Topic of PhD thesis

Advisor:Vojnar Tomáš, prof. Ing., Ph.D.
Student:Pluháčková Hana, Mgr. Bc.
Topic:Dynamic Analysis and Intelligent Testing of Concurrent Programs -- co-supervised by dr. Z. Letko
Start:2013/2014
PhD thesis subject:


V současné době neustále roste důraz na kvalitu, spolehlivost a bezpečnost software. V souladu s tím jsou nemalé prostředky investovány do výzkumu moderních technik analýzy a verifikace programů pomocí nejrůznějších automatizovaných metod, jako jsou systematické testování, dynamická analýza, statická analýza, model checking apod. Tyto techniky jsou přitom rozvíjeny nejen na univerzitách, ale do jejich výzkumu a vývoje investuje řada významných mezinárodních společností (Google, Microsoft, IBM, Red Hat apod.). Mezi uvedenými metodami patří testování a dynamická analýza k tradičním, již dlouho nejvíce používaným, ale přesto intenzivně dále rozvíjeným přístupům (o čemž svědčí velký počet článků z dané oblasti prezentovaných na mezinárodních konferencích věnovaných obecně programovacím jazykům a/nebo softwarovému inženýrství i velký počet špičkových mezinárodních konferencí specializujících se na danou oblast).

Náplní tématu je rozvoj stávajících a návrh nových metod inteligentního testování a dynamické analýzy, případně vhodně kombinovaných s použitím analýz statických, a to s důrazem na chyby v synchronizaci paralelních programů. Významnou oblastí, které bude při výzkumu věnována pozornost, je testování s využitím techniky vkládání šumu za účelem zvýšení šancí na odhalení zřídka se vyskytujících chyb během testování, ve které výzkumníci ze skupiny VeriFIT mají značné zkušenosti. Předmětem výzkumu bude vývoj nových heuristik pro testování s využitím vkládání šumu, které mohou být založeny např. na využití genetických přístupů. Pozornost bude ale věnována i jiným možnostem testování a dynamické analýzy, zaměřeným např. na využití technik dolování z dat zaznamenaných při testování. Předmětem výzkumu je přitom nejen návrh nových technik z dané oblasti, ale také jejich prototypová implementace a experimentální ověření na vhodných případových studiích.

Práce bude řešena ve spolupráci s týmem VeriFIT zabývajícím se na FIT VUT inteligentním testováním a dynamickou analýzou a vývojem nástrojů, jako jsou SearchBestie, AnaConDA či DA-BMC, zejména pak dr. Z. Letkem a dále dr. B. Křenou, Ing. V. Hrubou a Ing. J. Fiedorem. V případě zodpovědného přístupu a kvalitních výsledků je zde možnost zapojení do grantových projektů (včetně mezinárodních). Je zde rovněž možnost úzké spolupráce s různými zahraničními partnery VeriFIT: dr. Shmuel Ur (Shmuel Ur Innovations, Izrael), dr. Eitan Farchi (IBM Haifa Reasearch Lab, Izrael), dr. Joao Lourenco (Universidade Nova de Lisboa, Portugalsko), prof. Mauro Pezze (University of Milano Bicocca, Itálie a University of Lugano, Švýcarsko) či prof. Mark Harman (University College London, Velká Británie).


Part of research project:
Related publications:
2012DUDKA Vendula, KŘENA Bohuslav, LETKO Zdeněk, UR Shmuel and VOJNAR Tomáš. Testing of Concurrent Programs with Genetic Algorithms. Lecture Notes in Computer Science. 2012, vol. 2012, no. 7515, pp. 152-167. ISSN 0302-9743.
 FIEDOR Jan and VOJNAR Tomáš. ANaConDA: A Framework for Analysing Multi-threaded C/C++ Programs on the Binary Level. Lecture Notes in Computer Science. 2012, vol. 2012, no. 7687, pp. 35-41. ISSN 0302-9743.
 FIEDOR Jan and VOJNAR Tomáš. Noise-Based Testing and Analysis of Multi-threaded C/C++ Programs on the Binary Level. In: PADTAD '12. New York: Association for Computing Machinery, 2012, pp. 36-46. ISBN 978-1-4503-1456-5.
 KŘENA Bohuslav, LETKO Zdeněk and VOJNAR Tomáš. Analysis and Testing of Concurrent Programs. Brno: Faculty of Information Technology BUT, 2012. ISBN 978-80-214-4464-5.
 KŘENA Bohuslav, LETKO Zdeněk and VOJNAR Tomáš. Coverage Metrics for Saturation-based and Search-based Testing of Concurrent Software. Lecture Notes in Computer Science. 2012, vol. 2012, no. 7186, pp. 177-192. ISSN 0302-9743.
 KŘENA Bohuslav, LETKO Zdeněk and VOJNAR Tomáš. Noise Injection Heuristics for Concurrency Testing. Lecture Notes in Computer Science. 2012, vol. 2012, no. 7119, pp. 123-131. ISSN 0302-9743.
2011DUDKA Vendula, FIEDOR Jan, KŘENA Bohuslav and VOJNAR Tomáš. DA-BMC: A Tool Chain Combining Dynamic Analysis and Bounded Model Checking. FIT-TR-2011-06, Brno: Faculty of Information Technology BUT, 2011.
2010KŘENA Bohuslav, LETKO Zdeněk, UR Shmuel and VOJNAR Tomáš. A Platform for Search-Based Testing of Concurrent Software. In: PADTAD '10. Trento: Association for Computing Machinery, 2010, p. 11. ISBN 978-1-60558-823-0.