AI nos testes de software: como a garantia de qualidade orientada para o AI transforma o desenvolvimento

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Principais conclusões

  • O AI melhora a automação tradicional, provando ser um 30% tempo de ciclo de controlo de qualidade mais rápido com o enquadramento correto.
  • Com modelos de ML e NLP no seu núcleo, as ferramentas AI abrangem a análise em grande escala, a geração de testes e a previsão de falhas - tarefas que normalmente consomem uma grande parte do tempo de QA e acarretam um elevado risco quando efectuadas manualmente.
  • Os testes baseados no AI podem tornar-se o seu próximo passo natural no desenvolvimento de produtos complexos e de grande volume que mudam frequentemente.
  • Se o seu produto é pequeno, está sujeito a conformidade ou é sensível à ética, os testes orientados para o AI podem ser mais prejudiciais do que benéficos, tornando-se demasiado arriscados ou sem sentido.

Quando olhamos para o processo geral de desenvolvimento, podemos ver que os testes se tornaram o último gargalo do DevOps. A automatização tem sido uma dádiva de Deus, mas com uma maior quantidade de testes e uma complexidade crescente, a automatização mostra as suas limitações. Quando produtos densos requerem mais de mil testes, exigindo a geração e manutenção de testes manuais, as equipas gastam cerca de 3-6 meses na criação e dezenas de horas por semana apenas no apoio.

O AI tem como objetivo resolver este desafio e recuperar tempo precioso. Mas como? Ao fazer a transição para fluxos de trabalho de teste inteligentes (sem codificação), as empresas registam até Redução 70% no esforço de teste. Estes são números irrefutáveis, alcançados principalmente através da redução da manutenção e da menor dependência de funções que exigem muita programação. Mas, como qualquer avanço, ele vem com nuances.

Há 15 anos que trabalho com testes de software e estou ansioso por mostrar como uma introdução bem planeada e estrategicamente implementada do AI pode gerar mudanças positivas. Eu experimento, analiso e produzo o resultado em testes apoiados pelo AI, que ofereço com confiança aos clientes. Para entender como o AI pode ser usado em testes de software e como abordá-lo para obter o máximo benefício, continue lendo.

Porque é que os testes tradicionais falham: 3 armadilhas que se tornaram tangíveis

Ambos testes manuais e automatizados sofrem de estrangulamentos. Os testes manuais foram criados para ciclos de lançamento mais lentos, em que o software é distribuído várias vezes por ano. Embora a automatização tenha acelerado os ensaios, trouxe consigo desafios de estabilidade.

Quais são as dificuldades das equipas de garantia de qualidade:

  • O paradoxo “velocidade vs estabilidade” na CI/CD. Quanto mais rápido for o lançamento, mais frágeis se tornam os testes. Se executar demasiados testes, as condutas ficam paralisadas; se executar poucos testes, os erros críticos podem escapar.
  • Dívida de manutenção: localizadores com falhas, scripts frágeis, baixa cobertura. Cada pequena mudança na interface do utilizador ou na API pode quebrar dezenas de testes automatizados, consumindo sprints inteiros para corrigir o que costumava funcionar em vez de escrever novos scripts.
  • Limites humanos na seleção de testes e na análise de regressão. Escolher o subconjunto certo de testes para cada compilação é um trabalho de adivinhação quando existem milhares e os prazos estão a chegar. A análise de regressão torna-se um processo moroso com registos intermináveis, falhas falsas e uma procura lenta da causa raiz, o que atrasa os lançamentos.

Para superar esses desafios, precisamos de uma abordagem drasticamente diferente com seleção inteligente, priorização e análise de nível de engenharia em escala - muitas das quais o AI pode ajudar muito.

O que é o AI nos ensaios de software

Antes de mais, a utilização do AI nos testes de software não substitui os engenheiros de garantia da qualidade. Significa injetar inteligência em qualquer parte do ciclo de vida do teste para ajudar os engenheiros. Em seguida, não é um substituto para a automação. Enquanto esta última se concentra na repetição de etapas predefinidas, o AI ajuda os testes a aprenderem com os resultados anteriores, a actualizarem automaticamente os testes e a preverem potenciais zonas de falha, optimizando todo o processo.

As tecnologias que deixam para trás a automatização de testes orientada para o AI actuam da seguinte forma:

  • Aprendizagem automática (ML) Os modelos de ML aprendem com os dados para identificar padrões e tomar decisões com o mínimo de intervenção. Nos testes, os modelos de ML podem analisar execuções de testes anteriores, alterações de código e histórico de erros, e reconhecer padrões recorrentes para saber o que normalmente falha e porquê. 
  • Processamento neural da linguagem (PNL) Os modelos interpretam, compreendem e geram linguagem humana. Nos testes, pode compreender os requisitos, as histórias dos utilizadores ou os relatórios de erros e traduzir automaticamente a frase “o utilizador deve poder redefinir a sua palavra-passe” num caso de teste estruturado com passos de entrada, saída e validação. Pode atuar como um assistente à procura de cenários em falta, mesmo dentro de um chatbot.
  • Análise preditiva significa utilizar dados históricos, algoritmos estatísticos e ML para previsões. Nos testes, os modelos prevêem quais as partes do produto que têm maior probabilidade de falhar a seguir, com base em tendências históricas de defeitos, rotatividade de código e resultados de testes.

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Como utilizar o AI em testes de software: principais casos de utilização que pode adotar hoje

Geração de casos de teste AI

Eis uma boa notícia: o AI simplificará as tarefas mais trabalhosas. Ao analisar requisitos, critérios de aceitação, histórias de utilizadores e dados de testes históricos, sugere ou cria automaticamente novos cenários de teste, incluindo casos extremos que podem passar despercebidos aos humanos. As ferramentas criadas com base no GPT-4 ou no Code Llama, ou em modelos internos aperfeiçoados, podem analisar todos os cenários possíveis para gerar etapas e condições de teste. Os modelos de PNL ajudam a estruturar estas entradas e a gerar casos de teste abrangentes com base nas suas regras personalizadas.

Resultado

Conceção de testes mais rápida, cobertura mais ampla, menos lacunas na garantia de qualidade e equipas concentradas nas tarefas principais.

Geração de dados de ensaio AI

As boas notícias continuam: O AI está a aliviar uma das maiores dores de cabeça dos testes - dados perdidos. Os modelos generativos do AI podem gerar dados que imitam o comportamento da produção e combinações de dados para fluxos de trabalho complexos e casos extremos. Os modelos de aprendizado de máquina aprendem com padrões de esquema e dados históricos para produzir entradas válidas e até mesmo intencionalmente “ruins” que fortalecem a cobertura. Com as ferramentas de mascaramento de dados e de privacidade diferencial, garante o anonimato, preservando a integridade dos dados. É especialmente valioso para jornadas de utilizador complexas em domínios como fintech ou cuidados de saúde.

Resultado

Dados consistentes e relevantes para cada ensaio, maior fiabilidade e conformidade, e menos configuração manual.

Automatização de testes auto-regenerativos

Os testes automatizados tendem a falhar mesmo com as menores alterações na interface do usuário ou no fluxo de trabalho, o que produz um fluxo constante de falhas falsas. O AI detecta com eficiência localizadores, identificadores ou caminhos de API alterados quando um teste falha e os atualiza ou repara automaticamente. O sistema inteligente aprende os padrões por trás de identificadores estáveis e de longo prazo e fortalece progressivamente todo o conjunto.

Resultado

Muito menos esforço de manutenção, conjuntos de testes estáveis e pipelines CI/CD ininterruptos.

Deteção visual de anomalias

A utilização do AI em testes de software ajuda a validar a IU, comparando capturas de ecrã, estruturas DOM e padrões de renderização entre versões para detetar diferenças visuais, como elementos mal posicionados ou mudanças de disposição. Além disso, o AI compara com êxito a forma como a interface é apresentada em vários dispositivos e browsers. Ao contrário das diferenças ingénuas de pixéis, o AI sabe o que é dinâmico (anúncios, marcas de tempo) e o que é uma regressão real, reduzindo os falsos alarmes.

Resultado

Validação de IU mais rápida e precisa que garante uma experiência de utilizador consistente em todos os browsers e dispositivos.

Inteligência do relatório de teste

Os relatórios inteligentes condensam dados esmagadores, tais como registos, capturas de ecrã, traços de pilha, tempos, etc., numa forma orientada para a perceção. O AI analisa padrões entre compilações, agrupa falhas semelhantes, correlaciona-as com alterações recentes no código e apresenta os motivos pelos quais os testes falharam. Em vez de passar por centenas de testes vermelhos, as equipes obtêm um resumo vívido com priorização como: “A maioria das falhas está relacionada à API de checkout atualizada; provavelmente causada pelo commit #4821.” Para a liderança, torna-se uma chave para o acompanhamento das tendências de qualidade.

Resultado

Triagem mais rápida, melhor visibilidade para as equipas de controlo de qualidade e de produtos e decisões de lançamento baseadas em dados.

Análise da causa raiz e previsão de defeitos

Em vez de vasculhar manualmente os registos, comparar traços de pilha e tentar ligar as falhas a alterações recentes, o AI agrupa falhas relacionadas, detecta padrões partilhados e correlaciona-os com commits, configurações ou componentes específicos. Isso acelera drasticamente a identificação da causa-raiz.

Ao analisar o histórico de defeitos, alterações de código e resultados de testes, o AI prevê quais componentes têm maior probabilidade de falhar. Ele destaca as “zonas quentes”, as áreas com alta probabilidade de falha. Desta forma, as equipas livram-se das suposições e podem concentrar os testes e o esforço de engenharia onde está o risco real.

Resultado

As equipas dão prioridade às áreas de alto risco antes do lançamento e diagnosticam os problemas actuais mais rapidamente, o que faz com que o controlo de qualidade passe de reativo a preventivo.

Otimização e priorização de testes em CI/CD

A orquestração de testes orientada pelo AI ajuda a contornar o compromisso entre velocidade e estabilidade, decidindo quais testes são importantes para cada alteração de código e quando devem ser executados. O sistema inteligente analisa os commits recentes, o histórico de testes e os padrões de estabilidade para dar prioridade aos cenários mais relevantes e de alto impacto, ignorando os testes redundantes ou de baixo risco. Também optimiza a ordem de execução e a paralelização, e conduz a uma utilização eficiente do ambiente para manter os pipelines rápidos.

Resultado

Ciclos de teste mais curtos, ciclos de feedback mais rápidos e utilização optimizada de recursos.

Ensaios que podem beneficiar do AI

Tipo de ensaioOnde o AI ajuda
Unidade teste
  • Deteção de lacunas lógicas e de condições de extremidade falhadas;
  • destacando secções de código com defeitos recorrentes;
  • identificação de alterações lógicas de risco
Ensaios de integração
  • Mapeamento de dependências para detetar integrações instáveis;
  • deteção precoce de incompatibilidades na forma dos dados;
  • previsão de falhas causadas por alterações a montante
Testes de IU e funcionais
  • Regressões não óbvias de UX/UI;
  • microatrasos e deteção de desvios de interação;
  • zonas mortas ocultas, problemas de acessibilidade e deteção de fluxos interrompidos
Testes de regressão
  • Definição de testes redundantes ou de baixo risco;
  • ignorando os módulos estáveis;
  • menos suites de regressão através da remoção de ruído
Teste de desempenho
  • Detetar desvios de desempenho;
  • acumulação de micro-latências, fugas de memória, deteção de anomalias de concorrência;
  • previsão precoce da degradação do desempenho
Testes de segurança
  • Padrões de vulnerabilidade em alterações lógicas;
  • deteção de fluxos de dados inseguros, caminhos de autorização fracos e exposições de API arriscadas ligadas à lógica empresarial
Testes exploratórios
  • IA agêntica descobre fluxos que os humanos nunca tentam;
  • ensaio de sequências irregulares;
  • mímicas para o comportamento imprevisível do utilizador;
  • descobrir “incógnitas desconhecidas” em toda a IU

Impacto comercial subjacente ao controlo de qualidade orientado para o AI

Embora as ferramentas do AI não automatizem os pipelines de CI/CD, elas simplificam e otimizam muitas das atividades de teste adjacentes, o que aumenta significativamente o fluxo de trabalho geral de teste. O que o AI pode trazer para a mesa:

Vantagens comerciais do controlo de qualidade orientado para o AI, incluindo eficiência, velocidade de lançamento e esforço de manutenção.

O que é necessário para introduzir o AI nos testes de software?

Antes de ligar o AI aos seus fluxos de trabalho, ajuste o ambiente à sua volta. Uma vez que traz as suas especificidades, como a introdução de dados em grande escala e a necessidade de aprendizagem contínua, o seu ciclo de vida DevOps tem de estar preparado para alimentar, integrar e retreinar os modelos AI sem problemas.

  • É indispensável dispor de dados de qualidade. Acesso a todos os resultados de testes históricos, alterações de código, rastreamentos de pilha, registros detalhados de defeitos e dados completos de testes em um sistema. Limpe, estruture e centralize seus dados para que o AI aprenda padrões significativos.
  • Integração com as ferramentas existentes. A integração não deve perturbar os ciclos de desenvolvimento em curso. Fornecer uma única camada de dados, ligação API entre ferramentas e acompanhamento contínuo; garantir que a CI/CD possa ser configurada de forma flexível com o AI sobrepondo a estrutura existente. 
  • Formação de modelos. Estabeleça uma formação contínua para que o seu modelo se adapte às novas alterações de código e à evolução dos comportamentos dos utilizadores. O modelo mantém-se preciso e relevante, aprendendo regularmente com novas execuções de testes e novos padrões de defeitos.
  • Escalabilidade. O seu modelo precisa de espaço para crescer. Para suportar a expansão de centenas para dezenas de milhares de testes, mantendo o mesmo desempenho, garantindo recursos computacionais poderosos, armazenamento de dados centralizado e uma infraestrutura de nuvem flexível. Optimize os pipelines para suporte de AI e assegure o escalonamento horizontal com processamento simultâneo de resultados.
  • Confiança e transparência. Um ponto crítico para manter o controlo sobre o AI. Construa o sistema com um raciocínio visível e registos claros das acções conduzidas pelo AI. Desta forma, as equipas compreenderão porque é que o AI dá prioridade a determinados testes ou assinala falhas específicas, e poderão intervir prontamente quando necessário.

Como implementar o teste de software AI com um motivo

Etapa 1: Identificar os pontos problemáticos

Comece pelos seus desafios: O AI ajuda onde os gargalos são mais tangíveis. Alta sobrecarga de manutenção e taxa de falhas, regressão longa, cobertura limitada de cenários críticos e análise lenta da causa raiz são pontos de dor comuns que o AI está bem posicionado para resolver.

Etapa 2: Definir métricas e KPIs

Para evitar sobrestimar o teste de software AI, capte o “antes” através de métricas chave, incluindo cobertura de teste, MTTR (tempo médio de resolução), tempo de ciclo de regressão, taxa de falhas ou horas de manutenção por sprint. Isso mostrará onde o AI realmente ajuda e onde ele ainda precisa ser aperfeiçoado.

Etapa 3: Projeto-piloto com âmbito limitado e melhoria da avaliação comparativa

Escolha a área problemática para a implementação do piloto com muitas alterações na interface do utilizador, testes interrompidos e cenários repetitivos. Ao longo de um piloto de 2 a 6 semanas, começará a ver os primeiros ganhos, quer se trate de menos falhas, regressão mais rápida ou RCA mais preciso.

Passo 4: Integrar na CI/CD e reciclar os modelos regularmente

Assim que o piloto provar o seu valor, incorpore o sistema AI no seu pipeline CI/CD para que a seleção de testes, a priorização e a execução se adaptem dinamicamente às alterações do código. A reciclagem regular sobre novos padrões de interface do usuário, defeitos ou estruturas de projeto ajudará a obter resultados sustentáveis.

Etapa 5: Manter o ser humano no circuito para testes de ponta e de UX

Mantenha a supervisão humana para cenários complexos e raros, mudanças consideráveis na interface do usuário e na API e decisões estratégicas de cobertura. Desta forma, ganhará em testes mais rápidos sem comprometer a maturidade da engenharia.

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Quando o AI não é uma resposta

A utilização do AI para testes de software pode tornar-se impraticável ou demasiado arriscada em determinados contextos. Normalmente, eu recomendo reconsiderar a adoção do AI quando:

  • O seu produto é muito simples - estático e previsível, os produtos com alterações mínimas são bem sucedidos através da automatização tradicional.
  • Não tem dados suficientes - sem resultados de testes históricos, os modelos simplesmente não serão capazes de aprender e prever eficazmente.
  • Trabalha num sector que exige muita conformidade - requisitos de auditoria rigorosos, tais como teste de software para cuidados de saúde, exigem validação e documentação pormenorizadas, o que torna arriscada a confiança no AI.
  • É necessária uma profunda intuição humana - o feedback subjetivo, a empatia do utilizador ou a experiência no domínio não podem ser automatizados.
  • Falta de recursos - o AI não é do tipo "plug-and-play" e requer uma equipa especializada para o introduzir e manter.

O futuro dos testes de software e AI

De acordo com DevOps Digest, mais de 55% das empresas já experimentaram pelo menos AI ferramentas para desenvolvimento e teste. Uma vez que as empresas comunicam cerca de 25% redução de custos nos custos dos ensaios através do AI, prevê-se que esta tendência ganhe ainda mais força.

Devemos esperar uma adoção generalizada? Nos próximos 3-5 anos, as ferramentas irão amadurecer, as melhores práticas irão solidificar-se e a utilização do AI nos testes de software irá naturalmente alargar-se. Em geral, prevê-se que se torne o próximo passo lógico nos ciclos de vida de QA, semelhante à forma como o CI/CD era uma raridade há algum tempo e agora se tornou uma prática comum. Se integrar o AI hoje, precisará de uma avaliação de viabilidade rigorosa em relação ao seu produto e aos processos existentes, e provavelmente tornar-se-á um pioneiro em algumas práticas emergentes.

Conclusão: como utilizar o AI nos testes de software

A adoção do AI não significa a substituição total do controlo de qualidade. Está a substituir as partes insustentáveis da automatização tradicional, como scripts frágeis, manutenção maciça, regressões lentas e triagem manual. Atualmente, o AI prova a sua eficiência e fiabilidade em tarefas que consomem muitos recursos, como a geração de casos de teste e a análise da causa raiz. 

Ao seguir as melhores práticas de teste de software utilizando o AI, as empresas podem poupar no esforço de teste e lançar os seus produtos mais rapidamente sem sacrificar a eficiência. No entanto, manter um ser humano no circuito continua a ser fundamental para o sucesso a longo prazo. 

Se os seus gargalos de teste estão impedindo o progresso e você está trabalhando em um produto complexo e de alto volume, a adoção do AI pode ser o próximo passo lógico. Recorra ao Innowise para fazer uma avaliação completa e definir as soluções complementares e baseadas no AI que se adaptam às suas metas e estratégia de longo prazo.

Andrew Artyukhovsky

Chefe do controlo de qualidade

O Andrew traz um olhar crítico e uma profunda experiência em testes, assegurando que o que entregamos está sempre à altura do que prometemos. Ele sabe como resolver os problemas antes que os utilizadores o façam - e como resolvê-los rapidamente, sem poupar nos custos.

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