1.2. Постановка задачі на розробку програми

На сьогоднішній день, генетичні алгоритми доказали свою конкурентоспосібність при рішенні задач оптимізації [1, 4] і особливо в практичних задачах, де математичні моделі мають досить складну структуру і застосування стандартних методів типу гілок і границь, динамічного і лінійного програмування є досить утрудненим. Щорічно в світі проводяться конференції по цій тематиці [4, 5]. Тому дослідження в області оптимізації та алгоритмізації систем є досить актуальним.

Актуальність використання генетичних алгоритмів для вирішення питання тестування комп’ютерних систем, пов’язане з можливістю генерації тестових послідовностей для оцінки роботи комбінаційних та комбінаційних схем, що і є завданням на дипломний проект.

При виконанні проекту необхідно врахувати, що ефективність генетичного алгоритму залежить від цілого ряду параметрів: розміру популяції, методу вибору особин з попередньої популяції, схрещування і мутації, ймовірностей виконання операторів кросинговеру і мутації, а також виду оціночної функції.

2. Опис Функціонування програми

2.1. Призначення розробки

Застосування нетрадиційних підходів для вирішення задачі формування тестових послідовностей програмних моделей комбінаційних схем дозволяє алгоритмізувати процес вирішення задачі, затративши менше часу спеціалістів даної області та підвищити ефективність тестування із бажаним результатом.

Основна мета дипломного проекту динамічне формування програмних моделей комбінаційних схем на основі їх структурної схеми та дослідження можливості використання генетичних алгоритмів для їх тестування. Програмні моделі, також використовуються для оцінки значення фітнес – функції. У нашому випадку – кількість вузлів схеми, в яких сигнали відрізняються між правильним та неправильним функціонуванням самої схеми.

Розроблений інтерфейс для користувача надає можливість зручно будувати програмну модель комбінаційної схеми й доступно представляє оператори генетичного алгоритму, що можна рекомендувати для використання програми у лабораторних практикумах з дисциплін «Комп’ютерна схемотехніка» й «Тестування комп’ютерних засобів».

Результати роботи розробленої програми можуть застосовуватись при дослідженні роботи генетичних операторів, таких як: селекція, схрещування, мутація й для дослідження різних фітнес-функцій. Для цього, потрібно дописати відповідний програмний код.

Отримані результати в дипломному проекті можуть застосовуватися при розробленні засобів автоматизації генерації тестових послідовностей програмних моделей комбінаційних схем та при дослідженні генетичних операторів на кожній епосі виконання генетичного алгоритму.

2.2. Вимоги до функціональних характеристик програми

Вимоги до функціональних характеристик розробленої програми поставлені у технічному завданні на виконання дипломного проекту. Відповідно до них програма повинна забезпечує можливість побудови програмних моделей комбінаційних схем та використання генетичного алгоритму для формування тестових послідовностей з метою їх тестування. В той же час, програма повинна забезпечувати зручний та інтуїтивний графічний інтерфейс користувачу, легкість в роботі й виконувати наступні функції:

• створення логічних схем за допомогою розроблених компонентів;

• проводити розрахунок вихідної комбінації схеми;

• проводити зміну вхідних даних;

• встановлення непрацюючих елементів та розрахунок схеми;

• задання параметрів для роботи генетичного алгоритму, а саме: методи формування початкової популяції; параметри схрещування; параметри мутації; методи відбору; кількість епох генетичного алгоритму;

• виконання генетичного оператора мутації для функціонування генетичного алгоритму;

• виконання оператора кросинговеру (схрещування) популяції між собою;

• генерація тестових послідовностей за допомогою роботи генетичного алгоритму;

• відображення результатів тестових впливів на програмну модель комбінаційної схеми;

• інформування користувача в процесі роботи з програмою.