软件测试信息领域本体构建研究

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1、软件测试信息领域本体构建研究摘要：为了对软件测试领域的信息进行冇效管理，对软件测试领域进行了深入分析；引入本体技术并总结了领域本体的构建方法，探索了测试信息领域本体构建方法；为软件测试建立测试信息领域本体，实现信息的有效表示、存储和共享。关键词：软件测试；领域本体；本体构建；信息共享中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号：16727800（2013）009002903基金项目：四川教育厅项目（13ZB0037）；阿坝师范高等专科学校项Fl（ASB12-27）作者简介：韩仙玉（1985-），女，硕

2、士，阿坝师范高等专科学校助教、CCF会员，研究方向为软件工程、软件测试、信息处理。0引言软件测试是保障软件质量的有效手段，其过程实质上是测试知识共享和重用的过程。因此，对软件测试信息的有效收集、表示和存储，不仅能为重复测试提供方便，也可以为评估软件质量提供参考。近年来，作为知识表示工具的木体论（Ontology）由于其具备良好的概念层次结构和逻辑推理能力，使其在信息检索等多个领域得到了广泛应用。因此，为软件测试信息建立领域本体，可以为信息的表示、存储和共享提供知识管理框架,也可以为软件的复用者提供参考

3、。1本体和构建方法本体论源于哲学上的概念，广泛认可的定义是Studer等人在前人基础上提出：本体是共享概念模型、明确形式化的规范说明［1,2］,包含概念模型、明确性、形式化和共享性4个含义［3］。木体的建模元语有类(classes或concepts)>关系(retations)>函数(functions)>公理(axioms)和实例(instance)［4］。概念并非单纯意义上的概念，可以是任务、功能、行为、策略、推理过程等。关系表示概念之间的关联关系,可形式化表示为R：ClXC2X-XCn表示概念类

4、Cl,C2,…，Cn之间存在n元关系R。函数是一种特殊的关系。公理用于表示永真式。实例是某概念类的基本元素，即某概念类所指的具体对象。为了便于对本体的有效分类，Guarino提出以详细程度、领域依赖程度作为本体划分的基础［4］。根据领域依赖度，可划分为顶级、领域、任务和应用本体4类。其屮领域本体(DomainOntology)描述的是特定领域(如测试、图书、航空航天)中概念及概念之间的关系。建立本体的依据标准最具影响力的是Gruber在1995年提出的5条规则［5］：明确性和客观性、安全性、一致性、可

5、扩展性和最小本休承诺。领域木体概念提岀以来，目前比较有名的构建方法有：IDEF5方法>Uschold和King的“骨架法Gruninger和Fox的“评估法”(又称TOVE)>Bernaras方法和METHONTOLOGY方法等。木文通过参考Gruber提出的木体构造原则以及斯坦福大学的NatalyaF.Noy和DeborahL.McGuinness提出的建议［11］,领域本体构建过程如下：①确定本体的领域与范围；②考虑对已存在的木体的重用；③列举领域中重要的术语、概念；④定义类和类层次;⑤定义类的属

6、性；⑥创建实例；⑦本体的检验评价。冃前，本体的构建工具之一Protege是可扩展、可跨平台的和能支持概念层次、属性及原则和约束定义的，为本体的一致性检测和组织概念提供自动分类。利用Protege建立的木体知识库能很方便地与外界系统实现知识共享和互操作。另外，Protege能扩展OWL插件成为当下优秀的OWL本体构造工具，其中OWL(WebOntologyLanguage)是W3C［6］最新推荐的Ontology描述语言。冃前，Protege已有很多的版本，本文中用到的是Protege3.1.1［7］,

7、带冇Protege-OWL插件和OWLWizards插件。它适合用于构造一个OWL木体，同时结合推理机Race讥6］能够对构建的木体进行推理。2基于SWEBOK的软件测试知识域1983年IEEE指出软件测试的定义是［8］：“使用手动或者自动的手段执行或测试特定系统的过程，测试目的是验证系统是否满足预期的需求，或者验证预期结果和实际结果间的差别。G.J.Maryer则定义软件测试是为了发现错误而运行的程序，目的是为了查找程序的错误，而非证明程序的正确性［9］。软件工程知识体系(SoftwareEngin

8、eeringBodyofKnowledge,SWEBOK)把整个体系分解为10个知识域(KnowledgeArea)［10］。其屮，软件测试知识域包折5个子域［11］,如图1所示。由图1可以看出软件测试的5个子域依次是：软件测试基础、测试级别、测试技术、测试相关的度量和测试过程。通过对测试领域分析，可知测试信息主要包括：①测试对象的信息；②伴随着软件测试产生的测试计划、测试用例、缺陷报告以及其它相关文档信息；③测试过程运用的测试技术、方法、经验等相关知识