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基于改进遗传算法的测试用例自动生成研究的开题报告
一、研究背景和现状
随着软件开发的不断发展，软件测试也越来越受到重视。测试用例的生成是软件测试的重要工作之一，其质量直接影响着软件系统的正确性、可靠性和安全性。测试用例自动生成技术作为一种自动化测试技术，一定程度上能够提高测试的效率和质量，并且减轻了测试人员的工作压力。
目前，已经有很多研究工作在测试用例自动生成方面取得了一定的成果。但是，遗传算法作为一种优化方法，也有其局限性，例如易陷入局部最优解、难以处理高维问题等问题。因此，一些研究者对遗传算法进行了改进，如采用多目标遗传算法、混合遗传和多臂赌博机算法等，以提高测试用例自动生成的效果和效率。
二、研究目的和意义
通过改进遗传算法，进一步研究软件测试用例的自动生成问题，提高测试用例的效率和质量。
具体而言，本研究将探索以下问题：
1.针对传统遗传算法存在的局限性进行改进，提高算法的性能和效率。
2.设计并实现基于改进遗传算法的测试用例自动生成模型，实现测试用例的自动生成。
3.应用改进模型对现有软件系统进行测试用例自动生成，并与现有算法进行比较，验证改进算法的效果和优点。
三、研究内容和科学方法
本研究将采用以下科学方法进行研究：
1.文献综述和数据收集，研究遗传算法及其改进算法在测试用例自动生成中应用的研究现状和相关理论，收集和整理实验数据和文献资料。
2.设计改进遗传算法模型，利用遗传算法优化测试用例生成过程中的衡量函数，提高算法的性能。
3.实现模型并进行实验测试，将模型应用到不同的测试用例生成任务中进行实验，并记录实验数据。
4.实验分析，对实验数据进行分析和比较，评估改进算法的效果。
5.结论和总结，总结改进算法在测试用例自动生成中的优点和局限性，探讨未来的发展方向和改进方案。
四、预期成果和时间安排
本研究的预期成果包括：
1.基于改进遗传算法的测试用例自动生成模型和系统。
2.实验数据和分析结果。
3.论文和论文答辩。
本研究计划用时2年。第一年的工作重点是研究遗传算法及其局限性、设计改进算法模型和实现算法；第二年的工作重点是实验测试和数据分析、论文撰写和答辩。
五、经费预算
本研究所需经费包括设备费、材料费、人员费等，总计50万元。其中，设备费占20%、材料费占30%、人员费占50%。具体费用预算如下：
设备费：10万元
材料费：15万元
人员费：25万元
六、参考文献
[1]詹姆斯A.瓦尔特斯,京环科技集团软件有限公司，一种改进的遗传算法测试用例生成方法[P].2020.
[2]刘建昌,李国全.基于改进遗传算法的测试用例自动生成研究[J].计算机科学,2018,45(10):238-242.
[3]杜维恩,张媛.多目标遗传算法在测试用例生成中的应用[J].计算机科学,2016,43(8):226-229.
[4]徐文华,周建君.基于多臂赌博机的软件测试用例生成[J].计算机应用研究,2017,34(12):3651-3655.