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Enregistrement W4409771286 · doi:10.1109/tse.2025.3563121

Testing CPS With Design Assumptions-Based Metamorphic Relations and Genetic Programming

2025· article· en· W4409771286 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueIEEE Transactions on Software Engineering · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueEvolutionary Algorithms and Applications
Établissements canadiensUniversity of Ottawa
Organismes subventionnairesHORIZON EUROPE European Innovation CouncilNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaFonds National de la Recherche LuxembourgScience Foundation Ireland
Mots-clésComputer scienceGenetic programmingProgramming languageSoftware engineeringArtificial intelligence

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Cyber-Physical Systems (CPSs) software is used to enforce desired behaviours on physical systems. To test the interaction between the CPS software and the system’s physics, engineers provide traces of desired physical states and observe traces of the actual physical states. CPS requirements describe how closely the actual physical traces should track the desired traces. These requirements are typically defined for specific, simple input traces such as step or ramp sequences, and thus are not applicable to arbitrary inputs. This limits the availability of oracles for CPSs. Our recent work proposes an approach to testing CPSs using control-theoretical design assumptions instead of requirements. This approach circumvents the oracle problem by leveraging the control-theoretical guarantees that are provided when the design assumptions are satisfied. To address the test case generation and oracle problems, researchers have proposed metamorphic testing, which is based on the study of relations across tests, i.e., metamorphic relations (MRs). <p xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">In this work, we define MRs based on the design assumptions and explore combinations of these MRs using genetic programming to generate CPS test cases. This enables the generation of CPS input traces with potentially arbitrary shapes, together with associated expected output traces. We use the deviation from the expected output traces to guide the generation of input traces that falsify the MRs. Our experiment results show that the MR-falsification provides engineers with new information, helping them identify passed and failed test cases. Furthermore, we show that the generation of traces that falsify the MRs is a non-trivial problem, which cannot be addressed with a random generation approach but is successfully addressed by our approach based on genetic search.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,300
Score d'incertitude au seuil0,672

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,216
Écart entre enseignants0,199 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle