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Veröffentlichung

Titel:

Partitionierung von Fehlerlokalisierungsproblemen mit Algorithmen aus der ganzzahligen linearen Optimierung

AutorInnen: Marcus Frenkel
Kategorie: Dissertationen
erschienen in: Dissertation (FernUniversität in Hagen, 2017)
Abstract:
Softwaretests sind ein bewährtes Mittel zur Feststellung von Fehlern in Programmen. Das
Fehlschlagen von Tests einer Testsuite liefert Hinweise darauf, dass in den ausgeführten Me-
thoden eventuell Fehler vorhanden sind, bietet jedoch in der Regel keinen Anhaltspunkt für
die tatsächliche Anzahl der vorhandenen Fehler, geschweige denn deren Ursprungsort. Das
Vorhandensein mehrerer Fehler in realen Programmen ist jedoch nicht unwahrscheinlich –
im Gegenteil. Daher werden Strategien benötigt, um die durch die Ausführung einer Testsui-
te erhaltenen Informationen in einer Art und Weise auswerten zu können, die das Auffinden
möglichst vieler Fehler erlaubt. Von Vorteil ist zudem, wenn diese Strategien eine parallele
Verarbeitung der Informationen erlauben, so dass mehrere Programmierer gleichzeitig auf
Fehlersuche gehen können. Auf diese Weise können die verfügbaren Ressourcen effizient ein-
gesetzt und die Suchdauer minimiert werden.
Ein Ansatz zur Parallelisierung der Fehlersuche basiert darauf, dass die Ausführungsstruk-
tur einer Testsuite auch als Matrix dargestellt werden kann. Da im Bereich der ganzzahligen
linearen Optimierung bereits viele Algorithmen zur Partitionierung von Matrizen entwickelt
wurden, liegt die Idee nah, einige von ihnen für die Ableitung von parallel durchführbaren
Fehlerlokalisierungsprozessen zu nutzen.
Diese Arbeit untersucht daher verschiedene Ansätze aus diesem Forschungsgebiet hinsicht-
lich ihrer Eignung zu rParallelisierung und Beschleunigung der Fehlersuche bei Anwesenheit
multipler Fehler. Einer der untersuchten Algorithmen wird zudem speziell auf das Fehler-
suchproblem hin angepasst, um so noch effektiver zur Parallelisierung der Suche beitragen
zu können.
Die Ergebnisse der Arbeit weisen darauf hin, dass die untersuchten Ansätze zu einer signi-
fikanten Erhöhung der Anzahl der gefundenen Fehler sowie zu einer erheblichen Beschleu-
nigung der Fehlersuche führen können. Zusätzlich dazu werden verschiedene Probleme er-
läutert, die in Evaluationen im Bereich der Fehlerlokalisierung im Allgemeinen und in dieser
Arbeit im Speziellen auftreten können und welche Gegenmaßnahmen getroffen werden soll-
ten, um ihre Auswirkungen zu minimieren.
Download: Link
Carina Paulini | 19.06.2017
FernUni-Logo FernUniversität in Hagen, Fakultät für Mathematik und Informatik, Lehrgebiet Programmiersysteme, 58084 Hagen, Tel.: +49 2331 987-2998