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Theses Year : 2016

Model-Based Testing Real-Time and Interactive Music Systems

Tests basés sur Modèles pour systèmes interactifs musicaux

Abstract

Can real-time interactive systems be automatically timed tested ? This work proposes an answer to this question by providing a formal model based testing framework for Interactive Music Systems IMS. During performance, IMSs must react in real-time to audio signals from musicians according to the timed requirements of a score. Such goals imply strong needs of temporal reliability and robustness to unforeseen errors in input. Be able to formally check this robustness before execution is a problem insufficiently addressed by the computer music community. We present, in this document, the concrete application of a Model-Based Testing (MBT) framework to a state-of-the-art IMS. The framework was defined on purpose of testing real-time interactive systems in general. We formally define the model in which our method is based. This model is automatically constructed from the high-level requirements and can be translated into a network of time automata. The mixed music environment implies the management of a multi-timed context and the generation of musically relevant input data through the testing framework. Therefore, this framework is both time-based, permitting durations related to different time units, and event-driven, following the musician events given in input. Multiple options are provided by our framework, as two approaches, offline and online, to assess the system timed conformance fully automatically, from the requirement to the verdict. We performed experiments on a real-case study: the score follower Antescofo. The application of our fully automatic framework to real mixed scores used in concerts have permitted to identify bugs in the target IMS.
Est-il possible de tester automatiquement le comportement temporisé des systèmes interactifs temps réel ? Ces travaux proposent une solution en fournissant un ensemble d'outils de test basé sur modèles pour Systèmes Musicaux Interactifs (SMI). Pendant une performance, les SMIs doivent réagir en temps réel aux signaux audio venant des musiciens tout en suivant les contraintes temporelles d'une partition. Ceci demande au système une forte fiabilité temporelle et une robustesse face aux erreurs pouvant arriver en entrée du système. Hors, la vérification formelle de propriétés est insuffisamment traitée par la communauté de l'informatique musicale. Nous présentons dans cette thèse, la réalisation d'un ensemble d'outils de test basé sur modèles appliqué à un SMI. Il est à noter que ces outils de test ont été définis formellement dans le but de tester plus généralement le comportement temporel des systèmes interactifs temps réel prenant en compte des évènements discrets et des durées définissables sur des échelles multiples. Nous définissons notre modèle, créé pour spécifier les aspects évènementiel («event-triggerred») et temporel («timed-driven») des SMIs. Ce modèle a la particularité d'être automatiquement construit depuis les contraintes temporelles définies dans un document haut-niveau et peut être traduit vers un réseau d'automates temporisés. Nos outils ont été implantés avec la possibilité de tester automatiquement, selon une approche différée ou temps réel, la conformité temporelle du SMI. Un cas d'étude a permit d'appliquer notre ensemble d'outils de test sur un SMI d'actualité Antescofo avec succès, identifiant des bogues parfois non triviaux dans ce système.
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Dates and versions

tel-01443327 , version 1 (23-01-2017)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01443327 , version 1

Cite

Clément Poncelet Sanchez. Model-Based Testing Real-Time and Interactive Music Systems. Other [cs.OH]. EDITE, 2016. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01443327⟩
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