Atividades de teste no desenvolvimento de sistemas Reativos são de grande relevância, bem como a disponibilidade de ferramentas que apóiem essas atividades, pois falhas nesses sistemas podem causar graves conseqüências econômicas e/ou sociais. A Análise de Mutantes tem sido explorada no teste de especificações do aspecto comportamental de Sistemas Reativos baseadas em Máquinas de Estados Finitos, Statecharts e Redes de Petri. Este trabalho tem como objetivo a implementação da Proteum-RS/ST, que apóia o teste de especificações Statecharts baseada na Análise de Mutantes. Dessa forma, fornecem-se subsídios para se investigar a adequação de critérios tradicionalmente usados no teste de programas, como a Análise de Mutantes, no teste de especificações de Sistemas Reativos, em particular no contexto de especificações baseadas em Statecharts.

Atividades de teste no desenvolvimento de sistemas Reativos são de grande relevância, bem como a disponibilidade de ferramentas que apóiem essas atividades, pois falhas nesses sistemas podem causar graves conseqüências econômicas e/ou sociais. A Análise de Mutantes tem sido explorada no teste de especificações do aspecto comportamental de Sistemas Reativos baseadas em Máquinas de Estados Finitos, Statecharts e Redes de Petri. Este trabalho tem como objetivo a implementação da Proteum-RS/ST, que apóia o teste de especificações Statecharts baseada na Análise de Mutantes. Dessa forma, fornecem-se subsídios para se investigar a adequação de critérios tradicionalmente usados no teste de programas, como a Análise de Mutantes, no teste de especificações de Sistemas Reativos, em particular no contexto de especificações baseadas em Statecharts.

Este trabalho propõe a extensão do critério Análise de Mutantes, originalmente desenvolvido para o teste de programas, para sua aplicação no teste de especificações do aspecto comportamental de Sistemas Reativos. Esses sistemas constituem hoje um componente fundamental em várias atividades humanas e, em geral, falhas nos mesmos podem envolver grandes riscos a vida ou ao patrimônio. Isso toma imprescindível um maior rigor no processo de desenvolvimento e, em particular, na atividade de teste, que é fundamentalmente baseada em simulação, não fornecendo critério que avalie essa atividade de forma quantitativa. A proposta aborda a aplicação da Análise de Mutantes na validação de especificações de Sistemas Reativos baseadas em três técnicas formais, que possuem apoio gráfico, mais utilizadas para este fim: Máquinas de Estados Finitos, Redes de Petri e Statecharts. Para a aplicação do critério nesse contexto, estabeleceu-se um paralelo entre os níveis de programa e de especificação, quanto as suas hipóteses básicas do programador competente e do efeito de acoplamento. Foram definidos os operadores de mutação para cada uma das três técnicas consideradas, além de critérios de mutação alternativa que visam a minimização no custo de aplicação do critério. Foram realizados, manualmente, dois experimentos com o objetivo de validar os mecanismos propostos. Um deles foi aplicado em Máquinas de Estados Finitos e o outro, em Redes de Petri. Os resultados mostram evidências do aspecto complementar do critério Análise de Mutantes em relação as formas disponíveis de teste de especificações existentes na literatura. Apresenta-se também um protótipo da ferramenta Proteum-RSIFSM que apóia a aplicação da Análise de Mutantes em Máquinas de Estados Finitos e discute-se a instanciação dessa ferramenta para apoiar a aplicação do critério nos contextos de Statecharts e Redes de Petri / Reactive Systems are a fundamental component in severa1 activities and failures in these systems may cause risks to life or financia1 losses. Thus, the development process and particularly the test activity must be carried on with extreme care. This work proposes the use of Mutation Analysis - a technique originally proposed at program level testing - in the context of testing and validation of specifications of Reactive Systems; three graphical techniques are considered: Finite State Machines, Petri Nets and Statecharts. Currently, the test of such specifications is mainly based on simulation. The relevance of a test adequacy assessment criterion for such activity has been recognized by many researchers and practitioners and constitutes the objective of this work. The application of Mutation Analysis in this context is based in the assumption that the basic hypothesis valid to the program level - the hypothesis of the competent programmer and coupling effect also hold to the specification level. Mutation operators are defined for the three specification techniques. Also, alternative criteria were defined aiming at reducing the cost of application of Mutation Analysis in this context. Two experiments were manually conducted in order to validate the proposed ideas. The results show evidences of the complementary aspects among existent methods and Mutation Analysis for testing specifications of Reactive Systems. A prototype of Proteum-RSIFSM, a to01 to support Mutation Analysis for Finite State Machines is presented and its extensions to Statecharts and to Petri Nets are discussed

Sistemas Reativos caracterizam-se por reagir continuamente a estímulos externos e internos e controlar atividades humanas. A ocorrência de falhas nesses sistemas pode resultar em grandes prejuízos. Dessa forma, o uso de métodos e técnicas rigorosas para a especificação do comportamento desse tipo de sistema é essencial, buscando-se evitar inconsistências e ambigüidades no modelo. Redes de Petri é uma das técnicas que têm sido usadas para a especificação de sistemas reativos. Teste e validação são atividades essenciais na produção dessa classe de sistemas. Por isso, o critério Análise de Mutantes, um critério de teste baseado em erros normalmente aplicado ao teste de programas, tem sido explorado no contexto de teste de especificações de sistemas reativos. É necessário o desenvolvimento de ferramentas que apóiem sua utilização, visto que a aplicação manual do critério é impraticável. O objetivo deste trabalho é a implementação da ferramenta Proteum-RS/PN, que apóia a aplicação do critério Análise de Mutantes para validar especificações baseadas em Redes de Petri. / Reactive Systems are characterized by continuously reacting to external as well as internal stimuli and controlling human activities. In these systems, faults can result in large losses. The use of rigorous methods and techniques for the specification of their behavior is essential to avoid inconsistencies and ambiguities. Petri Nets have been used for reactive-system specification. The test and validation of the underlying model are essential activities for the production of such systems. Thus, the Mutant Analysis -- a fault-based criterion usually used for program testing -- has been explored in the context of specification testing. The development of tools to support its application is necessary, since its manual application is unrealistic. The objective of this work is the implementation of Proteum-RS/PN, a testing tool which supports the application of Mutant Analysis criterion to validate Petri-Nets based specifications.

Este trabalho propõe a extensão do critério Análise de Mutantes, originalmente desenvolvido para o teste de programas, para sua aplicação no teste de especificações do aspecto comportamental de Sistemas Reativos. Esses sistemas constituem hoje um componente fundamental em várias atividades humanas e, em geral, falhas nos mesmos podem envolver grandes riscos a vida ou ao patrimônio. Isso toma imprescindível um maior rigor no processo de desenvolvimento e, em particular, na atividade de teste, que é fundamentalmente baseada em simulação, não fornecendo critério que avalie essa atividade de forma quantitativa. A proposta aborda a aplicação da Análise de Mutantes na validação de especificações de Sistemas Reativos baseadas em três técnicas formais, que possuem apoio gráfico, mais utilizadas para este fim: Máquinas de Estados Finitos, Redes de Petri e Statecharts. Para a aplicação do critério nesse contexto, estabeleceu-se um paralelo entre os níveis de programa e de especificação, quanto as suas hipóteses básicas do programador competente e do efeito de acoplamento. Foram definidos os operadores de mutação para cada uma das três técnicas consideradas, além de critérios de mutação alternativa que visam a minimização no custo de aplicação do critério. Foram realizados, manualmente, dois experimentos com o objetivo de validar os mecanismos propostos. Um deles foi aplicado em Máquinas de Estados Finitos e o outro, em Redes de Petri. Os resultados mostram evidências do aspecto complementar do critério Análise de Mutantes em relação as formas disponíveis de teste de especificações existentes na literatura. Apresenta-se também um protótipo da ferramenta Proteum-RSIFSM que apóia a aplicação da Análise de Mutantes em Máquinas de Estados Finitos e discute-se a instanciação dessa ferramenta para apoiar a aplicação do critério nos contextos de Statecharts e Redes de Petri / Reactive Systems are a fundamental component in severa1 activities and failures in these systems may cause risks to life or financia1 losses. Thus, the development process and particularly the test activity must be carried on with extreme care. This work proposes the use of Mutation Analysis - a technique originally proposed at program level testing - in the context of testing and validation of specifications of Reactive Systems; three graphical techniques are considered: Finite State Machines, Petri Nets and Statecharts. Currently, the test of such specifications is mainly based on simulation. The relevance of a test adequacy assessment criterion for such activity has been recognized by many researchers and practitioners and constitutes the objective of this work. The application of Mutation Analysis in this context is based in the assumption that the basic hypothesis valid to the program level - the hypothesis of the competent programmer and coupling effect also hold to the specification level. Mutation operators are defined for the three specification techniques. Also, alternative criteria were defined aiming at reducing the cost of application of Mutation Analysis in this context. Two experiments were manually conducted in order to validate the proposed ideas. The results show evidences of the complementary aspects among existent methods and Mutation Analysis for testing specifications of Reactive Systems. A prototype of Proteum-RSIFSM, a to01 to support Mutation Analysis for Finite State Machines is presented and its extensions to Statecharts and to Petri Nets are discussed

Sistemas Reativos caracterizam-se por reagir continuamente a estímulos externos e internos e controlar atividades humanas. A ocorrência de falhas nesses sistemas pode resultar em grandes prejuízos. Dessa forma, o uso de métodos e técnicas rigorosas para a especificação do comportamento desse tipo de sistema é essencial, buscando-se evitar inconsistências e ambigüidades no modelo. Redes de Petri é uma das técnicas que têm sido usadas para a especificação de sistemas reativos. Teste e validação são atividades essenciais na produção dessa classe de sistemas. Por isso, o critério Análise de Mutantes, um critério de teste baseado em erros normalmente aplicado ao teste de programas, tem sido explorado no contexto de teste de especificações de sistemas reativos. É necessário o desenvolvimento de ferramentas que apóiem sua utilização, visto que a aplicação manual do critério é impraticável. O objetivo deste trabalho é a implementação da ferramenta Proteum-RS/PN, que apóia a aplicação do critério Análise de Mutantes para validar especificações baseadas em Redes de Petri. / Reactive Systems are characterized by continuously reacting to external as well as internal stimuli and controlling human activities. In these systems, faults can result in large losses. The use of rigorous methods and techniques for the specification of their behavior is essential to avoid inconsistencies and ambiguities. Petri Nets have been used for reactive-system specification. The test and validation of the underlying model are essential activities for the production of such systems. Thus, the Mutant Analysis -- a fault-based criterion usually used for program testing -- has been explored in the context of specification testing. The development of tools to support its application is necessary, since its manual application is unrealistic. The objective of this work is the implementation of Proteum-RS/PN, a testing tool which supports the application of Mutant Analysis criterion to validate Petri-Nets based specifications.

O desenvolvimento de software baseado no paradigma Orientado a Objetos (OO) e baseado em componentes é uma realidade. Este trabalho trata de teste e validação dentro desse contexto. Observa-se que diversos trabalhos relacionados ao teste de programas OO vêm sendo desenvolvidos. Apesar de ser um ponto controverso, alguns pesquisadores consideram que critérios de teste desenvolvidos para o teste de programas procedimentais podem ser facilmente estendidos para o teste de programas OO, pelo menos para o teste de métodos. Ainda são poucas as iniciativas de estender critérios de fluxo de dados e critérios baseados em mutação, tradicionalmente utilizados no teste de programas procedimentais, para o teste de programas OO. O presente trabalho visa a contribuir na identificação e definição de recursos de teste e validação que possam ser utilizados no teste de programas OO, com ênfase nos critérios de teste baseados em fluxo de dados e em mutação, cobrindo as fases do teste de unidade e de integração. Além disso, para apoiar a aplicação desses critérios, é de fundamental importância o desenvolvimento de ferramentas automatizadas que permitam a realização de estudos comparativos e a transferência tecnológica para a indústria. Em suma, o presente trabalho traz contribuições teóricas, com a definição de critérios de teste; empírica, com a realização de estudos empíricos; e de automatização, com a definição e implementação de um ambiente integrado de teste e validação para programas OO. Exemplos são utilizados para ilustrar as idéias e ferramentas apresentadas neste trabalho. / The development of Object-Oriented (OO) and component-based software is a reality. This work investigates software testing and validation in this context. Several studies related with OO testing have been carried out. In spite of being a controversial point, some researchers state that the procedural testing criteria can be easily extended to OO program testing, for instance to the testing of methods. There are few initiatives aiming at applying data-flow and mutation-based criteria, traditionally used for procedural testing, to the test of OO programs. The present work aims at contributing to identify and define resources for OO program testing and validation, considering data-flow and mutation based testing criteria, involving the unit and integration testing phases. An integrated environment for testing and validation has been developed to support the application of these criteria. This environment provides means to comparative studies amongst the criteria and to technology transfer processes. This work provides contributions to the following testing perspectives: theoretical -- with the definition of testing criteria; empirical -- with the conduction of empirical studies; and to testing automation -- with the specification and implementation of an integrated environment for testing and validation of OO programs. Examples are provided to illustrate the ideas and tools presented in this work.

O desenvolvimento de software baseado no paradigma Orientado a Objetos (OO) e baseado em componentes é uma realidade. Este trabalho trata de teste e validação dentro desse contexto. Observa-se que diversos trabalhos relacionados ao teste de programas OO vêm sendo desenvolvidos. Apesar de ser um ponto controverso, alguns pesquisadores consideram que critérios de teste desenvolvidos para o teste de programas procedimentais podem ser facilmente estendidos para o teste de programas OO, pelo menos para o teste de métodos. Ainda são poucas as iniciativas de estender critérios de fluxo de dados e critérios baseados em mutação, tradicionalmente utilizados no teste de programas procedimentais, para o teste de programas OO. O presente trabalho visa a contribuir na identificação e definição de recursos de teste e validação que possam ser utilizados no teste de programas OO, com ênfase nos critérios de teste baseados em fluxo de dados e em mutação, cobrindo as fases do teste de unidade e de integração. Além disso, para apoiar a aplicação desses critérios, é de fundamental importância o desenvolvimento de ferramentas automatizadas que permitam a realização de estudos comparativos e a transferência tecnológica para a indústria. Em suma, o presente trabalho traz contribuições teóricas, com a definição de critérios de teste; empírica, com a realização de estudos empíricos; e de automatização, com a definição e implementação de um ambiente integrado de teste e validação para programas OO. Exemplos são utilizados para ilustrar as idéias e ferramentas apresentadas neste trabalho. / The development of Object-Oriented (OO) and component-based software is a reality. This work investigates software testing and validation in this context. Several studies related with OO testing have been carried out. In spite of being a controversial point, some researchers state that the procedural testing criteria can be easily extended to OO program testing, for instance to the testing of methods. There are few initiatives aiming at applying data-flow and mutation-based criteria, traditionally used for procedural testing, to the test of OO programs. The present work aims at contributing to identify and define resources for OO program testing and validation, considering data-flow and mutation based testing criteria, involving the unit and integration testing phases. An integrated environment for testing and validation has been developed to support the application of these criteria. This environment provides means to comparative studies amongst the criteria and to technology transfer processes. This work provides contributions to the following testing perspectives: theoretical -- with the definition of testing criteria; empirical -- with the conduction of empirical studies; and to testing automation -- with the specification and implementation of an integrated environment for testing and validation of OO programs. Examples are provided to illustrate the ideas and tools presented in this work.