AI nel testing del software: come la QA guidata da AI trasforma lo sviluppo

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Punti di forza

  • L'AI migliora l'automazione tradizionale, dimostrando una 30% tempo di ciclo QA più rapido con il giusto quadro di riferimento.
  • Grazie ai modelli di ML e NLP, gli strumenti di AI coprono analisi su larga scala, generazione di test e previsione dei guasti, attività che di solito consumano una parte importante del tempo di QA e comportano un rischio elevato se eseguite manualmente.
  • I test basati sull'AI possono diventare il passo successivo quando si sviluppano prodotti complessi e ad alto volume che cambiano frequentemente.
  • Se il vostro prodotto è di piccole dimensioni, è soggetto a conformità o è sensibile all'etica, i test guidati da AI possono portare più danni che benefici, diventando troppo rischiosi o insensati.

Se consideriamo il processo di sviluppo nel suo complesso, possiamo notare che i test sono diventati l'ultimo collo di bottiglia di DevOps. L'automazione è stata una manna dal cielo, ma con una maggiore quantità di test e una crescente complessità, l'automazione mostra i suoi limiti. Laddove i prodotti densi richiedono oltre un migliaio di test, che richiedono la generazione e la manutenzione manuale dei test, i team impiegano circa 3-6 mesi per la creazione e decine di ore a settimana solo per il supporto.

AI mira a risolvere questa sfida e a recuperare tempo prezioso. Ma come? Quando si passa a flussi di lavoro di test intelligenti (senza codifica), le aziende riferiscono fino a Riduzione 70% in termini di sforzo di collaudo. Si tratta di numeri inconfutabili, ottenuti soprattutto grazie alla riduzione della manutenzione e alla minore dipendenza da ruoli di codifica. Ma come ogni innovazione, anche questa ha delle sfumature.

Lavoro nel campo del testing del software da 15 anni e sono desideroso di mostrare come un'introduzione ben pianificata e strategicamente implementata dell'AI possa determinare un cambiamento positivo. Sperimento, analizzo e produco i risultati dei test supportati da AI, che offro con fiducia ai clienti. Per capire come l'AI può essere utilizzato nel testing del software e come affrontarlo per ottenere il massimo beneficio, continuate a leggere.

Perché i test tradizionali si bloccano: 3 insidie diventate tangibili

Entrambi test manuali e automatizzati soffrono di colli di bottiglia. I test manuali sono stati creati per cicli di rilascio più lenti, in cui il software viene distribuito più volte all'anno. Se da un lato l'automazione ha accelerato i test, dall'altro ha comportato problemi di stabilità.

Che cosa hanno da ridire i team QA:

  • Il paradosso “velocità vs stabilità” nel CI/CD. Più veloce è il rilascio, più fragili diventano i test. Se si eseguono troppi test, le pipeline si bloccano; se se ne eseguono troppo pochi, i bug critici possono sfuggire.
  • Debito di manutenzione: localizzatori difettosi, script fragili, scarsa copertura. Ogni piccola modifica dell'interfaccia utente o dell'API può rompere decine di test automatizzati, consumando interi sprint per correggere ciò che funzionava prima invece di scrivere nuovi script.
  • Limiti umani nella selezione dei test e nell'analisi di regressione. Scegliere il giusto sottoinsieme di test per ogni build è una congettura quando ne esistono migliaia e le scadenze sono imminenti. L'analisi di regressione diventa un processo che richiede molto tempo, con registri infiniti, falsi fallimenti e una lenta ricerca della causa principale, che rallenta i rilasci.

Per superare queste sfide, abbiamo bisogno di un approccio drasticamente diverso, con una selezione intelligente, una definizione delle priorità e un'analisi di livello ingegneristico su scala, molte delle quali possono essere ampiamente aiutate dall'AI.

Che cos'è l'AI nel test del software

Innanzitutto, l'uso di AI nel testing del software non sostituisce gli ingegneri QA. Significa iniettare intelligenza in qualsiasi parte del ciclo di vita del test per assistere gli ingegneri. Inoltre, non sostituisce l'automazione. Mentre quest'ultima si concentra sulla ripetizione di fasi predefinite, AI aiuta i test a imparare dai risultati precedenti, ad aggiornare automaticamente i test e a prevedere potenziali zone di fallimento, ottimizzando l'intero processo.

Le tecnologie che abbandonano l'automazione dei test guidata da AI agiscono come segue:

  • Apprendimento automatico (ML) I modelli di ML imparano dai dati per identificare gli schemi e prendere decisioni con un intervento minimo. Nei test, i modelli di ML possono analizzare i test precedenti, le modifiche al codice e la cronologia dei bug e riconoscere gli schemi ricorrenti per capire cosa si rompe di solito e perché. 
  • Elaborazione neurale del linguaggio (NLP) I modelli interpretano, comprendono e generano il linguaggio umano. In fase di test, è in grado di comprendere i requisiti, le storie degli utenti o le segnalazioni di bug e di tradurre automaticamente la frase “l'utente deve essere in grado di reimpostare la propria password” in un caso di test strutturato con fasi di input, output e convalida. Può agire come un assistente alla ricerca di scenari mancanti, anche all'interno di un chatbot.
  • Analisi predittiva significa utilizzare dati storici, algoritmi statistici e ML per le previsioni. Nei test, i modelli prevedono quali parti del prodotto hanno maggiori probabilità di rompersi in seguito, in base alle tendenze storiche dei difetti, alla rotazione del codice e ai risultati dei test.

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Come utilizzare l'AI nel testing del software: casi d'uso chiave che potete adottare oggi stesso

AI generazione di casi di test

Ecco una buona notizia: AI semplifica le attività più laboriose. Analizzando i requisiti, i criteri di accettazione, le storie utente e i dati di test storici, suggerisce o crea automaticamente nuovi scenari di test, compresi i casi limite che potrebbero sfuggire all'uomo. Gli strumenti basati su GPT-4 o Code Llama, o i modelli interni perfezionati, possono analizzare tutti gli scenari possibili per generare fasi e condizioni di test. I modelli NLP aiutano a strutturare questi input e a generare casi di test completi basati su regole personalizzate.

Risultato

Progettazione di test più rapida, copertura più ampia, meno lacune nella QA e team che si concentrano sulle attività principali.

Generazione dei dati di test AI

Le buone notizie continuano: L'AI sta alleviando uno dei maggiori grattacapi dei test: i dati mancanti. I modelli generativi di AI possono generare dati che imitano il comportamento di produzione e combinazioni di dati per flussi di lavoro complessi e casi limite. I modelli di apprendimento automatico imparano dai modelli di schema e dai dati storici per produrre input validi e persino intenzionalmente “cattivi” che rafforzano la copertura. Con gli strumenti di mascheramento dei dati e di privacy differenziale, è possibile garantire l'anonimizzazione preservando l'integrità dei dati. È particolarmente utile per i percorsi complessi degli utenti in settori come il fintech o la sanità.

Risultato

Dati coerenti e pertinenti per ogni test, maggiore affidabilità e conformità e meno impostazioni manuali.

Automazione di test auto-riparante

I test automatizzati tendono a interrompersi anche per le più piccole modifiche all'interfaccia utente o al flusso di lavoro, producendo un flusso costante di falsi fallimenti. AI rileva in modo efficiente i localizzatori, gli identificatori o i percorsi API modificati quando un test fallisce e li aggiorna o li ripara automaticamente. Il sistema intelligente apprende gli schemi alla base degli identificatori stabili e a lungo termine e rafforza progressivamente l'intera suite.

Risultato

Minori sforzi di manutenzione, suite di test stabili e pipeline CI/CD ininterrotte.

Rilevamento visivo delle anomalie

L'uso di AI nei test del software aiuta a convalidare l'interfaccia utente confrontando le schermate, le strutture DOM e i modelli di rendering tra le varie versioni per rilevare le differenze visive, come elementi posizionati in modo errato o spostamenti di layout. Inoltre, AI confronta con successo il modo in cui l'interfaccia viene resa tra i vari dispositivi e browser. A differenza delle differenze di pixel ingenue, AI sa cosa è dinamico (annunci, timestamp) e cosa è una regressione effettiva, riducendo i falsi allarmi.

Risultato

Convalida dell'interfaccia utente più rapida e accurata che garantisce un'esperienza utente coerente su tutti i browser e i dispositivi.

Intelligenza del rapporto di prova

I report intelligenti condensano i dati più importanti, come i log, le schermate, le tracce dello stack, i tempi e così via, in una forma orientata alla comprensione. AI analizza gli schemi delle varie build, raggruppa i fallimenti simili, li mette in relazione con le recenti modifiche al codice e fa emergere i motivi per cui i test non sono andati a buon fine. Invece di dover passare in rassegna centinaia di test in rosso, i team ottengono un riepilogo chiaro con priorità quali: “La maggior parte dei guasti riguarda l'aggiornamento dell'API di checkout; probabilmente causato dal commit #4821”.” Per la leadership, diventa una chiave per il monitoraggio dei trend di qualità.

Risultato

Triage più rapido, migliore visibilità per i team QA e di prodotto e decisioni di rilascio basate sui dati.

Analisi delle cause principali e previsione dei difetti

Invece di scavare manualmente nei registri, confrontare le tracce di stack e cercare di collegare i guasti alle modifiche recenti, AI raggruppa i guasti correlati, rileva gli schemi condivisi e li correla con commit, configurazioni o componenti specifici. Questo accelera notevolmente l'identificazione della causa principale.

Analizzando i difetti storici, le modifiche al codice e i risultati dei test, AI prevede quali componenti hanno maggiori probabilità di guastarsi. Evidenzia le “zone calde”, ovvero le aree ad alta probabilità di guasto. In questo modo, i team si liberano delle congetture e possono concentrare i test e gli sforzi di progettazione dove c'è il rischio effettivo.

Risultato

I team definiscono le priorità delle aree ad alto rischio prima del rilascio e diagnosticano più rapidamente i problemi attuali, spostando la QA da reattiva a preventiva.

Ottimizzazione e prioritizzazione dei test in CI/CD

L'orchestrazione dei test guidata da AI aiuta a superare il compromesso tra velocità e stabilità, decidendo quali test sono importanti per ogni modifica del codice e quando devono essere eseguiti. Il sistema intelligente analizza i commit recenti, la cronologia dei test e i modelli di stabilità per dare priorità agli scenari più rilevanti e ad alto impatto, saltando i test ridondanti o a basso rischio. Ottimizza inoltre l'ordine di esecuzione e la parallelizzazione e guida l'uso efficiente dell'ambiente per mantenere le pipeline veloci.

Risultato

Cicli di test più brevi, cicli di feedback più rapidi e utilizzo ottimizzato delle risorse.

Test che possono beneficiare dell'AI

Tipo di test Dove è utile l'AI
Unit testing
  • Rilevamento delle lacune logiche e delle condizioni di bordo mancanti;
  • evidenziando le sezioni di codice con difetti ricorrenti;
  • identificazione delle modifiche logiche rischiose
Test di integrazione
  • Mappatura delle dipendenze per individuare le integrazioni instabili;
  • rilevamento precoce delle discrepanze di forma dei dati;
  • prevedere i guasti causati da modifiche a monte
Test funzionali e dell'interfaccia utente
  • Regressioni UX/UI non ovvie;
  • micro-ritardi e rilevamento delle derive di interazione;
  • zone morte nascoste, problemi di accessibilità e rilevamento di flussi interrotti.
Test di regressione
  • Definizione di test ridondanti o a basso rischio;
  • saltare i moduli stabili;
  • meno suite di regressione rimuovendo il rumore
Test delle prestazioni
  • Individuare la deriva delle prestazioni;
  • accumulo di micro-latenze, perdite di memoria, rilevamento di anomalie di concorrenza;
  • previsione precoce del degrado delle prestazioni
Test di sicurezza
  • Modelli di vulnerabilità nelle modifiche logiche;
  • rilevare flussi di dati insicuri, percorsi di autorizzazione deboli ed esposizioni API rischiose legate alla logica di business
Test esplorativi
  • IA agenziale scopre flussi che gli esseri umani non tenteranno mai;
  • test delle sequenze irregolari;
  • mimica per il comportamento imprevedibile dell'utente;
  • Scoprire le “incognite” dell'interfaccia utente.

Impatto aziendale dietro la QA guidata da AI

Sebbene gli strumenti AI non automatizzino di per sé le pipeline CI/CD, essi semplificano e ottimizzano molte attività di test circostanti, migliorando in modo significativo il flusso di lavoro complessivo. Cosa può offrire AI:

I vantaggi aziendali della QA guidata da AI, tra cui efficienza, velocità di rilascio e sforzo di manutenzione.

Di cosa avete bisogno per introdurre l'AI per il test del software?

Prima di collegare l'AI ai vostri flussi di lavoro, regolate l'ambiente che lo circonda. Dal momento che il sistema porta con sé le sue specificità, come l'immissione di dati su larga scala e la necessità di un apprendimento continuo, il ciclo di vita DevOps deve essere preparato ad alimentare, integrare e riqualificare i modelli AI senza soluzione di continuità.

  • È necessario disporre di dati di qualità. Accesso a tutti i risultati storici dei test, alle modifiche del codice, alle tracce dello stack, ai registri dettagliati dei difetti e ai dati completi dei test su un sistema. Pulite, strutturate e centralizzate i vostri dati per AI imparare modelli significativi.
  • Integrazione con gli strumenti esistenti. L'integrazione non deve interrompere i cicli di sviluppo in corso. Fornire un unico livello di dati, una connessione API trasversale agli strumenti e monitoraggio continuo; la CI/CD può essere configurata in modo flessibile con AI che si sovrappone alla struttura esistente. 
  • Formazione dei modelli. Stabilite una formazione continua per il vostro modello, per adattarlo alle nuove modifiche del codice e all'evoluzione dei comportamenti degli utenti. Il modello rimane accurato e pertinente imparando regolarmente da nuovi test e da nuovi modelli di difetti.
  • Scalabilità. Il vostro modello ha bisogno di spazio per crescere. Per supportare l'espansione da centinaia a decine di migliaia di test, mantenendo le stesse prestazioni, è necessario garantire risorse computazionali potenti, archiviazione centralizzata dei dati e un'infrastruttura cloud flessibile. Ottimizzate le pipeline per il supporto di AI e garantite la scalabilità orizzontale con l'elaborazione simultanea dei risultati.
  • Fiducia e trasparenza. Un punto critico per mantenere il controllo sull'AI. Costruite il sistema con ragionamenti visibili e registri chiari delle azioni guidate da AI. In questo modo, i team capiranno perché AI dà la priorità a determinati test o segnala specifici fallimenti e saranno in grado di intervenire prontamente quando necessario.

Come implementare il test del software AI con una motivazione

Fase 1: identificare i punti dolenti

Iniziate dalle vostre sfide: AI aiuta dove i colli di bottiglia sono più tangibili. L'elevato overhead di manutenzione e il tasso di rottura, le lunghe regressioni, la copertura limitata degli scenari critici e la lentezza dell'analisi delle cause sono punti dolenti comuni che AI è in grado di risolvere.

Fase 2: Definire metriche e KPI

Per evitare di sovrastimare il test del software AI, è necessario acquisire il “prima” delle metriche chiave, tra cui la copertura dei test, l'MTTR (tempo medio di risoluzione), il tempo del ciclo di regressione, il tasso di rottura o le ore di manutenzione per sprint. Questo mostrerà dove l'AI è davvero utile e dove invece ha ancora bisogno di essere perfezionato.

Fase 3: Pilota con portata limitata e miglioramento del benchmark

Scegliete l'area problematica per l'implementazione pilota con molte modifiche all'interfaccia utente, interruzione dei test e scenari ripetitivi. Nel corso di una fase pilota di 2-6 settimane, inizierete a vedere i primi vantaggi, sia che si tratti di una riduzione dei difetti, di una regressione più rapida o di una RCA più accurata.

Fase 4: Integrazione in CI/CD e riqualificazione regolare dei modelli

Una volta che il progetto pilota si è dimostrato valido, integrate il sistema AI nella vostra pipeline CI/CD in modo che la selezione, la prioritizzazione e l'esecuzione dei test si adattino dinamicamente alle modifiche del codice. La formazione periodica su nuovi modelli di interfaccia utente, difetti o strutture di progetto contribuirà a ottenere risultati sostenibili.

Fase 5: Mantenere l'uomo nel loop per i test edge e UX

Mantenere la supervisione umana per scenari complessi e rari, modifiche considerevoli all'interfaccia utente e alle API e decisioni strategiche di copertura. In questo modo, otterrete test 30% più rapidi senza compromettere la maturità ingegneristica.

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Quando AI non è una risposta

L'uso dell'AI per il collaudo del software può diventare impraticabile o troppo rischioso in certi contesti. In genere consiglio di riconsiderare l'adozione dell'AI quando:

  • Il vostro prodotto è molto semplice - statico e prevedibile, i prodotti con modifiche minime hanno successo attraverso l'automazione tradizionale.
  • Non avete dati sufficienti: senza risultati di test storici, i modelli non sono in grado di apprendere e prevedere in modo efficace.
  • Operate in un settore caratterizzato da un'elevata conformità - requisiti di revisione rigorosi, come ad esempio per test del software sanitario, richiedono una convalida e una documentazione dettagliate, rendendo rischioso affidarsi all'AI.
  • È necessaria una profonda intuizione umana: il feedback soggettivo, l'empatia con l'utente o la competenza del dominio non possono essere automatizzati.
  • Mancano le risorse: l'AI non è plug-and-play e richiede un team esperto per la sua introduzione e manutenzione.

Il futuro del testing del software e AI

Secondo Digesto DevOps, oltre 55% di aziende hanno almeno provato gli strumenti AI per lo sviluppo e il collaudo. Le aziende riferiscono che circa 25% riduzione dei costi dei costi dei test attraverso l'AI, si prevede che questa tendenza acquisterà ancora più slancio.

Dobbiamo aspettarci un'adozione diffusa? Nei prossimi 3-5 anni, gli strumenti matureranno, le best practice si consolideranno e l'uso di AI nel testing del software si amplierà naturalmente. In generale, si prevede che diventerà il prossimo passo logico nei cicli di vita della QA, come il CI/CD era una rarità qualche tempo fa e ora è diventato una pratica comune. Se oggi integrate l'AI, dovrete effettuare una rigorosa valutazione di fattibilità rispetto al vostro prodotto e ai processi esistenti, e probabilmente diventerete pionieri di alcune pratiche emergenti.

Conclusione: come utilizzare l'AI nel test del software

L'adozione di AI non significa sostituire completamente la QA. Si tratta di sostituire le parti insostenibili dell'automazione tradizionale, come gli script fragili, la manutenzione massiccia, le regressioni lente e il triage manuale. Oggi, AI dimostra la sua efficienza e affidabilità in compiti che richiedono molte risorse, come la generazione di casi di test e l'analisi delle cause. 

Seguendo le migliori pratiche di collaudo del software con AI, le aziende possono risparmiare sullo sforzo di collaudo e rilasciare i loro prodotti più velocemente senza sacrificare l'efficienza. Tuttavia, per un successo a lungo termine è fondamentale mantenere un essere umano nel ciclo. 

Se i colli di bottiglia dei test frenano i progressi e state lavorando a un prodotto complesso e di grande volume, l'adozione dell'AI può essere il passo logico successivo. Rivolgetevi a Innowise per eseguire una valutazione completa e definire le soluzioni complementari e alimentate da AI che si adattano ai vostri obiettivi e alla vostra strategia a lungo termine.

Andrew Artyukhovsky

Responsabile assicurazione qualità

Andrew apporta un occhio critico e una profonda esperienza di test, assicurandosi che ciò che forniamo sia sempre all'altezza di ciò che abbiamo promesso. Sa come rompere le cose prima che lo facciano gli utenti, e come risolverle velocemente, senza tagliare gli angoli.

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