QuestWare: Bessere Software Tests mit Gamification

• Antragsteller: Professor Dr. Gordon Fraser
• Fachliche Zuordnung: Softwaretechnik und Programmiersprachen
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 405650331

Computerprogramme gründlich zu testen, ist schwierig und fehleranfällig, wird oft vernachlässigt weil es wenig Spaß macht, und spielt im Programmierunterricht meist keine wichtige Rolle. Wenn jedoch Programme nicht gründlich getestet werden, kann das schwerwiegende Konsequenzen haben: Programmfehler führen zu Programmabstürzen, ständig notwendigen Upgrades, oder schwerwiegenden ökonomischen Schäden, und in sicherheitsrelevanten Systemen wie Automobilen können die Auswirkungen von Programmfehlern fatal sein.Dieses Projekt untersucht die Anwendung von Spielprinzipien im Software-Testen um diese Probleme zu überwinden. Der Begriff "Gamification" bezeichnet im Allgemeinen die Verwendung von Spiele-Elementen in nicht-spielerischem Kontext, um so die Motivation und Effizienz zu steigern. Im Kontext von Softwaretests soll Gamification zu besseren Tests und besseren Computerprogrammen führen. Das Projekt erforscht dies mit drei verschiedenen Zugangspunkten:1. In der Programmiererziehung spielt Testen nur eine nebensächliche Rolle, und Gamification soll Lernende dazu bringen sich besser mit Testen auseinanderzusetzen, um so Unwissen und Desinteresse zu vermeiden. Dies ist besonders wichtig da Programmiererziehung heutzutage schon bei jungen Kindern beginnt.2. In der Praxis der Softwareentwicklung wird Testen oft vernachlässigt oder mangelhaft durchgeführt, und Gamification soll professionelle Softwareentwickler dazu bringen mehr zu testen, besser zu testen, und fortgeschrittene Techniken und Werkzeuge einzusetzen.3. Automatische Erzeugung von Tests, als Alternative zum händischen Testen, stößt schnell an die Grenzen des Machbaren, und Gamification soll diese Grenzen mit menschlicher Intelligenz überwinden. Die Umwandlung schwieriger Teilaufgaben in Spielelemente erlaubt die Erzeugung von sogenannten "Games with a purpose", bei denen für Spieler der Spaß im Vordergrund steht, und sie von der darunterliegenden Aufgabe oft garnicht wissen. Durch Anwendung in Crowdsourcing und automatisierten, such-basierten Testverfahren soll dies zu automatischen, gründlichen Tests führen.Das Projekt kombiniert Elemente der Spieletheorie mit Softwaretests, und folgt dabei den Prinzipien der empirischen Software Engineering Forschung. Es ist die erste systematische Erforschung von Gamification im Kontext von Software-Testing, und der erste holistische Ansatz zur Erforschung von Software-Testen in Erziehung, Praxis, und Automatisierung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen