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グラフデータベースをバックエンドとするソフトウェアに対するテスト手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K11747
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60050:ソフトウェア関連
研究機関大阪大学

研究代表者

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

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード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
研究開始時の研究の概要

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.

研究成果の概要

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研究を行った.まず,グラフデータベースを理解するために,グラフデータベースを用いてテストを支援する手法を開発した.情報システムの設計仕様書とテスト仕様書とのの関係性をグラフデータベース上で管理する.データベースに対してクエリを用いて情報を取得することで,どの機能がテスト不足かといった情報の可視化を実現した.
この知見を元に,クエリへ人為的にバグを埋め込む操作とツールを開発し,多数のバグを含むクエリを自動的に生成することを実現した.これらのクエリを用いて,テストスイートのバグ検出能力の計測するといった,ミューテーションテストを可能とした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

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.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] On Mutation Testing of Graph Database Queries in the Cypher Language2023

    • 著者名/発表者名
      Ariwaka Shingo、Tsuchiya Tatsuhiro
    • 雑誌名

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

      巻: ISBN 979-8-3503-4417-2 ページ: 579-583

    • DOI

      10.1109/apsec60848.2023.00074

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Graph queries for analyzing the coverage of requirements by test cases2021

    • 著者名/発表者名
      Shingo Ariwaka, Hiroyuki Nakagawa, Tatsuhiro Tsuchiya
    • 雑誌名

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

      巻: - ページ: 544-549

    • DOI

      10.18293/seke2021-122

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      有若 新悟, 土屋達弘
    • 雑誌名

      情報処理学会 研究報告ソフトウェア工学(SE)

      巻: 2021-SE-209 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      有若新悟, 中川博之, 土屋達弘
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: IEICE-KBSE2020-25 ページ: 53-58

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      有若新悟, 中川博之, 土屋達弘
    • 学会等名
      ソフトウェア・シンポジウム 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] Cypher mutator

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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