Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Génération de logiciel“

Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour objectif de définir une stratégie appropriée pour le test de logiciels critiques orientés-objet. La stratégie de test que nous préconisons s'appuie sur la complémentarité de données de test statistique et déterministe. Les entrées de test statistiques sont générées automatiquement à partir de l'information présente dans les diagrammes d'état UML; en complément, les entrées de test déterministes ciblent des points singuliers du domaine d'entrée. Cette stratégie mixte s'intègre dans un environnement commercial de modélisation (Rose RealTime) permettant ainsi la génération automatique à la fois des entrées de test statistiques et des sorties attendues. Le pouvoir d'efficacité de cette stratégie mixte est évalué par une technique d'injection de fautes logicielles, analyse de mutation. Dans ce cadre, un outil d'analyse de mutation pour programmes Java a été développé sur les bases d'une idée originale, associant analyse syntaxique et réflexivité pour l'injection de différents types de fautes (traditionnelles et orientées-objet). Ces travaux théoriques sont illustrés sur une étude de cas industrielle du domaine avionique. Les résultats expérimentaux confirment la pertinence de l'approche élaborée et montrent son efficacité prometteuse vis-à-vis de la recherche de fautes. Ces mesures d'efficacité sont complétées par une étude comparative de l'approche proposée avec une approche déterministe utilisée expérimentalement chez Rockwell-Collins.

L'objet de cette thèse est la réalisation d'algorithmes et d'outils d'aide à l'étude des propriétés de structures combinatoires particulières, les structures décomposables. Nous nous intéressons pour cela à la génération aléatoire et systématique de structures décomposables, puis à leur représentation graphique automatique. Ce travail se situe à la frontière entre calcul mathématique et visualisation. Les structures décomposables sont les structures combinatoires qu'il est possible de former récursivement en utilisant des constructeurs aux propriétés particulières. Le point de vue est similaire à celui adopté dans la théorie des espèces de structures, où l'on privilégie la description d'ensembles de structures à partir de transformations d'ensembles existants. Il est alors possible, grâce à des spécifications, de décrire une infinité d'ensembles de structures combinatoires parmi lesquels les permutations, les graphes fonctionnels, les arbres enracinés ou encore les hiérarchies. L'intérêt de cette démarche tient au fait que l'on sait résoudre des problèmes de dénombrement et de comportement asymptotique sur ces ensembles et générer aléatoirement de façon uniforme des structures de ces ensembles. Les applications concernent le calcul de complexité en moyenne d'algorithmes, et la génération de jeux de tests pour la validation expérimentale ou l'étalonnage d'algorithmes. Nous présentons dans cette thèse deux types de résultats. Les premiers concernent la génération de structures décomposables, les seconds leur représentation graphique. Nous présentons une implantation d'un algorithme classique de génération aléatoire de structures décomposables, et nous proposons des techniques permettant de générer tous les éléments d'un ensemble à partir de sa spécification. Nous proposons également un algorithme de tracé de graphes particuliers, pour lesquels il existe à la fois des relations d'adjacence et d'inclusion entre les noeuds. Ces graphes, que nous appelons les graphes composés, sont en effet bien adaptés à la représentation de la nature générique des structures décomposables. Ce travail est concrétisé par la réalisation de deux logiciels de tracé de structures combinatoires. Leur utilisation n'est cependant pas limitée à ce seule domaine et les aspsects liés à leur application à la visualisation de graphes en général sont abordés<br>The main goal of the thesis is to conceive algorithms and tools to assist people who study a special kind of combinatorial structures, namely decomposable structures. The two major questions we try to solve are: How to generate, randomly or by some systematic procedure, a decomposable structure; How to draw decomposable structures. Decornposable structures are combinatorial structures that are recursively described using a small set of constructors. The idea consists in considering a structure as a process of construction from simpler structures. The main interest of the decomposable structure theory is that we can describe an infinite number of different sets of structures, including permutations, varions kind of trees or functional graphs, for which we can solve counting and random generation problems. Possible applications are the average case analysis of algorithms and the production of test inputs for the experimental validation of programs. We propose an algorithm for drawing decomposable structures based on the translation into special graphs, that we call composed graphs, in which bath inclusion and adjacency relationships can exist. The principle is based on the translation of decomposable structures into composed graphs, i. E. Graphs with both inclusion and adjacency relationships. The drawing of composed graph is achieved by using different classical graph drawing algorithm together. The number of algorithms that can be used on a sarne drawing is infinite. The only restriction is that the algorithms must be able to draw graphs with arbitrary node sizes. We present two graph drawing software realisations that we wrote in order to validate the algorithms presented in the thesis. They can be linked to combinatorial structure generation programs in order to form integrated systems. We also investigate their use for the visualisation of large data structures

La contribution de cette thèse est une approche de génération automatique de tests fonctionnels à partir des exigences, prenant en compte la maîtrise du coût de test, l'adaptabilité au contexte des lignes de produits, la compatibilité avec les pratiques industrielles et la complexité des logiciels réels. Notre approche se base sur un modèle de cas d'utilisation étendus, relié à un analyseur de langage naturel contrôlé en amont et un générateur de tests en aval. Le langage contrôlé rapproche la méthode des pratiques industrielles, et formalise assez les exigences pour les transformer en un modèle de cas d'utilisation simulables (via l'ajout de contrats interprétables). Des critères de test permettent alors de générer des objectifs de test de haut niveau, qui sont ensuite raffinés vers des cas de test en utilisant des scénarios. La variabilité dans les exigences est prise en compte à chaque niveau de la génération de tests, cette approche est donc adaptée aux lignes de produits.

Etablissement d'un code d'application industrielle qui simule en 3d la combustion de chargements de propergol solide. La modelisation de la regression de surface, a vitesse constante ou variable, est realisee grace a un systeme hyperbolique qui utilise les normales au front de flamme. Utilisation de la conception assistee par ordinateur pour construire et visualiser un maillage surfacique tridimensionnel, sur lequel s'appuie la resolution numerique. Etude d'un autre modele pour simuler la combustion de blocs a fils

Les méthodes formelles légères facilitent l'introduction des outils formels en autorisant une spécification partielle du logiciel. En l'occurrence la granularité des vérifications dépend de la quantité d'information spécifiée. La fusion de ces méthodes semi-formelles (en particulier de la conception par contrat) et du test logiciel conduit à la notion de test basé sur les modèles (MBT). Ainsi, la découverte d'un oracle et la production des données de test peut être automatisée. Dans la génération automatique de tests, il est important de considérer le critère de qualité des tests produits. Cette qualité dépend des différents modes de productions. Le mode offrant la meilleur qualité consiste à analyser finement la spécification à l'aide de techniques de satisfaction de contraintes. Afin d'améliorer la qualité du logiciel, nous proposons dans cette thèse une méthodologie complète reposant sur la conception par contrat et différentes vérifications (dynamique et statique). En particulier, la génération automatique de tests dont l'enjeu est de produire de véritables scénarios de test qui suivent le plus précisément possible les spécifications ainsi qu'une stratégie de test clairement définie. La mise en œuvre des outils repose en grande partie sur un moteur de résolution de contrainte offrant une architecture ouverte. Ainsi l'utilisateur peut intégrer des types complexes qui ne sont pas supportés initialement grâce à la notion de constructeur de type. Nous présentons notamment le support pour deux types complexes: les tableaux bornés et les chaînes de caractères.

Le logiciel est devenu omniprésent dans nos vies de sorte qu'on le retrouve dans plusieurs domaines de la vie courante. Cependant cette omniprésence, n'est pas sans conséquences. Les bogues de logiciel peuvent causer de vrais désastres, économiques, écologiques voire sanitaires. Vu la forte omniprésente du logiciel dans nos vies, le fonctionnement de nos sociétés dépend fortement de sa qualité. La programmation par contrat a pour but de produire des logiciels fiables, c'est-à-dire corrects et robustes. En effet, ce paradigme de programmation vise à introduire des assertions qui sont des spécifications de services. Ces spécifications représentent une forme de contrat. Les contrats définissent les responsabilités entre le client et le fournisseur. Le respect des contrats permet de garantir que le logiciel ne fait ni plus ni moins que ce que l'on attend de lui qu'il fasse. Le test unitaire est un test qui permet de s'assurer du bon fonctionnement d'une partie précise d'un logiciel. C'est un test dont la vérification se fait en exécutant une petite unité de code. En somme, un test unitaire est un code qui exécute de manière indirecte le code d'une classe pour vérifier que le code fonctionne bien. L'outil Génération de Squelettes des Contrats de classes et des tests unitaires (GACTUS) permet la génération automatique de squelettes de contrats de classes et celles des classes des tests unitaires d'un projet Java. La génération automatique du code source permet d'obtenir un code uniforme. GACTUS est un plug-in pour l'environnement de développement Eclipse écrit en Java. L'objectif principal de GACTUS est de faciliter la réalisation de logiciel de qualité grâce à la génération automatique des squelettes de contrats de classe et celui des tests unitaires et aussi d'accroître la productivité des développeurs. Pour faciliter son utilisation, GACTUS dispose d'une interface graphique permettant de guider l'utilisateur.

Les applications ubiquitaires évoluent dans des environnements plus hétérogènes et plus dynamiques que ceux des systèmes distribués traditionnels. La criticité des domaines applicatifs impliqués et la vocation non intrusive de l'informatique ubiquitaire exigent de garantir la robustesse des applications avant et pendant leur déploiement en situation réelle. Les solutions proposant de gérer la dynamicité des environnements ubiquitaires offrent des canevas de programmation dont la généricité ne permet pas de garantir la fiabilité des applications développées. D'autres solutions permettent davantage de vérifications en assurant, par exemple, l'intégrité des communications. Cependant, ces vérifications, telles que proposées dans ces solutions, empêchent la prise en compte de la dynamicité, indispensable à la mise en oeuvre d'applications ubiquitaires. Dans cette thèse, nous proposons un canevas logiciel visant à concevoir, développer, vérifier et tester les applications ubiquitaires avant leur déploiement en environnements réels. Notre approche repose sur des spécifications haut niveau des applications cibles. Chaque spécification, écrites dans le langage DIASPEC, est analysée, vérifiée et compilée par le compilateur DIASPEC qui génère un canevas logiciel dédié, incluant un canevas de programmation et un canevas de simulation. Les canevas de programmation générés fournissent du support pour la programmation d'applications ubiquitaires. Ils garantissent l'intégrité des communications tout en permettant la gestion de la dynamicité des environnements ubiquitaires. Les canevas de simulation générés fournissent du support pour le test des applications ainsi développées. Les contributions de cette thèse sont les suivantes :<br />– Nous proposons l'approche DIAGEN qui permet, à partir de spécifications d'architectures logicielles ubiquitaires, de générer du support de programmation et un ensemble de vérifications dédiés au développement d'applications ubiquitaires. Ces spécifications reposent sur un langage déclaratif, appelé DIASPEC, qui permet de décrire les types de services composant les applications ubiquitaires cibles. Le compilateur DIASPEC vérifie la cohérence des spécifications et génère, à partir de celles-ci, des canevas de programmation dédiés. Les canevas de programmation générés garantissent l'intégrité des communications d'applications dynamiques.<br />– Nous avons développé DIASIM, un simulateur pour tester à l'exécution, le comportement des applications développées avec l'approche DIAGEN. DIASIM permet de tester les applications sans les modifier et d'intégrer incrémentalement des services réels dans les scénarios de simulation.<br />– Nous avons montré que l'approche DIAGEN permet davantage de vérifications statiques tout en gérant la dynamicité des environnements ubiquitaires et en permettant une plus grande concision des applications développées. Nous avons analysé les canevas de programmation générés pour la gestion de réunion, l'immotique et la téléphonie.

La technologie de fabrication actuelle permet l’intégration d’un système multiprocesseur complexe sur une seule pièce de silicium (MPSoC pour Multiprocessor System-on-Chip). Une façon de maîtriser la complexité croissante de ces systèmes est d’augmenter le niveau d’abstraction et d’aborder la conception au niveau système. Cependant, l’augmentation du niveau d’abstraction peut engendrer un fossé entre les concepts au niveau système et ceux utilisés pour l’implémentation de l’architecture Matériel/Logiciel du MPSoC. L’objectif de cette thèse est de combler le gap entre les deux niveaux d’abstractions utilisés en proposant une passerelle efficace entre les outils d’aide au développement d’algorithmes (Matlab\Simulink) et les outils de conception des architectures (ROSES et macro-Cell builder). Ceci est accompli : - En définissant un modèle intermédiaire transactionnel dans l’environnement Simulink. Ce modèle intermédiaire combine l’algorithme et l’architecture. Il permet la définition précoce de la plateforme d’implémentation et établit une continuité entre le modèle fonctionnel et le modèle architectural. - En automatisant le passage entre le niveau système et le niveau architectural, dans le but d’accélérer la procédure de la conception des MPSoCs et de réduire la quantité des erreurs provoquées par le travail manuel dans un environnement unifié. La pertinence de ce travail a été évaluée par son application à la conception du décodeur MP3 présenté dans ce mémoire<br>The current fabrication technology allows the integration of a complex multiprocessor system on one silicon part (MPSoC for Multiprocessor System-one-Chip). A way to control the increasing complexity of these systems is to increase the abstraction level and to adopt the system level design. However, the increase of the abstraction level can make a huge gap between the system level concepts and those used for the hardware/software architecture implementation of MPSoC. The objective of this thesis is to fill the gap between the two abstractions levels by proposing an efficient bridge between the algorithms development aid tools (Matlab\Simulink) and the architectures design tools (ROSES and macro-Cell builder). This is accomplished: - By defining a transactional model in the Simulink environment. This intermediate model combines algorithm and architecture. It allows the early definition of the implementation platform and establishes continuity between the functional model and the architectural model. - By automating the passage between the system level and the architectural level, to accelerate the MPSoCs design procedure and to reduce the errors quantity caused by manual design in a unified environment. The relevance of this work was evaluated by its application to the MP3 decoder design presented in this memory