The Cancer Registry of Norway (CRN) collects, curates, and manages data related to cancer patients in Norway, supported by an interactive, human-in-the-loop, socio-technical decision support software system. Automated software testing of this software system is inevitable; however, currently, it is limited in CRN's practice. To this end, we present an industrial case study to evaluate an AI-based system-level testing tool, i.e., EvoMaster, in terms of its effectiveness in testing CRN's software system. In particular, we focus on GURI, CRN's medical rule engine, which is a key component at the CRN. We test GURI with EvoMaster's black-box and white-box tools and study their test effectiveness regarding code coverage, errors found, and domain-specific rule coverage. The results show that all EvoMaster tools achieve a similar code coverage; i.e., around 19% line, 13% branch, and 20% method; and find a similar number of errors; i.e., 1 in GURI's code. Concerning domain-specific coverage, EvoMaster's black-box tool is the most effective in generating tests that lead to applied rules; i.e., 100% of the aggregation rules and between 12.86% and 25.81% of the validation rules; and to diverse rule execution results; i.e., 86.84% to 89.95% of the aggregation rules and 0.93% to 1.72% of the validation rules pass, and 1.70% to 3.12% of the aggregation rules and 1.58% to 3.74% of the validation rules fail. We further observe that the results are consistent across 10 versions of the rules. Based on these results, we recommend using EvoMaster's black-box tool to test GURI since it provides good results and advances the current state of practice at the CRN. Nonetheless, EvoMaster needs to be extended to employ domain-specific optimization objectives to improve test effectiveness further. Finally, we conclude with lessons learned and potential research directions, which we believe are generally applicable.


翻译:挪威癌症登记处(CRN)在交互式、人机协同的社会技术决策支持软件系统支持下,收集、整理并管理挪威癌症患者的相关数据。对此软件系统进行自动化软件测试必不可少,但目前CRN实践中此类测试有限。为此,我们开展了一项工业案例研究,评估基于AI的系统级测试工具EvoMaster在测试CRN软件系统时的有效性。具体而言,我们聚焦于CRN的关键组件——医疗规则引擎GURI。我们使用EvoMaster的黑盒和白盒工具测试GURI,并从代码覆盖率、发现的错误以及领域特定规则覆盖率等方面研究其测试有效性。结果表明,所有EvoMaster工具均实现了相似的代码覆盖率(即约19%行覆盖率、13%分支覆盖率、20%方法覆盖率),并发现了相似数量的错误(即GURI代码中的1个错误)。关于领域特定覆盖率,EvoMaster的黑盒工具在生成触发已应用规则的测试方面最有效(即100%的聚合规则和12.86%至25.81%的验证规则),并生成了多样化的规则执行结果(即86.84%至89.95%的聚合规则和0.93%至1.72%的验证规则通过测试,1.70%至3.12%的聚合规则和1.58%至3.74%的验证规则失败)。我们进一步观察到,这些结果在规则的10个版本中保持一致。基于这些结果,我们建议使用EvoMaster的黑盒工具测试GURI,因其能提供良好结果并推动CRN当前实践的发展。尽管如此,仍需扩展EvoMaster,引入领域特定优化目标以进一步提高测试有效性。最后,我们总结了经验教训并提出了可能的研究方向,相信这些内容具有普遍适用性。

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