论文

基于 FMU 的模拟的基于多智能体规范的变形测试

Multi-Agent Specification-based Metamorphic Testing of FMU-Based Simulations

摘要

在许多工业领域,功能模型接口 (FMI) 用于使用各种建模工具在不同合作伙伴之间将仿真模型作为功能模型单元 (FMU) 进行交换。这为使用 FMU 进行基于仿真的验证和确认提供了可能性,以确保可靠的系统行为。然而,由于缺乏明确的预期输出,为这些模拟模型导出有效的测试预言仍然具有挑战性。这限制了传统测试方法的适用性,传统测试方法需要访问系统的内部运作。变质测试 (MT) 通过利用变质关系 (MR) 解决了这一限制,但从规范中提取此类关系在很大程度上仍然是一个手动且容易出错的过程。为了应对这一挑战,我们提出了一种由 LLM 支持的多代理工作流程,用于对基于 FMU 的仿真模型进行基于规范的变质测试。该方法将功能和接口规范作为输入,并协调多个代理来提取需求并导出 MR。这些 MR 使用“Given-When-Then”模式来表达,以构造输入条件 (Given)、转换 (When) 和预期输出行为 (Then)。然后,这些关系用于生成变形测试用例、执行模拟并评估多个会话之间的输出一致性。我们在润滑油冷却系统 FMU 上评估该方法,证明其自动生成有意义的 MR 和相应测试用例的能力。初步结果表明,所提出的工作流程可以通过减少手动工作和改进测试生成来有效支持动态仿真模型的系统验证和确认。