Tesutã: um guia para apoiar a condução de testes metamórficos em chatbots

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Santos, Gabriel Alves dos
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Cornelio Procopio
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Informática
UTFPR
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36418
Resumo: Context: With the increasing use of conversational agents (chatbots), users can interact with machines through natural language. This rise highlights the need for a guide to support testing activities in this domain. Furthermore, metamorphic testing has emerged as an effective approach to address unique challenges in this area by offering automated ways to identify flaws in conversational agents. Problem: The growing demand for chatbots has created complex challenges in designing, implementing, and testing these conversational agents. Objective: To propose a guide that provides clear and practical guidelines for testing chatbots, helping professionals select the best tools and methods for their specific needs. Method: A systematic mapping study was conducted to identify the state of the art in chatbot testing. Subsequently, specific chatbot characteristics that differentiate their testing from traditional systems were analyzed. Based on this analysis, a set of guidelines was defined to support chatbot testing. To validate the effectiveness of these guidelines, an evaluation with students was conducted to analyze the completeness and correctness of the generated tests. Metamorphic testing was identified as a relevant technique during the systematic mapping due to its ability to validate test cases without explicit expected results. This technique was incorporated into the guide, Tesuta, as a specific guideline to address the challenges of chatbot testing, especially in natural language processing scenarios. Results: This work developed the Tesuta guide, which provides an overview of tools and methods for testing chatbots. The evaluation of the guide, through experiments with students, revealed that it facilitates the selection of suitable approaches, increasing testing effectiveness. The results showed that Tesuta contributes to fault detection and improves chatbot quality, highlighting its potential as a valuable tool in an ever-evolving domain. Final Remarks: The evaluation of the Tesuta guide demonstrated its potential in applying metamorphic testing to chatbots. While Tesuta achieved a significant completeness rate of 75.70% for the identified requirements, the variability in participants’ performance indicated the need for adjustments to improve its accessibility.
id UTFPR-12_a5fb74d8aea1e4dac19d6eee2ebd2ddc
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/36418
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Tesutã: um guia para apoiar a condução de testes metamórficos em chatbotsTesutã: a guide to support conducting metamorphic testing in chatbotsSoftware - ValidaçãoProcessamento de linguagem naturalSoftware de aplicaçãoComputer software - ValidationNatural language processing (Computer science)Application softwareCNPQ::ENGENHARIASCiência da ComputaçãoContext: With the increasing use of conversational agents (chatbots), users can interact with machines through natural language. This rise highlights the need for a guide to support testing activities in this domain. Furthermore, metamorphic testing has emerged as an effective approach to address unique challenges in this area by offering automated ways to identify flaws in conversational agents. Problem: The growing demand for chatbots has created complex challenges in designing, implementing, and testing these conversational agents. Objective: To propose a guide that provides clear and practical guidelines for testing chatbots, helping professionals select the best tools and methods for their specific needs. Method: A systematic mapping study was conducted to identify the state of the art in chatbot testing. Subsequently, specific chatbot characteristics that differentiate their testing from traditional systems were analyzed. Based on this analysis, a set of guidelines was defined to support chatbot testing. To validate the effectiveness of these guidelines, an evaluation with students was conducted to analyze the completeness and correctness of the generated tests. Metamorphic testing was identified as a relevant technique during the systematic mapping due to its ability to validate test cases without explicit expected results. This technique was incorporated into the guide, Tesuta, as a specific guideline to address the challenges of chatbot testing, especially in natural language processing scenarios. Results: This work developed the Tesuta guide, which provides an overview of tools and methods for testing chatbots. The evaluation of the guide, through experiments with students, revealed that it facilitates the selection of suitable approaches, increasing testing effectiveness. The results showed that Tesuta contributes to fault detection and improves chatbot quality, highlighting its potential as a valuable tool in an ever-evolving domain. Final Remarks: The evaluation of the Tesuta guide demonstrated its potential in applying metamorphic testing to chatbots. While Tesuta achieved a significant completeness rate of 75.70% for the identified requirements, the variability in participants’ performance indicated the need for adjustments to improve its accessibility.Contexto: com o aumento no uso de agentes conversacionais (chatbots), os usuários podem interagir com máquinas por meio da linguagem natural. Sendo assim, surge a necessidade de desenvolver um guia que apoie as atividades de teste nesse domínio de aplicação. Além disso, os testes metamórficos em emergido como uma abordagem eficaz para tratar os desafios únicos desse domínio, oferecendo formas automatizadas de identificar falhas em agentes conversacionais. Problema: o aumento progressivo na demanda por chatbots tem gerado dilemas de natureza complexa quanto ao design e implementação desses agentes conversacionais, assim como a condução de testes nesse domínio de aplicação. Objetivo: propor um guia que oferec¸a diretrizes claras e praticas para a realização de testes em chatbots, ajudando os profissionais a escolherem as melhores ferramentas e métodos para suas necessidades específicas. Método: para isso, foi conduzido um mapeamento sistemático para identificar o estado da arte em relação ao teste de ˜ chabots. Em seguida, foram analisadas características específicas de chatbots que os diferenciam do teste para sistemas tradicionais. Nesse sentido, foi definido um conjunto de diretrizes para apoiar o teste em chabots. Para validar a efetividade dessas diretrizes, uma avaliação com estudantes foi conduzida para analisar a completude e a corretude dos testes gerados. Durante o mapeamento sistemático, os testes metamórficos foram identificados como uma técnica relevante devido a sua capacidade de validar casos de teste mesmo na ausência de resultados esperados explícitos. Essa tecnica foi incorporada ao guia Tesuta como uma diretriz específica para lidar com os desafios de teste em chatbots, especialmente em cenarios que envolvem processamento de linguagem natural. Resultados: este trabalho desenvolveu o guia Tesuta, que apresenta uma visão das ferramentas e métodos utilizados para testar chatbots. A avaliação do guia, por meio de experimentos com estudantes, revelou que ele facilita a seleção de abordagens adequadas, aumentando a eficacia dos testes. Os resultados mostraram que o Tesuta contribuiu para a revelação de falhas e melhorias para a qualidade dos chatbots, evidenciando seu potencial para ser uma ferramenta util em um domínio em constante evolução. Conclusões: a avaliação do guia Tesutã demonstrou seu potencial na aplicação de testes metamórficos em chatbots. Os resultados mostraram que, embora o Tesuta tenha alcançado uma completude significativa de 75,70% para os requisitos identificados, a variabilidade nos desempenhos dos participantes indicou que o guia necessita de ajustes para melhorar sua acessibilidade.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCornelio ProcopioBrasilPrograma de Pós-Graduação em InformáticaUTFPRValle, Pedro Henrique Diashttps://orcid.org/0000-0002-6929-7557http://lattes.cnpq.br/4325063212875648Silva, Williamson Alison FreitasRocha, Ana Carolina Oranhttp://lattes.cnpq.br/4158615534347398Correa, Cleber Gimenezhttp://lattes.cnpq.br/0521761025000380Souza, Francisco Carlos Monteirohttp://lattes.cnpq.br/0057958225738520Valle, Pedro Henrique DiasVilela, Ricardo FerreiraSantos, Gabriel Alves dos2025-04-08T00:00:47Z2025-04-08T00:00:47Z2024-12-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSANTOS, Gabriel Alves dos. Tesutã: um guia para apoiar a condução de testes metamórficos em chatbots. 2024. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2024.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36418porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2025-04-08T06:04:43Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/36418Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2025-04-08T06:04:43Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Tesutã: um guia para apoiar a condução de testes metamórficos em chatbots
Tesutã: a guide to support conducting metamorphic testing in chatbots
title Tesutã: um guia para apoiar a condução de testes metamórficos em chatbots
spellingShingle Tesutã: um guia para apoiar a condução de testes metamórficos em chatbots
Santos, Gabriel Alves dos
Software - Validação
Processamento de linguagem natural
Software de aplicação
Computer software - Validation
Natural language processing (Computer science)
Application software
CNPQ::ENGENHARIAS
Ciência da Computação
title_short Tesutã: um guia para apoiar a condução de testes metamórficos em chatbots
title_full Tesutã: um guia para apoiar a condução de testes metamórficos em chatbots
title_fullStr Tesutã: um guia para apoiar a condução de testes metamórficos em chatbots
title_full_unstemmed Tesutã: um guia para apoiar a condução de testes metamórficos em chatbots
title_sort Tesutã: um guia para apoiar a condução de testes metamórficos em chatbots
author Santos, Gabriel Alves dos
author_facet Santos, Gabriel Alves dos
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Valle, Pedro Henrique Dias
https://orcid.org/0000-0002-6929-7557
http://lattes.cnpq.br/4325063212875648
Silva, Williamson Alison Freitas
Rocha, Ana Carolina Oran
http://lattes.cnpq.br/4158615534347398
Correa, Cleber Gimenez
http://lattes.cnpq.br/0521761025000380
Souza, Francisco Carlos Monteiro
http://lattes.cnpq.br/0057958225738520
Valle, Pedro Henrique Dias
Vilela, Ricardo Ferreira
dc.contributor.author.fl_str_mv Santos, Gabriel Alves dos
dc.subject.por.fl_str_mv Software - Validação
Processamento de linguagem natural
Software de aplicação
Computer software - Validation
Natural language processing (Computer science)
Application software
CNPQ::ENGENHARIAS
Ciência da Computação
topic Software - Validação
Processamento de linguagem natural
Software de aplicação
Computer software - Validation
Natural language processing (Computer science)
Application software
CNPQ::ENGENHARIAS
Ciência da Computação
description Context: With the increasing use of conversational agents (chatbots), users can interact with machines through natural language. This rise highlights the need for a guide to support testing activities in this domain. Furthermore, metamorphic testing has emerged as an effective approach to address unique challenges in this area by offering automated ways to identify flaws in conversational agents. Problem: The growing demand for chatbots has created complex challenges in designing, implementing, and testing these conversational agents. Objective: To propose a guide that provides clear and practical guidelines for testing chatbots, helping professionals select the best tools and methods for their specific needs. Method: A systematic mapping study was conducted to identify the state of the art in chatbot testing. Subsequently, specific chatbot characteristics that differentiate their testing from traditional systems were analyzed. Based on this analysis, a set of guidelines was defined to support chatbot testing. To validate the effectiveness of these guidelines, an evaluation with students was conducted to analyze the completeness and correctness of the generated tests. Metamorphic testing was identified as a relevant technique during the systematic mapping due to its ability to validate test cases without explicit expected results. This technique was incorporated into the guide, Tesuta, as a specific guideline to address the challenges of chatbot testing, especially in natural language processing scenarios. Results: This work developed the Tesuta guide, which provides an overview of tools and methods for testing chatbots. The evaluation of the guide, through experiments with students, revealed that it facilitates the selection of suitable approaches, increasing testing effectiveness. The results showed that Tesuta contributes to fault detection and improves chatbot quality, highlighting its potential as a valuable tool in an ever-evolving domain. Final Remarks: The evaluation of the Tesuta guide demonstrated its potential in applying metamorphic testing to chatbots. While Tesuta achieved a significant completeness rate of 75.70% for the identified requirements, the variability in participants’ performance indicated the need for adjustments to improve its accessibility.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-12-19
2025-04-08T00:00:47Z
2025-04-08T00:00:47Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv SANTOS, Gabriel Alves dos. Tesutã: um guia para apoiar a condução de testes metamórficos em chatbots. 2024. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2024.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36418
identifier_str_mv SANTOS, Gabriel Alves dos. Tesutã: um guia para apoiar a condução de testes metamórficos em chatbots. 2024. Dissertação (Mestrado em Informática) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Cornélio Procópio, 2024.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36418
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Cornelio Procopio
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Informática
UTFPR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Cornelio Procopio
Brasil
Programa de Pós-Graduação em Informática
UTFPR
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850498290785714176