基于人工智能軟件測試的探索

周 璨

（長沙商貿(mào)旅游職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南 長沙 410006）

1 引言

作為近年來新興的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，人工智能技術(shù)開始在通信、交通、教育、安防監(jiān)控以及醫(yī)療等多個行業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，可以在識別、感知、設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)等方面，模仿和執(zhí)行人類智能行為。軟件的研發(fā)過程中，測試是十分重要的環(huán)節(jié)，在軟件運(yùn)行程序中尋找問題、發(fā)現(xiàn)錯誤，并予以修改。在人工智能軟件測試中，應(yīng)該改變原有的測試方法和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，而需要采取自動化、智能化的測試方法，高效、準(zhǔn)確地測試運(yùn)行程序。

2 人工智能軟件功能和運(yùn)行特點(diǎn)

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，人工智能技術(shù)開始得到廣泛應(yīng)用。人工智能技術(shù)的研究、開發(fā)，均是圍繞著模擬人類智能進(jìn)行，并持續(xù)進(jìn)行延伸和擴(kuò)展。人工智能技術(shù)日漸成熟，各項(xiàng)功能也在逐步完善，通過模擬人類的意識、思維，運(yùn)用生物學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)等多方面的知識，進(jìn)行識別、感知、設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)，在自然語言處理、圖像處理、數(shù)據(jù)挖掘中發(fā)揮其優(yōu)勢作用，可以達(dá)到或超過人類的智能水平。人工智能軟件主要具有快速計(jì)算與儲存、語音與圖像識別、自主學(xué)習(xí)等功能[1]。

人工智能軟件的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，需要以功能完善的硬件作為支持。在此基礎(chǔ)上，追求更高的性能效率。應(yīng)用人工智能軟件，可以更加高效地進(jìn)行信息的采集、傳輸、存儲及處理，充分利用相關(guān)數(shù)據(jù)，發(fā)揮其自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和自協(xié)調(diào)的能力，分析用戶的行為規(guī)律，結(jié)合實(shí)際需求，進(jìn)行服務(wù)內(nèi)容的選擇。人工智能軟件具有模塊化特性，相關(guān)操作較為簡單、易行，方便用戶掌握。人工智能軟件測試工作的開展，需要對人工智能軟件功能和運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行深入的分析、研究，并采取科學(xué)的測試策略。

3 人工智能軟件測試的策劃、設(shè)計(jì)、執(zhí)行

在人工智能軟件測試的過程中，需要面對多元化的運(yùn)行場景，并考慮到多種網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)需要（3G、4G、5G等）。人工智能軟件的功能和性能的持續(xù)更新，導(dǎo)致測試量的增加，還要對測試方法進(jìn)行改進(jìn)和完善。為了提高人工智能軟件測試的效率和質(zhì)量，應(yīng)該結(jié)合人工智能軟件的功能和運(yùn)行特點(diǎn)，制定科學(xué)的測試方案，做好策劃、設(shè)計(jì)、執(zhí)行等各項(xiàng)工作[2]。

3.1 策劃

人工智能軟件測試的過程中，需要做好策劃工作，制訂測試計(jì)劃。該過程中，應(yīng)該結(jié)合被檢測人工智能軟件的實(shí)際情況進(jìn)行分析，明確測試目標(biāo)，確定測試內(nèi)容。在測試需求分析的過程中，需要具體了解開發(fā)技術(shù)要求，參考需求規(guī)格說明書。人工智能軟件的測試過程中，需要明確其主要測試范圍?；竟δ軠y試包括過程接口、人機(jī)接口、外部設(shè)備接口等方面，同時(shí)涉及數(shù)據(jù)處理、通信等方面。在數(shù)據(jù)處理方面，測試范圍包括運(yùn)算、分析控制、實(shí)施趨勢等。在每個測試項(xiàng)的測試中，選擇正確的測試方法。

在測試過程中，應(yīng)用黑盒測試方法，不考慮程序內(nèi)部情況（內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性），對于輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、系統(tǒng)功能進(jìn)行測試，判斷軟件的功能需求，側(cè)重于功能遺漏、界面錯誤、數(shù)據(jù)庫訪問錯誤等問題的檢出。白盒測試方法的應(yīng)用，則是以結(jié)構(gòu)化測試為主，具體了解軟件內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，判斷軟件的運(yùn)行狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)該考慮到環(huán)境因素對于人工智能軟件工作運(yùn)行的影響。氣候因素引起的溫度、濕度變化，會影響到人工智能軟件的運(yùn)行狀態(tài)。電網(wǎng)電源、通信線路的過電壓，也是影響人工智能軟件運(yùn)行狀態(tài)的主要因素。在進(jìn)行測試的過程中，實(shí)施健壯性測試，或是采用錯誤恢復(fù)測試等方法。另外，測試的資源要求（軟硬件設(shè)備、環(huán)境、人員和技術(shù)）、測試風(fēng)險(xiǎn)（技術(shù)、人員風(fēng)險(xiǎn)等）、測試活動進(jìn)度均是策劃環(huán)節(jié)需要考慮的內(nèi)容[3]。

3.2 設(shè)計(jì)

根據(jù)人工智能軟件測試的策劃，進(jìn)行測試設(shè)計(jì)。將各個測試項(xiàng)分解，分別進(jìn)行測試用例的設(shè)計(jì)，同時(shí)明確執(zhí)行順序，對于每個測試用例進(jìn)行編號。根據(jù)測試輸入要求，進(jìn)行測試數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)，并予以驗(yàn)證，對于用例名稱、用例標(biāo)識、測試方法進(jìn)行具體說明，同時(shí)可以了解測試的操作步驟，判斷其期望結(jié)果。對比分析實(shí)際結(jié)果與期望結(jié)果，評價(jià)測試設(shè)計(jì)的可行性。

3.3 執(zhí)行

在執(zhí)行測試計(jì)劃的過程中，應(yīng)認(rèn)真遵循測試要求，詳細(xì)記錄測試過程。測試用例的執(zhí)行，將執(zhí)行結(jié)果與期望結(jié)果進(jìn)行對比，根據(jù)評估準(zhǔn)則，判斷測試用例是否通過。測試用例未通過測試，說明人工智能軟件存在缺陷。根據(jù)測試過程的終止情況，對于異常終止的條件進(jìn)行分析。針對未完成的測試，確認(rèn)有無未修正的錯誤，均詳細(xì)記錄。在測試記錄中，記錄執(zhí)行日期、執(zhí)行結(jié)果以及測試人員的同時(shí)，將異常問題列出，形成清單。分析測試記錄，可以具體了解人工智能軟件測試的執(zhí)行情況，便于回歸測試的開展。

在人工智能軟件測試中，經(jīng)過策劃、設(shè)計(jì)、執(zhí)行等工作環(huán)節(jié)后，形成測試報(bào)告，對于測試結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析，對于測試充分性做出評價(jià)，對于測試環(huán)境的影響、問題處理進(jìn)行描述，并對異常情況進(jìn)行說明。

4 人工智能在軟件測試中的應(yīng)用

在人工智能軟件測試中，應(yīng)用人工智能測試工具，可以有效降低測試難度，同時(shí)能夠保障測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，便于及時(shí)對軟件程序中的錯誤進(jìn)行修正。人工智能可以持續(xù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，不斷更新和完善自身的功能，能夠更加高效地處理軟件問題，實(shí)現(xiàn)化繁為簡，有效降低測試難度。利用人工智能，快速進(jìn)行代碼的掃描，從數(shù)以萬計(jì)的代碼中找尋差錯問題，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)軟件程序中存在的弊病。人工智能軟件的工作運(yùn)行過程中，由于功能的復(fù)雜、多樣，需要涉及龐大的數(shù)據(jù)資料。利用人工智能測試工具，可以有效擴(kuò)大測試范圍，提高測試的覆蓋率，同時(shí)執(zhí)行大量的測試用例，高效準(zhǔn)確地進(jìn)行計(jì)算。云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，能進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性。向人工智能機(jī)器內(nèi)輸入測試數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮人工智能的自主學(xué)習(xí)能力，進(jìn)而達(dá)到自我提升、自我完善的效果，進(jìn)而有效提升軟件測試能力，可以更加及時(shí)、準(zhǔn)確地檢出軟件中存在的問題[4]。

5 基于人工智能的軟件測試

軟件測試的開展過程中，應(yīng)該隨著人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對于原有的測試方法做出調(diào)整，并建立新的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，采取自動化、智能化的測試方法，高效、準(zhǔn)確地測試運(yùn)行程序?；谌斯ぶ悄艿能浖y試，實(shí)現(xiàn)了測試自動化，提升了測試的速度、進(jìn)度，增加了測試的可擴(kuò)展性。在降低風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，可以有效提升業(yè)務(wù)價(jià)值，減少資源消耗，創(chuàng)造良好的收益。在游戲測試、工程測試以及性能測試中，人工智能測試工具發(fā)揮著十分重要的功能和作用。

5.1 游戲測試

游戲的研發(fā)過程中，需要通過測試，尋找程序中存在的缺陷和問題，便于及時(shí)進(jìn)行修改。該過程中，應(yīng)用人工智能測試工具，可以快速收集游戲數(shù)據(jù)，并對游戲中的各個角色、各個場景進(jìn)行分析。在游戲的運(yùn)行過程中，檢測游戲功能。利用人工智能測試工具，針對多個角色、場景，建立測試用例，同步進(jìn)行測試、分析，保障測試的全面性，提高檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度。應(yīng)用用戶數(shù)據(jù)，人工智能可以對用戶的行為進(jìn)行模擬，可以展現(xiàn)出不同的游戲水平，便于展開大規(guī)模測試，充分覆蓋測試場景，獲得真實(shí)、準(zhǔn)確的反饋。針對測試過程中發(fā)現(xiàn)的漏洞問題，做出相應(yīng)的修改，進(jìn)而達(dá)到完善游戲功能的目的。在游戲測試的過程中，人工智能可以不斷進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并實(shí)現(xiàn)自我修正，逐步發(fā)生進(jìn)化和升級，進(jìn)而提高測試功能，為游戲的穩(wěn)定運(yùn)行提供良好的保障[5]。

5.2 工程測試

在工程項(xiàng)目管理中，信息管理成為重要的發(fā)展趨勢。建立信息化管理系統(tǒng)，對于相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲存、分析處理。在工程項(xiàng)目的測試中，應(yīng)用人工智能技術(shù)進(jìn)行測試，可以進(jìn)一步提高計(jì)算能力，保障計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。以人工智能替代人工，可以有效減少工作中的疏漏與差錯。人工智能技術(shù)的長期應(yīng)用，可以不斷學(xué)習(xí)工程建設(shè)方面的知識，積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)提高其測試功能，彌補(bǔ)工作中的缺陷，保障測試的精準(zhǔn)度。

5.3 性能測試

軟件的性能測試中，應(yīng)用人工智能技術(shù)，在交互方面進(jìn)行直觀的分析。而在深層次的分析過程中，測試軟件持續(xù)運(yùn)作的穩(wěn)定性，并關(guān)注了解其用戶數(shù)量，評價(jià)其對于各項(xiàng)業(yè)務(wù)的處理能力。軟件的性能狀態(tài)，會受到硬件條件的限制，與用戶的使用情況密切相關(guān)。在軟件測試中，應(yīng)用人工智能技術(shù)，自動化、智能化地完成檢測。通過全方面測試，了解軟件程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)性能方面的缺陷，做出相應(yīng)的調(diào)整與改進(jìn)?；谌斯ぶ悄艿能浖y試，能夠?qū)崿F(xiàn)性能指標(biāo)監(jiān)控、性能調(diào)優(yōu)，同時(shí)縮短測試時(shí)間，減少軟件投入運(yùn)行后的性能問題，進(jìn)而有效改善用戶的使用體驗(yàn)。

6 結(jié)語

綜上所述，人工智能軟件的應(yīng)用，應(yīng)該充分利用其快速計(jì)算與儲存、語音與圖像識別、自主學(xué)習(xí)等功能，實(shí)現(xiàn)智能化的識別、感知、設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)，對于多個行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展均有著積極促進(jìn)作用。為了保障人工智能軟件的穩(wěn)定運(yùn)行，對于軟件測試進(jìn)行策劃、設(shè)計(jì)和執(zhí)行，保障測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)軟件運(yùn)行中存在的各類問題，便于及時(shí)進(jìn)行修改。在游戲測試、工程測試以及性能測試中，基于人工智能的軟件測試發(fā)揮著十分重要的功能和作用。