5. Вывод.

Мы рассмотрели алгоритмы решения 4-х фундаментальных проблем тестирования:

Проблема I (установочная/синхронизирующая последовательность): Определить финальное состояние автомата после теста.

Проблема II (идентификация состояния): Найти неизвестно начальное состояние.

Проблема III (верификация состояния): Автомат должен быть в определенном начальном состоянии, проверить, что это так.

Проблема IV (тест на соответствие): Проверить автомат B на корректную реализацию автомата-эталона A.

Были реализован алгоритм построения простого условного диагностического эксперимента для решения проблемы II, наряду с построением дерева условного эксперимента, на котором базируется алгоритм. Проверена его работоспособность.

6. Список литературы

[1] Lee and Yannakakis: Principles and methods of testing finite state machines-a suvrey - Proceedings of The IEEE, Vol. 84, No. 8, August 1996, pp. 1090-1123

[2] И.К. Рысцов. Доказательство достижимой оценки длины условного диагностического эксперимента для конечного автомата // Кибернетика, 1977,3,20-22.

[3] В.Б. Кудрявцев, С.В. Алёшин, А.С. Подколзин. Введение в теорию автоматов. Изд-во «Наука», М., 1985, 320 с.

[4] М.Н. Соколовский. О диагностических экспериментах с автоматами // Кибернетика, 1971, 6,44-49.

[5] М.П. Кудрявцев, И.С. Грунский, В.Ф. Козловский, «Анализ поведения автоматов», Дискрет. матем., 21:1 (2009), 3-35.

[6] М.П. Василевский. О распознавании неисправностей автомата // Кибернетика.-1973. №4.-С. 93-108.

7.Приложение.

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int E(int*,int*,int);

void F(int l,int*,int*,int*,int*,int);

void G(int*,int*,int*,int);

int in(int*,int*,int);

void reG(int*,int*,int*,int);

void concut(int*,int,int*,int,int*);

void resp(int*,int*,int*,int);

void upresp(int*,int*,int);

struct vortex{

struct vortex *C1;

struct vortex *C2;

int *s;

int str[10];

int b;

int l;

int leaf;

};

void find(int*,struct vortex*,struct vortex*,int);

int ff(struct vortex,int);

void tree(struct vortex*,struct vortex*,struct vortex*,int*,int*,int*,int*,int*,int*,int*,int*,int*,int);

void sept(int*,int*,int*,int);

void printtree(struct vortex,int);

int appl(struct vortex*,struct vortex*,int*,int*,int);

void norm(struct vortex*,int*,int);

int main(void)

{

int *phi0,*phi1,*psi0,*psi1,*tau,*mu,*nu,*nulik,q,i,n,bl;

struct vortex V,tmp,NU,*fi;

printf("SKOLKO SOSTOYANIY???\n");

scanf("%d",&n);

phi0=(int*)malloc(n*sizeof(int));

tau=(int*)malloc(n*sizeof(int));

mu=(int*)malloc(n*sizeof(int));

nu=(int*)malloc(n*sizeof(int));

nulik=(int*)malloc(n*sizeof(int));

phi1=(int*)malloc(n*sizeof(int));

psi0=(int*)malloc(n*sizeof(int));

psi1=(int*)malloc(n*sizeof(int));

printf("VVEDI FUNKCIYU PEREHODOV\n");

for(i=0;i<n;i++)

{

printf("SOSTOYANIE %d\nPO 0 ",i);

scanf("%d",&phi0[i]);

printf("PO 1 ");

scanf("%d",&phi1[i]);

nulik[i]=0;

}

printf("VVEDI FUNKCIYU VIHODOV\n");

for(i=0;i<n;i++)

{

printf("SOSTOYANIE %d\nPO 0 ",i);

scanf("%d",&psi0[i]);

printf("PO 1 ");

scanf("%d",&psi1[i]);

}

V.s=(int*)malloc(n*sizeof(int));

fi=(struct vortex*)malloc(sizeof(struct vortex));

(*fi).s=(int*)malloc(n*sizeof(int));

for(i=0;i<n;i++)

{

V.s[i]=1;

}

V.leaf=1;

V.l=0;

q=1;

while(q==1)

{

q=0;

tree(&V,fi,&V,phi0,phi1,psi0,psi1,tau,mu,nu,nulik,&q,n);

}

printtree(V,n);

bl=0;

norm(&V,&bl,n);

if(bl!=0)

{

printf("-----------Impossible to answer---------------\n");

return 0;

}

printf("APPLY?\n");

q=appl(&V,fi,phi0,phi1,n);

printf("-------%d-------\n",q);

return 0;

}

int E(int *s,int *phi,int n)

{

int i,*r;

r=(int*)malloc(n*sizeof(int));

for(i=0;i<n;i++)

{

r[i]=0;

}

for(i=0;i<n;i++)

{

if(s[i]==1)

{

if(r[phi[i]]==1)

return 0;

else

r[phi[i]]=1;

}

}

return 1;

}

void F(int l,int* s,int* phi,int *psi,int *r,int n)

{

int i;

for(i=0;i<n;i++) r[i]=0;

for(i=0;i<n;i++)

{

if((s[i]==1)&&(psi[i]==l))

r[i]=1;

}

}

void G(int *s,int *phi,int *r,int n)

{

int i;

for(i=0;i<n;i++) r[i]=0;

for(i=0;i<n;i++)

{

if(s[i]==1) r[phi[i]]=1;

}

}

int in(int *a,int *b, int n)

{

int i;

for(i=0;i<n;i++) if(a[i]>b[i]) return 0;

return 1;

}

int ff(struct vortex V,int n)

{

int p,i;

p=0;

if(V.C1==NULL)

{

p--;

for(i=0;i<n;i++) p+=V.s[i];

}

else p+=ff(*V.C1,n);

if(V.C2==NULL)

{

p--;

for(i=0;i<n;i++) p+=V.s[i];

}

else p+=ff(*V.C1,n);

return p;

}

void find(int* s,struct vortex* V,struct vortex* y,int n)

{

int i;

if((*V).leaf!=1)

{

if((in(s,(*((*V).C1)).s,n)==1))

{

(*y).leaf=(*((*V).C1)).leaf;

for(i=0;i<n;i++) (*y).s[i]=(*((*V).C1)).s[i];

(*y).C1=(*((*V).C1)).C1;

(*y).C2=(*((*V).C1)).C2;

(*y).l=(*((*V).C1)).l;

(*y).b=(*((*V).C1)).b;

for(i=0;i<(*((*V).C1)).l;i++) (*y).str[i]=(*((*V).C1)).str[i];

find(s,(*V).C1,y,n);

}

if((in(s,(*((*V).C2)).s,n)==1))

{

(*y).leaf=(*((*V).C2)).leaf;

for(i=0;i<n;i++) (*y).s[i]=(*((*V).C2)).s[i];

(*y).C1=(*((*V).C2)).C1;

(*y).C2=(*((*V).C2)).C2;

(*y).l=(*((*V).C2)).l;

(*y).b=(*((*V).C2)).b;

for(i=0;i<(*((*V).C2)).l;i++) (*y).str[i]=(*((*V).C2)).str[i];

find(s,(*V).C2,y,n);

}

}

}

void sept(int* a,int* b,int* r,int n)

{

int i;

for(i=0;i<n;i++)

{

r[i]=a[i]*b[i];

}

}

void tree(struct vortex* V,struct vortex* fi,struct vortex* NU, int *phi0, int *phi1, int *psi0, int *psi1,int* tau,int* mu,int* nu,int* nulik,int* q,int n)

{

int i,u;

u=0;

for(i=0;i<n;i++) u+=(*V).s[i];

if(u==1) return;

if((*V).leaf==1)

{

if(E((*V).s,phi0,n)==1)

{

F(1,(*V).s,phi0,psi0,tau,n);

if(in(tau,nulik,n)==0)

{

F(0,(*V).s,phi0,psi0,mu,n);

if(in(mu,nulik,n)==0)

{

*q=1;

(*V).C1=(struct vortex*)malloc(sizeof(struct vortex));

(*V).C2=(struct vortex*)malloc(sizeof(struct vortex));

(*((*V).C1)).s=(int*)malloc(n*sizeof(int));

(*((*V).C2)).s=(int*)malloc(n*sizeof(int));

for(i=0;i<n;i++) {(*((*V).C1)).s[i]=tau[i];(*((*V).C2)).s[i]=mu[i];}

(*((*V).C1)).leaf=1;

(*((*V).C2)).leaf=1;

(*((*V).C1)).b=1;

(*((*V).C2)).b=0;

(*V).leaf=0;

(*V).str[0]=0;

(*V).l=1;

tree((*V).C1,fi,NU,phi0,phi1,psi0,psi1,tau,mu,nu,nulik,q,n);

tree((*V).C2,fi,NU,phi0,phi1,psi0,psi1,tau,mu,nu,nulik,q,n);

return;

}

}

G((*V).s,phi0,tau,n);

(*fi).leaf=(*NU).leaf;

for(i=0;i<n;i++) (*fi).s[i]=(*NU).s[i];

(*fi).C1=(*NU).C1;

(*fi).C2=(*NU).C2;

(*fi).l=(*NU).l;

for(i=0;i<(*fi).l;i++) (*fi).str[i]=(*NU).str[i];

(*fi).b=(*NU).b;

find(tau,NU,fi,n);

if((*fi).leaf!=1)

{

*q=1;

(*V).leaf=0;

(*V).l=1+(*fi).l;

(*V).str[0]=0;

for(i=1;i<(*fi).l+1;i++) (*V).str[i]=(*fi).str[i-1];

sept(tau,(*((*fi).C1)).s,nu,n);

sept(tau,(*((*fi).C2)).s,mu,n);

(*V).C1=(struct vortex*)malloc(sizeof(struct vortex));

(*V).C2=(struct vortex*)malloc(sizeof(struct vortex));

(*((*V).C1)).s=(int*)malloc(n*sizeof(int));

(*((*V).C2)).s=(int*)malloc(n*sizeof(int));

reG(nu,phi0,tau,n);

sept(tau,(*V).s,nu,n);

for(i=0;i<n;i++) (*((*V).C1)).s[i]=nu[i];

reG(mu,phi0,tau,n);

sept(tau,(*V).s,mu,n);

for(i=0;i<n;i++) (*((*V).C2)).s[i]=mu[i];

(*((*V).C1)).leaf=1; (*((*V).C2)).leaf=1; (*((*V).C1)).b=(*((*fi).C1)).b; (*((*V).C2)).b=(*((*fi).C2)).b;

tree((*V).C1,fi,NU,phi0,phi1,psi0,psi1,tau,mu,nu,nulik,q,n);

tree((*V).C2,fi,NU,phi0,phi1,psi0,psi1,tau,mu,nu,nulik,q,n);

return;

}

}

if(E((*V).s,phi1,n)==1)

{

F(1,(*V).s,phi1,psi1,tau,n);

if(in(tau,nulik,n)==0)

{

F(0,(*V).s,phi1,psi1,mu,n);

if(in(mu,nulik,n)==0)

{

*q=1;

(*V).C1=(struct vortex*)malloc(sizeof(struct vortex));

(*V).C1=(struct vortex*)malloc(sizeof(struct vortex));

(*V).C2=(struct vortex*)malloc(sizeof(struct vortex));

(*((*V).C1)).s=(int*)malloc(n*sizeof(int));

(*((*V).C2)).s=(int*)malloc(n*sizeof(int));

for(i=0;i<n;i++) {(*((*V).C1)).s[i]=tau[i];(*((*V).C2)).s[i]=mu[i];}

(*((*V).C1)).leaf=1;

(*((*V).C2)).leaf=1;

(*V).leaf=0;

(*V).str[0]=1;

(*V).l=1;

(*((*V).C1)).b=1;

(*((*V).C2)).b=0;

tree((*V).C1,fi,NU,phi0,phi1,psi0,psi1,tau,mu,nu,nulik,q,n);

tree((*V).C2,fi,NU,phi0,phi1,psi0,psi1,tau,mu,nu,nulik,q,n);

return;

}

}

G((*V).s,phi1,tau,n);

(*fi).leaf=(*NU).leaf;

for(i=0;i<n;i++) (*fi).s[i]=(*NU).s[i];

(*fi).C1=(*NU).C1;

(*fi).C2=(*NU).C2;

(*fi).l=(*NU).l;

for(i=0;i<(*fi).l;i++) (*fi).str[i]=(*NU).str[i];

(*fi).b=(*NU).b;

find(tau,NU,fi,n);

if((*fi).leaf!=1)

{

*q=1;

(*V).leaf=0;

(*V).l=1+(*fi).l;

(*V).str[0]=1;

for(i=1;i<(*fi).l+1;i++) (*V).str[i]=(*fi).str[i-1];

sept(tau,(*((*fi).C1)).s,nu,n);

sept(tau,(*((*fi).C2)).s,mu,n);

(*V).C1=(struct vortex*)malloc(sizeof(struct vortex));

(*V).C2=(struct vortex*)malloc(sizeof(struct vortex));

(*((*V).C1)).s=(int*)malloc(n*sizeof(int));

(*((*V).C2)).s=(int*)malloc(n*sizeof(int));

reG(nu,phi1,tau,n);

sept(tau,(*V).s,nu,n);

for(i=0;i<n;i++) (*((*V).C1)).s[i]=nu[i];

reG(mu,phi1,tau,n);

sept(tau,(*V).s,mu,n);

for(i=0;i<n;i++) (*((*V).C2)).s[i]=mu[i];

(*((*V).C1)).leaf=1; (*((*V).C2)).leaf=1; (*((*V).C1)).b=(*((*fi).C1)).b; (*((*V).C2)).b=(*((*fi).C2)).b;

tree((*V).C1,fi,NU,phi0,phi1,psi0,psi1,tau,mu,nu,nulik,q,n);

tree((*V).C2,fi,NU,phi0,phi1,psi0,psi1,tau,mu,nu,nulik,q,n);

return;

}

}

}

else

{

tree((*V).C1,fi,NU,phi0,phi1,psi0,psi1,tau,mu,nu,nulik,q,n);

tree((*V).C2,fi,NU,phi0,phi1,psi0,psi1,tau,mu,nu,nulik,q,n);

return;

}

return;

//else if(E((*V).s,phi1,n)==1)

}

void printtree(struct vortex V,int n)

{

int i;

for(i=0;i<n;i++) printf("%d ",V.s[i]);

printf("\n");

for(i=0;i<V.l;i++) printf("%d",V.str[i]);

printf("\n");

printf("%d",V.b);

printf("\nleaf=%d\n",V.leaf);

if (V.leaf!=1)

{

printtree(*(V.C1),n);

printtree(*(V.C2),n);

}

}

void reG(int *s,int *phi,int *r,int n)

{

int i;

for(i=0;i<n;i++) r[i]=0;

for(i=0;i<n;i++)

{

if(s[phi[i]]==1) r[i]=1;

}

}

void concut(int* a,int n,int* b,int m,int* c)

{

int i;

for(i=0;i<n;i++) c[i]=a[i];

for(i=n;i<n+m;i++) c[i]=b[i-n];

}

int appl(struct vortex *V,struct vortex *fi,int* phi0,int* phi1,int n)

{

int i,j,b,q,*C,*I,*tau,*tr;

C=(int*)malloc(n*sizeof(int));

I=(int*)malloc(n*sizeof(int));

tau=(int*)malloc(n*sizeof(int));

tr=(int*)malloc(n*sizeof(int));

for(i=0;i<n;i++) {C[i]=1; I[i]=1; tau[i]=0; tr[i]=i;}

q=n;

while(q!=1)

{

(*fi).leaf=(*V).leaf;

for(i=0;i<n;i++) (*fi).s[i]=(*V).s[i];

(*fi).C1=(*V).C1;

(*fi).C2=(*V).C2;

(*fi).l=(*V).l;

for(i=0;i<(*fi).l;i++) (*fi).str[i]=(*V).str[i];

(*fi).b=(*V).b;

find(C,V,fi,n);

printf("apply ");

for(i=0;i<(*fi).l;i++) printf("%d",(*fi).str[i]);

printf("\n enter the last output\n");

scanf("%d",&b);

if((*((*fi).C1)).b==b)

{

sept((*((*fi).C1)).s,C,tau,n);

for(i=0;i<n;i++) C[i]=tau[i];

resp(tau,tr,I,n);

for(i=0;i<(*fi).l;i++)

{

if((*fi).str[i]==0) {upresp(tr,phi0,n); G(C,phi0,tau,n); for(j=0;j<n;j++) {C[j]=tau[j];}}

else {upresp(tr,phi1,n); G(C,phi1,tau,n); for(j=0;j<n;j++) {C[j]=tau[j];}}

}

}

else

{

sept((*((*fi).C2)).s,C,tau,n);

for(i=0;i<n;i++) C[i]=tau[i];

resp(tau,tr,I,n);

for(i=0;i<(*fi).l;i++)

{

if((*fi).str[i]==0) {upresp(tr,phi0,n); G(C,phi0,tau,n); for(j=0;j<n;j++) {C[j]=tau[j];}}

else {upresp(tr,phi1,n); G(C,phi1,tau,n); for(j=0;j<n;j++) {C[j]=tau[j];}}

}

}

q=0;

for(i=0;i<n;i++) {q+=I[i];}

}

for(i=0;i<n;i++) if(I[i]==1) return i;

return 666;

}

void resp(int* tau, int* tr, int* I, int n)

{

int i,j;

for(i=0;i<n;i++) I[i]=0;

for(i=0;i<n;i++) if(tau[i]==1) for(j=0;j<n;j++) if(tr[j]==i) I[j]=1;

}

void upresp(int* tr, int* phi, int n)

{

int i, *t;

t=(int*)malloc(n*sizeof(int));

for(i=0;i<n;i++) t[i]=phi[tr[i]];

for(i=0;i<n;i++) tr[i]=t[i];

free(t);

}

void norm(struct vortex* V,int* bl, int n)

{

int i;

if((*V).leaf==1)

{

*bl=*bl-1;

for(i=0;i<n;i++) *bl=*bl+(*V).s[i];

}

else

{

norm((*V).C1,bl,n);

norm((*V).C2,bl,n);

}

}