ikasleak BIKAIN CUM LAUDE kalifikazioa lortu zuen, ‘NAZIOARTEKO DOKTORETZA’ aipamenarekin

2022·12·13

$titulo.getData()

Tesiaren izenburua: "Simulation-based Metamorphic Testing of Cyber-Physical Systems"

Epaimahaia:

  • Presidentzia: Óscar Díaz García (UPV/EHU)
  • Bokala: Robert Hierons (University of Sheffield)
  • Bokala: Annibale Panichella (Delft University of Technology)
  • Bokala: Aitor Agirre Andueza (Ikerlan S. Coop.)
  • Idazkaria: Leire Etxeberria Elorza (Mondragon Unibertsitatea)

Laburpena:

Sistema ziber-fisikoak (CPSak) software-osagaiek eta prozesu fisikoek elkarri eragiten dioten sistemak dira. Sistema hauek balidatzeko zailak diren propietateak izan ohi dituzte, eta ondorioz sarritan automatizaziorik ez duten balidazio prozesuak izaten dituzte. CPSak eta heuren propietateak konplexuagoak bihurtzen diren heinean, interbentzio manualetan oinarritzen diren praktikek eskalatzeko harazoak izaten dituzte. Hori dela eta, prozesu horien automatizazioa eragozten duten oinarrizko arazoak identifikatu beharra dago, eta horiei irtenbideak bilatu. Arazo horietako bat sistemaren balidaziorako espero den portaera zehaztasunez definitzeko ezintasuna da, hau da, orakuluaren arazoa. Baldintza anbiguoak eta ez-determinismoa bezalako faktoreak direla eta, CPSetarako balidazioek askotan orakulu manualak izaten dituzte, orakulu automatizatuak ezin baitira inplementatu balidatzeko propietate zehatzik gabe.

Metamorphic Testing (MT) orakuluak definitzeko erabil daitekeen balidazio teknika alternatibo bat da. Sistemaren exekuzio bakarra erabili beharrean, MTek bi exekuzio edo gehiagoren portaerak alderatzen dituzten propietateak definitzen ditu, haien sarrera eta irteeren arteko erlazio ezagunak dituztenak, erlazio metamorfikoak (MRs) deiturikoak.

Tesi honen helburua CPSak balidatzeko egungo jardunbideak hobetzea da, MT teknika erabiliz orakuluaren arazoari irtenbidea hematen dioten metodoak proposatuz. Lehenik eta behin, sistemaren garapena automatizatzea ahalbidetuko duen CPS DevOps arkitektura orokor bat aurkezten dugu, MT teknikak implementatuko dituzten balidazio osagaietan zentratuz. Bigarrenik, CPSetarako MRak identifikatzeko metodoak proposatzen ditugu. Alde batetik, errendimendu metriketan oinarritutako MRetarako txantiloi bat proposatzen dugu, CPSetarako MRak errazago instantziatzeko erabil daitekeena. Bestalde, sistema baterako MRak sortzeko teknika automatizatu bat proposatzen dugu, sistemaren jokabide zuzen eta okerren laginetan oinarrituta. Teknika honen bi prototipo inplementatzen ditugu. Lehenengo prototipoak errendimendu metriketan oinarritutako MRen sorkuntza ahalbidetzen du CPSetarako, erabiltzaileek emandako test bikoteak erabiliz. Bigarren prototipoak MRak sortzeko prozesuaren automatizazio osoa demostratzen du. Azkenik, MTrako optimizazio bat proposatzen dugu, test metamorfikoen selekzioa. Teknika honen helburua exekutatu behar diren test kopurua murriztuz MTen eraginkortasuna handitzea da, eta hori garrantzitsua da CPSak exekutatzeko kostu handia dela eta.