Em meados dos anos 90, alguns pesquisadores constataram a existência de certos interesses que, independente da técnica de programação utilizada ou da maneira como o sistema venha a ser decomposto, não se encaixam em módulos individuais, mas ficam espalhados por várias unidades do software (também chamados de interesses transversais). A programação orientada a aspectos (POA) foi concebida como uma proposta de resolução desse problema, a partir do uso de mecanismos que permitem o isolamento dos interesses transversais. Entretanto, por ser uma técnica nova, nesses primeiros anos os pesquisadores preocuparam-se em estabelecer os conceitos e técnicas básicos das linguagens orientadas a aspectos, deixando para uma segunda fase a investigação de outras características do desenvolvimento de programas orientados a aspectos, como métodos de projeto e abordagens de teste. Nesta dissertação é apresentada uma abordagem de teste estrutural para programas orientados a aspectos baseados na linguagem AspectJ, que pode contribuir para o aumento da confiança no software desenvolvido utilizando essa técnica e auxiliar o entendimento das novas construções e comportamentos envolvidos nesses programas. Modelos de fluxo de controle e de dados baseados no código-objeto resultante da compilação/ combinação de programas escritos na linguagem AspectJ são propostos, bem como nove critérios de teste baseados nesses modelos. Uma ferramenta desenvolvida para apoiar o teste estrutural de unidade de programas Java foi estendida para dar apoio aos modelos e critérios propostos nesta dissertação. Além disso, algumas propriedades do teste de integração de programas orientados a aspectos são discutidas teoricamente.

Parallel programs are imperative for improving performance and problem solving, having an increasing demand on implementing efficient parallel programming techniques. This entails new challenges on software testing to ensure their quality and reliability. Structural testing is a technique that allows the identification of concurrency defects by analyzing the internal structure of the program. However, the non-determinism of concurrent programs has implications in the testing activity, requiring the use of structured methods to reveal defects. Testing criteria support the selection of test cases in a systematical form by statically analysing elements of concurrent programs. We found that there are currently gaps in the definition of testing criteria contemplating scenarios with elements that are dynamically evaluated, such as the execution of communication primitives inside loops. The objective of this project is to define structural testing criteria to guide the selection of test cases, improving the reliability of concurrent programs by revealing non-determinism related errors present in repetition structures. We developed a Concurrent Defects Taxonomy, identifying and classifying concurrency types of defects found in related literature. The analysis of such defects, paths inside loops, number of loop iterations, and nested loops allow us to model the proposed structural testing criteria. We define new sets and associations related to communication and synchronization flows for message-passing programs, establishing a model for testing criteria. We implemented the proposed test model in ValiMPI, a testing tool prototype, considering the new concepts defined in our test model, generating required elements and evaluating coverage after constructing loop paths. For the application evaluation of criteria we perform an empirical study with statistical validation, indicating the results for cost, effectiveness and strength. Our experimental evaluation demonstrated that the proposed testing criteria generates required elements that support the identification of concurrency defects occurring in different loop iterations, when having communicational events with non-deterministic behavior. / A programação paralela é imperativa para melhorar o desempenho e a resolução eficiente de problemas, tendo uma demanda crescente na implementação de técnicas de programação paralela. Isso implica novos desafios no teste de software para garantir a qualidade e confiabilidade. O teste estrutural é uma técnica que permite a identificação de defeitos de concorrência, analisando a estrutura interna do programa. No entanto, os programas concorrentes são não-determinísticos, com desafios na atividade de teste, exigindo o uso de métodos estruturados para revelar defeitos. Os critérios de teste suportam a seleção de casos de teste de forma sistemática, analisando estaticamente elementos de programas concorrentes. Foi descoberto que atualmente existem lacunas na definição de critérios de teste contemplando cenários com elementos dinâmicos, como a execução de primitivas de comunicação dentro de loops. O objetivo deste projeto é definir critérios estruturais para orientar a seleção de casos de teste, revelando erros relacionados ao não-determinismo e melhorando a confiabilidade de programas concorrentes. Foi desenvolvida uma Taxonomia de Defeitos Concorrentes, identificando e classificando os tipos de defeitos de concorrência encontrados na literatura relacionada. A análise de tais defeitos, a seleção de caminhos de loop, o número de iterações de loop e loops aninhados permitem modelar os critérios de testes estruturais propostos. Foram definidos novos conjuntos e associações relacionadas aos fluxos de comunicação e sincronização de programas de passagem de mensagens, estabelecendo um modelo para os critérios de teste. O modelo de teste proposto foi implementado no protótipo de ferramenta de teste chamada ValiMPI, considerando as associações definidas para os critérios propostos, gerando elementos necessários e cobertura de avaliação após a identificação dos nós de loop. Para a avaliação da aplicação dos critérios, foi realizado um estudo empírico com validação estatística, indicando os resultados para custo, efetividade e strength. A avaliação experimental demonstrou que os critérios de teste propostos geram elementos necessários que suportam a identificação de defeitos presentes em diferentes iterações dos loops, quando existem eventos de comunicação com comportamento não-determinístico.

[pt] Na etapa de testes de software, as falhas podem ser reveladas e em seguida diagnosticadas a fim de identificar os defeitos que a causaram. Os testes devem idealmente ser aplicados desde o nível da unidade até o nível mais elevado do software, como o teste de sistema. Em um destes níveis está o teste da interface gráfica, ou Graphical User Interface (GUI). Garantir o correto funcionamento da GUI quanto ao estado de seus elementos após diversos eventos de usuário, é tão importante quanto o teste de outras camadas, pois a GUI é um meio direto de interação com a aplicação, sendo o recurso que mais influencia em como será qualificada a experiência pelo usuário final. Este trabalho propõe uma abordagem de teste baseado em modelo, ou Model-Based Testing (MBT), utilizando Redes de Petri (RP) de alto nível para representar a interface gráfica. A Rede de Petri é uma ferramenta de modelagem e uma linguagem de especificação de base matemática que define graficamente a estrutura de sistemas especialmente concorrentes. Uma característica importante das RPs é que elas podem ser simuladas, permitindo que se observe o comportamento do sistema e que se obtenha a geração de casos de teste a partir dos caminhos executados na simulação. Foi investigada a geração de suítes de teste para interface gráfica a partir do modelo Rede de Petri. Para isso, considerou-se a relação entre as ações do usuário e os estados resultantes na GUI, percebendo como uma RP pode modelá-los. Uma ferramenta de apoio foi desenvolvida para que, a partir das simulações realizadas na Rede de Petri, suítes de teste fossem geradas na linguagem C mais mais, tornando possível a execução automática em um software de estudo. Por fim, o critério de teste Análise de Mutantes, que mede a eficácia da suíte gerada a partir da RP, foi empregado como um dos meios de validação deste trabalho. / [en] In software testing stage, faults can be revealed and then diagnosed to identify defects that caused it. Tests should ideally be applied from the unit level to the higher level of software, such as system testing. In one of these levels resides GUI (Graphical User Interface) testing. Ensuring the correct operation of the GUI on the state of its elements after various user events is as important as the other layers tests, since GUI is a direct way to interact with the application, being the feature that most influences how the experience will be qualified by the end user. This paper proposes a Model-Based Testing (MBT) approach using high-level Petri Nets (RP) to represent graphical user interface. Petri Net is a modeling tool and a mathematical specification language that graphically defines the structure of systems, specially the concurrent ones. An important feature of RPs is that they can be simulated, allowing one to observe the behavior of the system and to obtain the generation of test cases from the paths executed in the simulation. The generation of test suites for GUI from the Petri Net model was investigated. For this, we considered the relationship between user actions and resulting states in the GUI, realizing how an RP can model them. A support tool was developed so that, from the simulations of Petri Net, test suites were generated in C plus plus language, making it possible to auto-run them on a study software. Finally, the Mutation Analysis test criterion, which measures the effectiveness of the suite generated from RP, was employed as a means of validation of this work.

Introdução- A busca ativa de indivíduos infectados pelo Mycobacterium tuberculosis, com o auxílio do teste tuberculínico, principalmente em populações de detentos, moradores de rua, infectados pelo vírus do HIV entre outras, tem como objetivo prevenir a evolução da infecção para a doença tuberculose e auxiliar o conhecimento de novos casos da doença. O teste tuberculínico é uma importante ferramenta, para identificar os indivíduos reatores (infectados) e não reatores (não infectados). Ele pode ser aplicado a partir de várias técnicas, mas a que permite a padronização e a comparação dos resultados é a técnica intradérmica de Mantoux, a mais usada atualmente. No Brasil, a leitura do resultado do teste tuberculínico é realizada, por recomendação do Ministério de Saúde, com régua milimetrada. Para seu uso é necessário um treinamento rigoroso, o que tem contribuído para a diminuição de leitores do teste tuberculínico na rotina dos serviços de saúde. Como alternativa temos outro instrumento, paquímetro, ainda não padronizado no Brasil. Outros países o utilizam nas rotinas dos serviços de saúde para busca de indivíduos reatores ou não ao teste tuberculínico, ele não cabe para aferição ou inquéritos epidemiológicos. Objetivo- Comparar os instrumentos de leitura dos resultados do teste tuberculínico obtidos através da leitura padronizada, feita por régua milimetrada, e a leitura, não padronizada, feita por paquímetro. Métodos- Estudo descritivo realizado numa população prisional de uma Penitenciária e de um Centro de Detenção Provisória, da cidade de Guarulhos, Grande São Paulo, entre os meses de março a junho de 2008. Foi realizada a leitura do teste tuberculínico de forma dupla cega, por dois leitores, com instrumentos diferentes, paquímetro e régua milimetrada. Resultados- Foram administrados testes tuberculínicos em 1954 indivíduos; destes 111 foram excluídos por não terem comparecido à leitura do teste, resultando em uma amostra de 1843 indivíduos divididos em 1059 (57,5 por cento ) na Penitenciária e 784 (42,5 por cento ) no Centro de Detenção Provisória. Os resultados comparativos entre os dois instrumentos, quando avaliados os reatores com os não reatores, foram altos e equivalentes, pois a sensibilidade (93 por cento ) e a especificidade (97 por cento ) foram praticamente as mesmas. A média da concordância foi alta entre os dois instrumentos (95,5 por cento ) e a discordância foi baixa (4,5 por cento ). O Ministério da Saúde preconiza uma concordância acima de 80 por cento para aferição de novos leitores. Conclusões- Com este estudo observamos que o paquímetro pode ser considerado equivalente à régua milimetrada e poderá ser uma alternativa à régua para a leitura do teste tuberculínico no Brasil, principalmente para a busca de casos de tuberculose latente na rotina dos serviços de saúde, por ser um bom instrumento de separação dos indivíduos e não é suficiente para aferir um novo leitor. Entretanto, a régua deverá ser mantida, especialmente para inquéritos epidemiológicos / Introduction- The active search of individuals infected with Mycobacterium tuberculosis aims to prevent the development of infection to the disease tuberculosis and ancillary knowledge of new cases of the disease. The tuberculin test is an important tool to identify individuals (infected) and non-reactors reactors (noninfected). It can be applied from various techniques. Nowadays Mantoux intradermal technique is the most widely used and allows the standardization and comparability of results. In Brazil, the reading of the tuberculin test result is performed with a ruler, by recommendation of the Ministry of health. For its use is required a rigorous training, which has contributed to the decline of tuberculin test readers in routine health services. Alternatively, caliper rule is a technique that can be used, but it is not standardized in Brazil. Objective- Compare the reading instruments of tuberculin skin test results obtained through the standardized reading, made by a millimeter ruler, and reading, not standardized, made with a caliper rule. Method- It was a descriptive study in a prison population of a Penitentiary and a Provisional Detention Centre in the city of Guarulhos, São Paulo, between the months of March to June 2008. Tuberculin test reading was done in a double blind, tuberculin test by two readers, with different instruments, ruler and caliper rule. Results- Tuberculin skin tests were administered to 1,954 individuals; of these 111 was excluded for failing to appear for the reading test, resulting in a sample of 1,843 individuals divided in 1,059 (57.5 per cent ) in Penitentiary and 784 (42.5 per cent ) in the Provisional Detention Center. The comparative results between the two instruments were high and equivalent (sensitivity=93 per cent and specificity=97 per cent ). The average correlation was high among the two instruments (95.5 per cent ) and the disagreement was low (4.5 per cent ). The Ministry of Health recommends a concordance above 80 per cent for benchmarking new readers. Conclusions- We observed that the caliper rule can be considered equivalent to the rule and may be an alternative for reading the tuberculin test in Brazil, especially to search for latent TB cases. However, the rule should be maintained, especially toepidemiological investigations

Grandes saltos tecnológicos viabilizaram a integração de circuitos digitais de alta complexidade, com centenas de pinos e milhões de transistores. Sistematicamente, dispositivos eletromecânicos estão sendo substituídos por Circuitos Integrados (CIs) que contêm sistemas inteiros, ampliando o uso generalizada da eletrônica. Com o aumento da complexidade e quantidade de CIs produzidos, a tarefa de detectar de forma rápida e eficiente aqueles chips com problemas assumiu grande importância. Como a Testabilidade [McClu 86] de um CI afeta sua qualidade, um circuito que não é completamente testável, para um determinado modelo de falha, tem menos valor que outro inteiramente testável [De Mi 94]. Em estudos sobre confiabilidade, desempenho, custos e Testabilidade de circuitos VLSI verificou-se que o custo associado ao processo de testes de circuitos VLSI estava praticamente estabilizado, enquanto outros componentes do preço final do chip caíam. Por estas razões, a Testabilidade foi incorporada ao projeto desde suas concepções iniciais, apresentando geralmente resultados com menor Sobreárea e mínimo impacto no desempenho, quando comparado a CIs produzidos sem considerações relacionadas a testes. Uma técnica de teste que dispensa o uso de Equipamento Automático de Teste, conhecida como Autoteste Incorporado (em inglês, Built-In Self-Test – BIST), consiste em adaptar partes do próprio CI para gerar Vetores de Teste, comprimir e analisar os resultados. A técnica BIST tem sido empregada com sucesso em ambientes de projeto de Síntese de Alto Nível (High Level Synthesis, HLS), que tende a reduzir o tempo de projeto de um ASIC, auxiliando a determinação da arquitetura RTL [Stru et al. 99]. Nesta dissertação, considera-se uma forma específica de BIST, o structural off-line BIST [Abr et al. 90], em que o Autoteste se dá quando o CI digital é retirado de sua operação normal e colocado em modo teste, para que um Plano de Teste para Unidades Funcionais seja executado (na fase de manufatura e/ou de serviço em campo). O Plano de Teste, baseado em uma descrição estrutural do CI, é gerado por um algoritmo concebido para detectar os registradores que devem ser reconfigurados em Geradores de Padrões de Teste (em inglês, Test Pattern Generators, TPGs) e Analisadores de Assinatura (Signature Analyzers, SAs). O critério de seleção dos registradores baseia-se numa Função Custo, que avalia globalmente o grau de compartilhamento de cada registrador candidato, e a contribuição que a sua eventual escolha causaria no tempo final de teste. Os Registradores de Teste, reconfigurados em Autômatos Celulares (Cellular Automata, CAs), devem operar segundo um “Rule Number", neste caso, Regra 90 ou 150. A tarefa do Autoteste paralelo é dividida em duas etapas: na primeira, a cada uma das Unidades Funcionais é associado o melhor momento possível para início de sua sessão de teste, resultando na construção gradativa de uma Matriz de Estado de Teste, e na segunda, com a Matriz de Estado de Teste já totalmente definida, é feita uma análise global para minimizar o número de candidatos a registrador de teste. O resultado final é um Plano de Teste Otimizado definindo as regras dos TPGs (TPG90 e/ou TPG150), o custo em termos de Sobreárea, o início da geração dos Vetores de Teste, sua duração e a Cobertura de Falha mínima. / Great technological developments have made possible the integration of digital circuits of high complexity, with hundreds of pins and million of transistors. Electromechanical devices are being systematically substituted for Integrated Circuits (ICs) that contain complete systems, extending the generalized use of electronics. With the increasing complexity and amount of ICs, the task of detecting faulty chips in a fast and efficient way has assumed great importance. As testability [McClu 86] affects the quality of an IC, a circuit that is not fully testable for one determined fault model has less value than another which is entirely testable [De Mi 94]. It was verified in studies on reliability, performance, costs and testability of VLSI circuits that the cost associated with tests was practically stabilized, while other components of the final price fell. For these reasons, testability was incorporated in the design since its initial conception, producing generally minor area overhead and minimum impact on the performance, when compared to ICs produced without test considerations. One test technique that eliminates de needs for use of Automatic Test Equipment, known as BIST - Built-In Self-Test, consists of adapting parts of the IC to generate Test Vectors, compress and analyze the results. The BIST technique has been used successfully in design of HLS - High Level Synthesis - environments, which tends to reduce the ASIC’s design time, easing the task of determining the RTL architecture [Stru et al. 99]. In this dissertation a specific form of BIST, the structural off-line BIST [Abr et al. 90], is considered. To start the self-test it is necessary to halt the normal operation of the digital IC and put it in test mode, so that a Test Plan for Functional Units is executed (in the phase of manufacture and/or in the field). The Test Plan based on the structure of the IC is generated by an algorithm conceived to detect the registers which will be reconfigured in TPGs - Test Pattern Generators, and SAs - Signature Analyzers. The criterion for selection of the registers is based on a Cost Function, which globally evaluates the degree of sharing of each register candidate, and the contribution that its eventual choice would cause in the final test time. The Test Registers reconfigured in CAs – Cellular Automata - must operate according to a “Rule Number", in this case Rule 90 or 150. The task of the parallel self-test is divided into two stages: in the first one, to each Functional Unit is associated the best possible moment for its test session beginning, resulting in the gradual construction of a Test Status Matrix, and in the second, with the Test Status Matrix completely defined, a global analysis is made to minimize the number of register candidates. The final result is an Optimized Test Plan, which defines the rules of the TPGs (TPG90 and/or TPG150), the area overhead cost, the beginning of the Test Vector Generation, its duration and the minimum Fault Coverage.

Dentre outras questões em saúde pública, o tabagismo e a depressão se constituem em situações que ocupam os profissionais de saúde que buscam elaborar medidas preventivas auxiliares no tratamento destas. O tempo de duração, as recaídas e os problemas, físicos e mentais, que sofrem as pessoas, portadoras destes transtornos mentais, constituem um grande desafio no tratamento dos mesmos. Buscar instrumentos de avaliação psicológica que auxiliem neste processo é o principal objetivo. Este trabalho verificou indicadores de depressão em pessoas portadoras de dependência de nicotina (tabagistas), por meio do Teste de Bender e do Método de Rorschach, que podem mensurar traços do funcionamento da personalidade, contribuindo para o entendimento destas características de personalidade, auxiliando na compreensão dos processos psíquicos do indivíduo tabagista, informações que podem auxiliar nos processos preventivos. Os participantes são tabagistas e não tabagistas que estavam cursando algum curso superior e sem histórico de tratamento de depressão ou outro transtorno mental. A coleta de dados foi realizada individualmente com cada um dos participantes (n=60). Os instrumentos utilizados foram entrevista preliminar; a Adaptação Hutt do Teste de Bender e o Método de Rorschach. Os principais resultados se referem ao Teste de Bender e ao Método de Rorschach pelo Sistema Compreensivo de Exner. No Bender são relevantes os dados relativos à análise configuracional da Depressão da Escala de Psicopatologia; no Rorschach são ressaltados os itens que compõe o Índice de Depressão. Concluiu-se que o Teste de Bender, com a escala de avaliação de aspectos psicopatológicos, e o Método de Rorschach, no Sistema Compreensivo, podem auxiliar nos trabalhos preventivos, trazendo indicadores do funcionamento psíquico do indivíduo tabagista. Por outro lado, também se verificou a necessidade de aprofundamento dos estudos nesta área, ampliando o número de participantes e realizando estudos longitudinais / Among other public health issues, smoking and depression are situations that worry health professionals. Thus, they try to take measures to provide against them and help in their treatment. The duration, relapses, and the mental and physical problems of people who present these mental disorders go through present a big challenge to the treatment. Searching for ways to evaluate psychologically and, therefore, help in this process is the main goal. This work detected depression symptoms in people addicted to nicotine (tobacco users) by using the Bender Test and the Rorschach Method, which can measure aspects of the personality, contributing to the understanding of these personality traits. It can help us understand the psychological processes of the tobacco users, helping in the prevention processes. The participants were smokers and non smokers; they were college students and had never undergone any depression or mental disorder treatment. The data collection was carried out individually with each one of the participants (n=60). Preliminary interviews, the Hutt Adaptation of the Bender Test, and the Rorschach Method, Comprehensive System were used. The main results refer to the Bender Test and the Rorschach Method. In the Bender Test, the data related to the configuration in the analysis of depression from the psychopathology; in the Rorschach Method the items that comprise the Depression Index. It was concluded that the Bender Test, with the scale of evaluation of psychopathologic aspects, and the Rorschach Method can help in the prevention procedures, showing how the psychological functioning of smokers work. On the other hand, it became clear that a deep study in this area is necessary, increasing the number of participants and carrying out longitudinal studies

Um dos pontos fundamentais na atividade de teste de software é o projeto de casos de teste. Diversos critérios de adequação têm sido propostos com o objetivo de fornecer meios que permitam que a avaliação e elaboração de casos de teste sejam feitas de maneira sistemática e fundamentadas teoricamente. Infelizmente, a maioria dos critérios de adequação de casos de teste definidos tem seu uso restrito ao teste de unidade. Para fases posteriores da atividade de teste, em particular para o teste de integração, nota-se a ausência de critérios de adequação, principalmente porque os critérios propostos definem requisitos de teste que se restringem aos limites de uma única unidade, não exercitando de maneira efetiva as interações entre as unidades, que devem ser alvo principal no teste de integração. Com exceção de alguns poucos trabalhos que procuram estender critérios estruturais para o nível interprocedimental, tem-se utilizado nessa fase de teste, quase que exclusivamente, critérios funcionais. Dada essa ausência de critérios e salientando ainda o caráter complementar entre as diferentes técnicas de teste, esta tese apresenta um critério de teste interprocedimental baseado em defeitos chamado de Mutação de Interface. Esse critério busca exercitar as interações entre as unidades através da seleção de casos de teste que distingam mutantes criados pela introdução de defeitos típicos e que, de acordo com um modo definido, caracterizamos erros de integração. Definiu-se um conjunto de operadores de Mutação de Interface que concentram sua aplicação em pontos do programa relacionados com as interações entre as unidades, como, por exemplo, chamadas de subprogramas e seus parâmetros. Dados o alto custo de aplicação, inerente de critérios baseados em mutação, e pelas próprias características do conjunto de operadores de Mutação de Interface, torna-se necessário definirem-se abordagens para reduzir esse custo. Assim, foram estabelecidas maneiras de se parametrizar a aplicação dos operadores de mutação, definindo-se critérios de Mutação de Interface alternativos, estendendo-se abordagem sutilizadas no teste de mutação convencional como mutação restrita. A aplicação de um critério de teste está fortemente condicionada à sua automatização. A definição de um critério de teste sem que pelo menos se apontem soluções para sua automatização tem pouca utilidade prática. Por isso, especificou-se e implementou-se a ferramenta PROTEUM/IM para apoiar a aplicação do critério Mutação de Interface. Essa ferramenta torna-se essencial neste trabalho à medida que permite que estudos empíricos possam ser realizados, avaliando o critério proposto. Dois estudos de caso são apresentados. Esses estudos aplicam o critério Mutação de interface em programas reais e buscam avaliar seu custo e sua eficácia em revelar erros. Estes estudos aplicam ainda critérios alternativos, mostrando que a Mutação de interface é bastante efetiva em revelar erros o de ter custo de aplicação bastante reduzido, quando aplicada de maneira incremental, utilizando-se as parametrizações que os operadores de mutação oferecem. / The project of test cases is one of the most important topics in the software testing activity. Several criteria have been proposed aiming at allowing the evaluation and selection of test cases in a systematic and theoretically well founded way. Unfortunately, the use of most of these criteria is restricted to the unit testing phase. For other testing phases, in particular for integration testing. there is a lack of such criteria, mainly because the existing criteria define test requirements only in the scope of a single unit. They arc not able to effectively exercise the interactions between units, what should be the focus of integration testing. Excepting some few works that extend structural criteria to the interprocedural level, only functional testing has been used at integration testing phase. Given this lack of criteria and the complementary characteristics of different testing techniques, this thesis presents an interprocedural fault based criterion named Interface Mutation. This criterion exercises the interactions between units through the selection of test cases that distinguish mutants created by introducing typical faults that characterize integration errors. A set of Interface Mutation operators was defined. The focus of these operators are the points of the program related to the unit interactions, for instance, subprogram calls and their parameters. Given the high cost associated to mutation testing in general and particularly to the Interface Mutation operators, it is necessary to define some approaches to reduce its application cost. Thus, some parameterizations were defined to the mutation operators, allowing to establish alternative Interface Mutation criteria, extending approaches already used in conventional mutation testing, as random mutation and constrained mutation. The application of any testing criterion strongly depends on its automatization. The definition of a criterion, without pointing out ways to its implementation has little practical utility. So, a tool named PROTEUM/IM was specified and implemented to support the application of Interface Mutation. This tool is an essential point in the present work because it allows the conduction of empirical studies aiming at evaluating the proposed criterion. Two case studies arc presented. In these studies the criterion Interface Mutation is applied to real programs and the cost of its application as well as its errors revealing effectiveness are evaluated. Alternative criteria are also used. Showing that Interface Mutation is very effective to reveal errors and can be applied with a reduced cost if used in an incremental way, taking advantage of the parameterization characteristics provided by the Interface Mutation operators set.

Software testing is one of the most important Software Engineering processes, being the primary activity to check the conformance between the software requirements and its actual behavior. The automation of software testing activities is essential to certify productivity and effectiveness in such activities. Test automation leads testing activities to be conducted under systematic and accurate criteria, raising the chance of testers to reveal faults or inconsistencies. Test oracles are elementary members in software testing automation, being the mechanism responsible for indicating the correctness of software outputs. In testing environments, test oracles can be effectively implemented based on several sources of information about the Software Under Testing (SUT): software specifications, assertions, formal methods (Finite State Machines (FSM), formal specifications, etc, machine-learning methods, and metamorphic relations. Regardless of the implementation strategy, test oracles are vulnerable to false positive/negative verdicts, configuring what the literature describes as the oracle problem. Therefore, test oracles are a non-trivial and challenging object of studies of the software engineering research area. SUTs outputs in unusual formats make it harder the oracle problem. Audio, images, three-dimensional objects, virtual reality environments, complex statistical compositions, etc, are examples of non-trivial output formats. In the software testing context, SUTs with unusual outputs can be called complex-output systems. In this doctorate dissertation, we propose and evaluate a novel test oracle approach for complex-output systems called feature-based test oracles. The purpose of feature-based test oracles is the appropriation of a processing image technique called Content-Based Image Retrieval (CBIR) to collect information from features extracted from the SUTs outputs to compose test oracles. Given a query image, CBIR combines feature extraction and similarity functions to alleviate the problem of searching for digital images in large databases. In previous research, we have integrated CBIR concepts in a testing framework to support the automation of testing activities in processing image systems and systems with Graphical User Interfaces (GUI). In this doctorate dissertation, we extended that framework and its concepts to general complex-output systems, addressing the feature-based test oracle approach. We use Text-To-Speech (TTS) systems to validate empirically our test oracle technique. Through the results of five empirical analyses, three of them conducted in line with problems of a real-world industry TTS system, show the proposed technique is a valuable instrument to automate testing activities and alleviate practitioners efforts on testing complex output systems. We conclude the proposed test oracles are effective because they systematically evaluate the SUTs sensorial output rather than produce verdicts based on subjective specifications. As future work, we plan to conduct investigations towards the reduction of false positives/negatives and the association of the test oracles with machine learning techniques and metamorphic relations. / Teste de Software é um dos processos mais importantes da Engenharia de Software, sendo a principal atividade para averiguar a conformidade de requisitos de software e suas saídas. A automatização das atividades de teste é essencial para conferir produtividade e efetividade em tais atividades. A automatização faz com que atividades de teste sejam conduzidas sob critérios sistemáticos e precisos, aumentando a chance dos testadores de revelarem falhas ou inconcistências. Oráculos de teste são membros elementares na automatização do teste de software, sendo o mecanismo responsável por indicar a corretude das saídas do softwre. Em ambientes de teste, oráculos de teste podem ser efetivamente implementados com base em diversos fontes de informação sobre o sistema em teste: especificações de software, assertivas, métodos formais (máquinas de estados finitas, especificações formais, etc), métodos de aprendizagem de máquina e relações metamórficas. Independente da estratégia de implementação, oráculos de teste são vulneráveis a veridictos de falsos positivos/negativos, configurando o que é apresentado na literatura como O problema do Oráculo. Então, na área de engenharia de software, oráculos de teste são objetos de estudo não-triviais e desafiadores. O problema de oráculo é potencializado quando as saídas do sistema em teste são dadas em formatos não triviais como, por exemplo, audio, imagens, objetos tridimensionais, ambientes de realidade virtual, composições estatísticas complexas, etc. No contexto do teste de software, sistemas com saídas não triviais podem ser chamados de sistemas com saídas complexas. Esta tese de doutorado propões e avalia uma nova estratégia de oráculo de teste para sistemas com saídas complexas. O propósito de tal estratégia é a apropriação da técnica de processamento de imagem conhecida como CBIR (Recuperação de Imagem Basead em Conteúdo CBIR) para coletar informações de características extratídas do sistema em teste, compondo oráculos de teste. A partir de uma imagem de busca, o CBIR combina extração de características e funções de similaridade para aliviar problemas de busca em grandes based de imagens digitais. Em pesquisas anteriores, conceitos de CBIR foram integrados em um arcabouço de teste para apoiar a automatização de atividades de teste em systemas de processamento de imagens e sistemas com interfaces gráficas. Esta tese de doutorado estende o arcabouço e seus conceitos para sistemas com saídas complexas em geral. Sistemas Texto-Fala (TTS) foram utlizados para validações empíricas. Os resultados de seis análises empíricas, duas delas condizidas em consonância com problemas de um TTS industrial, revelam que a técnica proposta é um valioso instrumento para automatizar atividaes de teste e aliviar esforços de profissionais da indústria ao teste sistemas com saídas complexas. Conclui-se que a efetividade dos oráculos de teste propostos são devido às sistemáticas análises do conteúdo das saídas dos sistemas em teste, em vez da análises de especificações subjetivas. Os trabalhos futuros vislumbrados devem ser conduzidos no intuito de reduzir número de falsos positivos/negativos e a associação dos oráculos de teste com técnicas de aprendizado de máquina e relações metamórficas.

Foi investigado o valor diagnóstico da resposta alérgica cutânea à tuberculina e do ELISA indireto, com antígeno recombinante MPB 70, em leitões experimentalmente sensibilizados, pela via intramuscular, com suspensões oleosas de M. bovis ou M. avium inativados. Foram utilizados 91 animais divididos em quatro grupos. Os grupos A e B, cada um com 25 indivíduos, grupos C e D com 21 e 20 indivíduos respectivamente, balanceando-se as características de raça, linhagem, faixa etária e sexo. Aos 21 dias de idade, todos os animais foram submetidos a uma triagem com a aplicação de tuberculina PPD de M. bovis, pela via intradérmica na base da orelha e não houve qualquer tipo de reação. Decorridos 60 dias do teste tuberculínico de triagem, o grupo A, recebeu injeção intramuscular de 0,5 mL de uma suspensão oleosa de M. avium estirpe D4; o grupo B, recebeu 0,5 mL de uma suspensão oleosa de M. bovis estirpe AN5; o grupo C (controle I), recebeu 0,5 mL do adjuvante oleoso e o grupo D (controle II), recebeu 0,5 mL de solução fisiológica. Foi realizado o exame histopatológico de biopsias das reações cutâneas e a colheita de sangue para o teste de ELISA de captura. Após 30 dias da sensibilização, foi efetuada a prova de tuberculinização comparativa com reação medida pela variação da espessura da pele com paquímetro às 0h, 24h, 48h e 72h, após a aplicação das tuberculinas. No teste comparativo, lido às 72 horas, a reação foi considerada negativa quando a diferença das reações entre o PPD bovino e o PPD aviário foi menor que 6,7 mm; suspeito ou inconclusivo quando a diferença se situou na faixa de 6,7 a 7,5 mm; e positiva para o tipo de PPD, considerando-se tuberculose para PPD M. bovis e micobacteriose para PPD M. avium, quando a diferença da reação foi superior a 7,5 mm. Nos exames histopatológicos, foi observado intenso infiltrado inflamatório linfocitário no local das reações intradérmicas dos animais testados com o PPD homologo ao tipo de micobactéria utilizada na suspensão oleosa sensibilizante. O ensaio de ELISA com antígeno, MPB 70 recombinante, foi capaz de revelar a presença de anticorpos contra o M. bovis, porém não revelou anticorpos para M. avium. / The diagnostic value of the cutaneous allergic response to tuberculin and Indirect ELISA test was investigated using MPB 70 recombinant antigen, in piglets experimentally sensitized intramuscularly with the oily suspensions of inactivated M. bovis or M. avium. The ninety-one animals used were divided into four groups. The groups A and B were formed each with 25 individuals, and groups C and D, with 21 and 20 individuals, respectively, balancing the characteristics of race, ancestry, age and sex. At the age of 21 days, all the animals were submitted to the screening test with the use of M. bovis PPD, by the intradermal route at the base of the ear and no reaction was detected. Sixty days after the screening tuberculin test, animals of the group A were injected intramuscularly with 0.5 mL of oily suspension of M. avium D4 strain; animals of group B received 0.5 mL of an oily suspension of M. bovis, AN5 strain; and the members of group C (control I) received 0.5 mL of an oily adjuvant and the individuals of group D (control II) received 0.5 mL of saline solution. Histological examinations of biopsies of skin reactions were carried out and blood collections made for capture ELISA. Following 30 days of sensitization, comparative skin reactions were measured by the variation in skin thickness with a caliper at 0h, 24h, 48h an 72h after applications of tuberculins. In the comparative test measured at 72h, the reaction was considered negative when the difference of the reactions between bovine PPD and avian PPD was less than 6.7 mm; suspected or inconclusive, when the difference stood in the range of 6.7 to 7.5 mm; and positive according to the type of PPD, considering tuberculosis the M. bovis PPD and mycobacteriosis the M. avium PPD, when the difference of the reaction was greater than 7.5 mm. In histopathological examinations, intense lymphocytic inflammatory infiltrate were observed at the site of intradermal reactions of the animals tested with PPD homologous to the type of mycobacteria used in sensitizing oil suspension. The ELISA assay with MPB 70 recombinant antigen was able to reveal the presence of antibodies against M. bovis, but did not reveal antibodies to M. avium.

A programação concorrente é cada vez mais utilizada nos sistemas atuais com o objetivo de reduzir custos e obter maior eficiência no processamento. Com a importância da programação concorrente é imprescindível que programas que implementam esse paradigma apresentem boa qualidade e estejam livres de defeitos. Assim,diferentes técnicas e critérios de teste vêm sendo definidos para apoiar a validação de aplicações desenvolvidas nesse paradigma. Nesse contexto, a geração automática de dados de teste é importante, pois permite reduzir o custo na geração e seleção de dados relevantes. O uso de técnicas meta-heurísticas tem sido uma área de grande interesse entre os pesquisadores para geração de dados, pois essas técnicas apresentam abordagens aplicáveis a problemas complexos e de difícil solução. Considerando esse aspecto, este trabalho apresenta uma abordagem de geração automática de dados para o teste estrutural de programas concorrentes em MPI (Message Passing Interface). A meta-heurística usada foi Algoritmo Genético em que a busca é guiada por critérios de teste que consideram características implícitas de programas concorrentes. O desempenho da abordagem foi avaliado por meio da cobertura dos dados detestes, da eficácia em revelar defeitos e do custo de execução. Para comparação, a geração aleatória foi considerada. Os resultados indicaram que é promissor usar geração de dados de teste no contexto de programas concorrentes, com resultados interessantes em relação à eficácia e cobertura dos requisitos de teste. / Concurrent programming has been increasingly used in current systems in order to reduce costs and obtain higher processing efficiency and, consequently, it is expected that these systems have high quallity. Therefore, different techniques and testing criteria have been proposed aiming to support the verification and validation of the concurrent applications. In this context, the automated data test generation allows to reduce the testing costs during the generation and selection of data tests. Metaheuristic technique has been widely investigated to support the data test generation because this technique has presented good results to complex and costly problems. In this work, we present an approach to the automated data test generation for message passing concurrent programs in MPI (Message Passing Interface). The generation of data test is performed using the genetic algorithm metaheuristic technique, guiding by structural testing criteria. An experimental study was conducted to evaluate the proposed approach, analyzing the effectiveness and application cost. The results indicate that the genetic algorithm is a promising approach to automated test data generation for concurrent programs, presenting good results in relation to effectiveness and data test coverage.