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Development of testing methodology for software with a graph database backend

Research Project

Project/Area Number 20K11747
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60050:Software-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Tsuchiya Tatsuhiro  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (30283740)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsグラフデータベース / ミューテーションテスト / グラフクエリ / テストカバレッジ / テスト / ソフトウェアテスト / カバレッジ
Outline of Research at the Start

本研究では,グラフデータベースという,ネットワークをデータとするデータベースを用いたシステムを対象に,そのソフトウェアをテストする方法の確立を目指す.これにより,信頼性の高いソフトウェアの実現が可能となる.研究では,ソフトウェアが実行するグラフデータベースに対する命令であるグラフクエリに注目する.具体的には,グラフクエリのどの部分がどの程度されたかを計測することで,どの程度テストが実行されているかを計測するための基準を考案する.さらに,その基準を用いて,効率の良い自動テスト手法を開発する.

Outline of Final Research Achievements

The research aimed to address the testing of software using graph databases. First, in order to understand graph databases, we developed a method to support software testing using a graph database. In this method, the relationship between the design and test specifications of an information system is managed on a graph database. By retrieving information using queries to the database, users can visualize useful information, such as which functions are under-tested.

Based on this knowledge, we developed mutation operators for queries and a tool implementing these operators to embed bugs into queries artificially. This tool can automatically generate buggy queries, which can be used for mutation testing, such as measuring the bug detection capability of an existing test suite.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ネットワークの形でデータを管理するグラフデータベースは,近年普及が進んでいる新しいタイプのデータベースである.グラフデータベースを用いるソフトウェアのテストについて,本研究では取り組んだ.グラフデータベースとソフトウェアとのやり取りを行うための,ある種のプログラムであるクエリついて,人為的にバグを埋め込む方法を開発した.このような予めバグを含むことが分かっているプログラムを正しく検出できるかを調べることで,既存のテストが十分かといった評価が可能になり,情報システムの信頼性に貢献することが可能となる.

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2021 2020 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] On Mutation Testing of Graph Database Queries in the Cypher Language2023

    • Author(s)
      Ariwaka Shingo、Tsuchiya Tatsuhiro
    • Journal Title

      2023 30th Asia-Pacific Software Engineering Conference (APSEC)

      Volume: ISBN 979-8-3503-4417-2 Pages: 579-583

    • DOI

      10.1109/apsec60848.2023.00074

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Graph queries for analyzing the coverage of requirements by test cases2021

    • Author(s)
      Shingo Ariwaka, Hiroyuki Nakagawa, Tatsuhiro Tsuchiya
    • Journal Title

      Proc. of the 33rd International Conference on Software Engineering & Knowledge Engineering (SEKE 2021)

      Volume: - Pages: 544-549

    • DOI

      10.18293/seke2021-122

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] グラフクエリに対するミューテーションテストの提案2021

    • Author(s)
      有若 新悟, 土屋達弘
    • Journal Title

      情報処理学会 研究報告ソフトウェア工学(SE)

      Volume: 2021-SE-209 Pages: 1-4

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] 要求-テストケース間のカバレッジ分析におけるグラフクエリの応用可能性の検討2020

    • Author(s)
      有若新悟, 中川博之, 土屋達弘
    • Journal Title

      信学技報

      Volume: IEICE-KBSE2020-25 Pages: 53-58

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 要求仕様に対するテストカバレッジ分析におけるグラフクエリの適用について2021

    • Author(s)
      有若新悟, 中川博之, 土屋達弘
    • Organizer
      ソフトウェア・シンポジウム 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] Cypher mutator

    • URL

      https://github.com/tatsuhirotsuchiya/cypher-mutator

    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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