Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-29T18:03:18Z No. of bitstreams: 1 PAULO EDUARDO E SILVA BARBOSA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2007..pdf: 549401 bytes, checksum: ffeac306fd7624758ab88a5062b5a5ae (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-29T18:03:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PAULO EDUARDO E SILVA BARBOSA - DISSERTAÇÃO PPGCC 2007..pdf: 549401 bytes, checksum: ffeac306fd7624758ab88a5062b5a5ae (MD5) Previous issue date: 2007-02-23 / Todo programador ou engenheiro de software lida com um problema crônico na concepção de seus sistemas: violações das especificações ou requisitos de projeto. Essas violações necessitam de uma captura imediata, pois geralmente originam falhas que só podem ser descobertas tardiamente, a um custo de reparo bastante elevado. Nos últimos anos, pesquisadores da ciência da computação estão conseguindo um progressonotávelnodesenvolvimentodetécnicaseferramentasqueverificamautomaticamente requisitos e projeto. A abordagem em maior evidência chama-se verificação de modelos (model-checking). Verificação de modelos é uma técnica formal e algorítmica de se fazer verificação de propriedades de sistemas com um espaço de estados finito. Suas principais vantagens são o poder de automação e a qualidade dos resultados produzidos. Porém, esta técnica sofre de um problema fundamental — a explosão do espaço de estados — que se deve ao crescimento exponencial na estrutura que representa o comportamento de sistemas e à falta de recursos computacionais disponíveis para lidar com grandes quantidades de informação sobre o comportamento dos sistemas sob verificação. Este trabalho concentra-se em verificação de modelos utilizando plataformas de distribuição como tentativa de aliviar o problema citado. Mais detalhadamente, investigamos o uso de grades computacionais que rodam aplicações bag-of-tasks e formulamos algoritmos específicos para o processo de verificação. Aplicações bag-of-tasks são aplicações paralelas cujas tarefas são independentes entre si. Elas são as aplicações mais apropriadas para grades computacionais por permitirem heterogeneidade dos recursos. Aplicamos ferramentas de grades computacionais como uma camada entre a ferramenta de verificação e os recursos distribuídos compartilhados existentes e comparamos os quesitos desempenho e escala nos sistemas a serem verificados em relação às versões centralizadas de verificadores. A plataforma empregada na distribuição é muito atrativa no quesito custo, controle e escala. Através do compartilhamento de uma simples máquina, o engenheiro de sistemas ganha acesso a uma comunidade provedora de uma grande quantidade de recursos heterogêneos e automaticamente gerenciados para se fazer computação paralela seguindo sua filosofia. Durante o trabalho, essas vantagens são comparadas com suas desvantagens, como o alto custo de comunicação e a dificuldade de particionar o processo, por exemplo. O trabalho envolveu a produção das seguintes ferramentas: uma API genérica para a geração distribuída de grafos que representam o comportamento de sistemas concorrentes sobre plataformas de grades computacionais bag-of-tasks, um protótipo de verificação CTL que age de duas maneiras distintas, sendo on-the-fly durante a geração do espaço de estados ou sobre esse espaço de estados distribuído representado explicitamente seguindo a mesma filosofia de comunicação e versões simplificadas de simuladores de sistemas concorrentes sob alguns formalismos baseados em redes de Petri. Resultados experimentais sobre a aplicação deste ferramental são apresentados. / Every programmer or software engineer deals with a chronic problem during the conception of their systems: violations in the project requirements. These violations need to be discovered early be cause they generally produce errors that can be discovered later, at a very expensive cost to repair. In recent years, researchers in computer science are obtaining a notable progress in the development of techniques and tools to automatically verify requirements and designs. The most evidently approach is called model-checking. Model checking is a formal and algorithmic technique to perform properties verification in a finite state space of systems. Its main advantages are the automation power and the quality of the produced results. However this technique suffers from one big and foundamental problem - the state space explosion which is the absense of computational resources available today’s to deal with large amounts of information about the behavior of the systems under verification. This work investigates a solution to verify models in a distributed way using computational grids which runs bag-of-tasks applications, alleviating the mentioned problem. Bagof-tasks applications are those parallel applications which tasks arei ndependent of each other and are the applications most suited for computational grids because they allow heterogeneity between resources. We employ computational grid tools as a layer between between the verificationtooland the distributed shared resources. This verification is performed by adapted CTL algorithms to the bag-of-tasks philosophy. So we intend to obtain improvements in speed-up and scalability in the systems to be checked when compared to centralized versions of verifiers produced in side the group. Moreover,the employed middleware in the distribution is very attractive in the cost and control aspects. By sharing a single machine, the system engineer obtains access to a community that provides large amounts of heterogeneous resources automatically managed to perform parallel computation. This work included the production of the following tools: a generic API to the distributed generation of graphs that describes the behavior of concurrent systems under bag-of-tasks computational grids platforms, a prototype to check for CTL properties using on-the-fly algorithms or iterating over the generated fragments of the distributed graph. We also implemented simplified versions of simulators of concurrent systems following some formalisms based on Petri nets. Experimental results are also presented.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-23T13:23:08Z No. of bitstreams: 1 DANIEL AGUIAR DA SILVA - DISS PPGCC 2006..pdf: 730843 bytes, checksum: e5d7ebe87ab82d200f68fb0b5b0df784 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-23T13:23:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIEL AGUIAR DA SILVA - DISS PPGCC 2006..pdf: 730843 bytes, checksum: e5d7ebe87ab82d200f68fb0b5b0df784 (MD5) Previous issue date: 2006-05-26 / Técnicas e ferramentas de testes formais baseados em modelos têm sido desenvolvidas para tornar mais rigoroso e eficiente o processo de teste de sistemas reativos com características de distribuição e concorrência. O não-determinismo inerente a estes sistemas torna os difíceis de serem testados, devido à alta complexidade de obtenção das configurações necessárias para execução dos casos de teste. As propriedades especificadas para estes sistemas são a base para a geração dos casos de teste de conformidade, que devem avaliar a correspondência entre modelo e código. Estas propriedades, denominadas objetivos de teste, devem ser especificadas de maneira a guiar a geração dos casos de teste. Entretanto, a especificação dos objetivos de teste a partir de modelos complexos como os destes sistemas ainda carece de técnicas e ferramentas apropriadas, tornando esta atividade propensa a erros. Os casos de teste podem assim, ter efetividade afetada em caso de erros na especificação dos objetivosdeteste. Comoobjetivodecontribuirparaasoluçãodesteproblema,estetrabalho apresenta técnica de geração de objetivos de teste para sistemas reativos, baseando-se na técnica de verificação de modelos CTL. A técnica proposta visa usufruir da eficiência dos algoritmos da verificação de modelos, por meio de sua adaptação para a análise destes, para a geração dos objetivos de teste. / Techniques and tools for model based testing have been developed to make the process of testing distributed concurrent reactive systems more efficient and rigorous. The inherent nondeterminism of these systems can make it difficult to test them due to the complex process of obtaining test cases configurations from models. To better guide the testing process, properties specified to these systems are used as basis for the test case generation. Such properties, called test purposes, shall be exhibitedby the implementation under test through test case execution. However, specifying test purposes from the common complex and large models of these systems suffers from the lack of appropriated tools and techniques, making it error-prone and inadequate. Thus, test cases based on such test purposes may be affected, getting no desirable soundness. Aiming at solving this problem, we present a technique for test purpose generation for reactive systems based on the CTL model checking technique. We aim at taking benefit from the efficiency of model checking algorithms to better analyze the models to generate the test purposes.