Đồ án phát triển ứng dụng mô phỏng kiểm thử phần mềm bằng netlogo

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM BÁO CÁO ĐỒ ÁN Phát triển ứng dụng mô kiểm thử phần mềm NetLogo Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Thanh Trúc Lớp: SE121.N21.PMCL Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tấn Huy MSSV: 20520204 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Thanh Trúc hỗ trợ, hướng dẫn nhóm tạo điều kiện tốt để nhóm hồn thành đề tài nghiên cứu Với hỗ trợ nhiệt tình bạn, cuối em hoàn thành kiến thức cần thiết thông qua việc nghiên cứu học hỏi kiến thức Nhóm vui nhận ý kiến đóng góp chủ đề nhóm, nhóm cố gắng ngày hồn thiện thời gian tới tiếp tục chăm học tập để đạt kết cao Cuối em xin kính chúc ln dồi sức khỏe, sống vui vẻ, tiếp tục hoàn thành sứ mệnh cao truyền đạt tri thức cho hệ mai sau Nhóm DA1-9 Mục lục TĨM TẮT ĐỒ ÁN 1 Mở đầu 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích 1.3 Đối tượng 1.4 Phạm vi nghiên cứu 2 Nghiên cứu thực nghiệm 2.1 Công nghệ sử dụng 2.1.1 Netlogo 2.1.2 OpenStreetMap 2.1.3 MyGeoData Converter .5 2.1.4 Gis extension Netlogo 2.2 Cơ sở lý thuyết .5 Trình bày, đánh giá bàn luận kết 3.1 Công việc nghiên cứu tiến hành 3.2 Kết thực nghiệm 3.2.1 Plot .6 3.2.2 Slider 3.2.3 Chooser 3.2.4 Map 3.3 Class Diagram .10 Kết đạt hướng phát triển 11 4.1 Các khu vực đồ có đồ án 11 4.1.1 Thủ Đức - Thành phố Hồ Chí Minh 11 4.1.2 Quận 12 4.1.3 Quận Hoàng Mai - Hà Nội 14 4.1.4 Florida - Mỹ 15 4.1.5 Chang Chun - Trung Quốc 17 4.2 Các thuật toán có đồ án .18 4.2.1 Thuât toán GBFS 19 4.2.2 Thuật toán A* 20 4.2.3 Thuật toán UCS 21 4.2.4 Thuật toán BFS 22 4.2.5 Thuật toán DFS 23 4.3 File CSV 23 4.4 Hướng phát triển 25 Reference 25 TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đồ án tập trung chủ yếu vào việc mô Netlogo cách thuật tốn tìm đường hoạt động dựa đồ thực tế chụp từ vệ tinh kiểm thử qua test case để có kết khảo sát Các thuật tốn mà đồ án nghiên cứu GBFS, A*, UCS, BFS DFS - Các hướng tiếp cận: + Phần lớn tài liệu kiến thức có từ trang web Netlogo https://ccl.northwestern.edu/netlogo/ + Bổ sung thêm kiến thức netlogo qua project, tutorial Youtube qua StackOverFlow - Cách giải vấn đề: + Tìm mã lỗi StackOverFlow qua diễn đàn trang chủ Netlogo + Thực unit test số chức có vấn đề + Tạo project nhỏ mô lại chức gặp trục trặc đồ án - Một số kết đạt được: + Thành công mô lại đồ chụp từ vệ tinh + Mô lại thành cơng thuật tốn tìm đường nêu + Tính tốn chi phí đến địa điểm thời gian thực thuật tốn + Có thể thực tự động việc mô test case khác cho đồ với số lượng test case tùy ý xuất file csv để thống kê lại kết thuật toán 1 Mở đầu 1.1 Lý chọn đề tài - Muốn tìm hiểu thêm cơng nghệ cụ thể Netlogo - Đề tài lạ, mang tính thử thách - Ơn lại thuật tốn học tìm kiếm (BFS,DFS) tìm hiểu thêm số thuật tốn (UCS, A*, GBFS) 1.2 Mục đích Mơ lại địa điểm chụp qua vệ tinh sử dụng địa điểm đồ để thử nghiệm kiểm thử tính hiệu thuật tốn thơng qua test case khác 1.3 Đối tượng Dành cho người muốn hiểu thêm cách hoạt động thuật tốn tìm kiếm cách trực quan dễ dàng đưa nhận xét dựa thông số mà phần mềm đưa 1.4 Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi môi trường: Application - Phạm vi chức năng: Cung cấp chức mô đồ, chọn thuật tốn tìm kiếm, cung cấp biểu đồ thời gian tìm kiếm giá trị đường đi, xuất giá trị tìm file csv để đánh giá… 2 Nghiên cứu thực nghiệm 2.1 Công nghệ sử dụng 2.1.1Netlogo a) NetLogo mơi trường lập trình mơ lại tự nhiên tượng xã hội.NetLogo đưa Uri Wilensky năm 1999 tiếp tục phát triển trung tâm Center for Connected Learning and Computer-Based Modeling b) NetLogo phát triển phù hợp cho việc mơ hình hóa hệ thống phức tạp Người lập trình đưa hàng trăm hàng nghing dẫn cho “tác tử” hoạt động độc lập, giúp cho việc nghiên cứu mối liên kết hành vi từ mức thấp đến cao cá thể bật tương tác chúng c) NetLogo công cụ mở tương đối đơn giản dành cho sinh viên, giảng viên đủ chức nâng cao cho nhà nghiên cứu ngành khác nhau, cho phép tạo mơ hình riêng mình, nghiên cứu hành vi nhiều điều kiện khác d) NetLogo cung cấp tài liệu công cụ mở rộng, bao gồm thư viên mơ hình mẫu với nhiều mơ hình mơ sử dụng thay đổi Các mơ hình liên quan đến nhiều lĩnh vực tự nhiên khoa học xã hội bao hồm sinh học y học, vật lý hóa học, tốn học khoa học máy tình, kinh tế tâm lý xã hội Rất nhiều mơ hình lập trình dựa NetLogo tiếp tục phát triển e) NetLogo mơ mơ hình gồm nhiều thành phần tham gia gọi HubNet Thông qua việc sử dụng mạng máy tính thiết bị cầm tay khác, cá nhân kiểm sốt tác tử mơ hình f) NetLogo phiên ngơn ngữ mơ hình hóa đa tác tử bao gồm StarLogo StarLogoT NetLogo chạy máy ảo Java, nhờ chạy mơi trường (Mac, Windows, Linux,…) Nó chạy ứng dụng độc lập Các mơ hình hoạt động HubNet chạy Java applet trình duyệt web Ngoài ra, NetLogo hộ trợ thao tác lệnh Command Line 2.1.2 OpenStreetMap OpenStreetMap viết tắt OSM (tạm dịch: "Bản đồ đường sá mở") dịch vụ đồ giới với nội dung mở Internet OpenStreetMap đời nhằm mục đích cung cấp liệu địa lý nhiều người cộng tác với hệ thống wiki Nó thường gọi "Wikipedia đồ" 2.1.3 MyGeoData Converter Công cụ quan trọng để chuyển đổi file XML OpenStreetMap thành dạng ESRI Shapefile (OSM to SHP) để gis extension tải map cho phần mềm 2.1.4 Gis extension Netlogo Extension cung cấp khả tải liệu GIS vector (điểm, đường đa giác) liệu GIS raster (lưới) vào mô hình 2.2 Cơ sở lý thuyết Sử dụng thuật tốn sau để tìm đường : + GBFS: Tìm kiếm hoạt động cách đánh giá chi phí đường dẫn sau mở rộng đường dẫn có chi phí thấp Q trình lặp lại đạt mục tiêu + A*: Thuật tốn tìm đường từ nút khởi đầu tới nút đích cho trước (hoặc tới nút thỏa mãn điều kiện đích) Thuật toán sử dụng "đánh giá heuristic" để xếp loại nút theo ước lượng tuyến đường tốt qua nút Thuật tốn duyệt nút theo thứ tự đánh giá heuristic + UCS: Thuật toán phát triển nút chưa xét có chi phí thấp – nút xét theo thứ tự chi phí tăng dần.Khi đồ thi có chi phí bước thuật tốn trở thành phương pháp tìm kiếm theo chiều rộng + BFS: Thuật tốn ưu tiên tìm kiếm theo chiều rộng + DFS: Thuật tốn ưu tiên tìm kiếm theo chiều sâu Trình bày, đánh giá bàn luận kết 3.1 Công việc nghiên cứu tiến hành - Tìm hiểu đề tài đồ án - Tìm hiểu thuật tốn có đồ án - Tạo số project nhỏ bao gồm nhiều chức có đồ án - Nghiên cứu extension Netlogo cơng cụ để tạo map cho đồ OpenStreeMap MyGeoData Converter … 3.2 Kết thực nghiệm 3.2.1 Plot Kết đạt hướng phát triển 4.1 Các khu vực đồ có đồ án 4.1.1 Thủ Đức - Thành phố Hồ Chí Minh Ảnh đồ chụp từ vệ tinh 11 Ảnh đồ dựng lại gis extensions 4.1.2 Quận Ảnh đồ chụp từ vệ tinh 12 Ảnh đồ dựng lại gis extensions 13 4.1.3 Quận Hoàng Mai - Hà Nội Ảnh đồ chụp từ vệ tinh 14 Ảnh đồ dựng lại gis extensions 4.1.4 Florida - Mỹ 15 Ảnh đồ chụp từ vệ tinh Ảnh đồ dựng lại gis extensions 16 4.1.5 Chang Chun - Trung Quốc Ảnh đồ chụp từ vệ tinh 17 Ảnh đồ dựng lại gis extensions 4.2 Các thuật tốn có đồ án 18 4.2.1 Thuât toán GBFS 19 4.2.2 Thuật toán A* 20 4.2.3 Thuật toán UCS 21 4.2.4 Thuật toán BFS 22 4.2.5 Thuật toán DFS 4.3 File CSV Như đề cập đồ án xuất nhiều file csv thông số cho thuật toán 23 Test case mẫu 24 File csv kết 4.4 Hướng phát triển - Thêm khu vực cao điểm tùy chỉnh tỷ lệ ùng tắc đồ - Sẽ không cịn người đích đến mà nhiều người nhiều đích đến Reference https://ccl.northwestern.edu/netlogo/docs/ https://mygeodata.cloud/converter/osm-to-shp https://www.youtube.com/watch?v=NGNCenhcUu4 https://github.com/abmgis/abmgis/tree/master/Chapter08-Networks/Models/GMU-Social http://www.cs.us.es/~fsancho/?e=131 https://www.youtube.com/watch?v=3CIokwPBDFE 25