ФОРМАЛІЗАЦІЯ ПРОЦЕСІВ АВТОМАТИЗОВАНОГО ТЕСТУВАННЯ СКЛАДНИХ ПРОГРАМНИХ СИСТЕМ НА ОСНОВІ МУЛЬТИАГЕНТНОГО МОДЕЛЮВАННЯ

Анотація

Дослідження присвячено формалізації процесів автоматизованого тестування складних програмних систем, що функціонують у динамічних та стохастичних середовищах. Показано, що традиційні методи тестування, побудовані на фіксованих сценаріях, не забезпечують достатнього рівня адаптивності й масштабованості при зростанні складності сучасних програмних продуктів. Обґрунтовано доцільність застосування мультиагентного підходу як інструмента побудови інтелектуальних систем тестування, здатних до самоорганізації, навчання та оптимізації процесу виявлення помилок. У дослідженні здійснено системно-теоретичний аналіз процесу тестування як динамічної системи, що складається з множини автономних агентів, які взаємодіють між собою та з тестовим середовищем. Запропоновано узагальнену формальну модель мультиагентного процесу тестування, у якій визначено основні структурні елементи – множину агентів, середовище їхньої взаємодії, простір тестових сценаріїв, політики поведінки та функцію оцінювання результатів. Такий підхід дає змогу розглядати процес тестування як еволюційну систему, у якій агенти змінюють власні стратегії на основі отриманого досвіду та зворотного зв’язку, поступово підвищуючи ефективність і повноту перевірки програмного забезпечення. Розроблено графову та стохастичну модель простору тестових сценаріїв, яка враховує ймовірність виявлення дефектів, вартість і тривалість тестів, ступінь покриття та інші характеристики ефективності. Визначено систему метрик, що охоплює як класичні показники продуктивності тестування, так і специфічні для мультиагентних систем параметри – кооперативність, конфліктність і швидкість збіжності політик агентів. Описано алгоритми перевірки коректності моделі, які забезпечують оцінювання її узгодженості, досяжності станів, стійкості та адекватності в умовах стохастичних збурень. Отримані результати створюють теоретичну основу для побудови інтелектуальних мультиагентних систем автоматизованого тестування, здатних до адаптації та самоорганізації. Запропонований підхід сприяє підвищенню ефективності тестового процесу, скороченню витрат часу й ресурсів, а також підвищенню рівня надійності програмного забезпечення. Подальші дослідження спрямовуються на розвиток моделей навчання агентів і впровадження отриманих рішень у сучасні CI/CD-процеси.