- •1.Программное обеспечение
- •Виды программ
- •2.Стадии жизненного цикла программного обеспечения
- •2.1.Основные процессы жизненного цикла программного обеспечения
- •2.2.Вспомогательные процессы жизненного цикла программного обеспечения
- •2.3.Организационные процессы жизненного цикла программного обеспечения
- •3.Основные понятия и показатели надежности программных средств
- •3.1.Показатели качества и надежности программного обеспечения
- •3.2.Дестабилизирующие факторы и методы обеспечения надежности функционирования программных средств
- •3.2.1.Модель факторов, определяющих надежность программных средств
- •3.2.2.Методы обеспечения надежности программных средств
- •Предупреждение ошибок
- •Обнаружение ошибок
- •Исправление ошибок
- •Устойчивость к ошибкам
- •Обработка сбоев аппаратуры
- •3.3.Модели надежности программного обеспечения
- •3.3.1.Аналитические модели надежности
- •Динамические модели надежности Модель Шумана
- •Модель La Padula
- •Модель Джелинского – Моранды
- •Модель Шика – Волвертона
- •Модель Мусса
- •Модель переходных вероятностей
- •Статические модели надежности
- •Модель Миллса
- •Модель Липова
- •Простая интуитивная модель
- •Модель Коркорэна
- •Модель Нельсона
- •3.3.2.Эмпирические модели надежности
- •Модель сложности
- •Модель, определяющая время доводки программ
- •3.3.3.Особенности обеспечения надежности функционирования импортных программных средств
- •4.Оценка надежности комплексов аппаратно-программных средств с учетом характеристик программного и информационного обеспечения
- •4.1.Постановка задачи
- •4.2.Общая схема проектной оценки надежности программного комплекса
- •4.2.1.Расчет исходного числа дефектов
- •4.2.2.Расчет остаточного числа дефектов после автономной отладки
- •4.2.3.Расчет остаточного числа дефектов после комплексной отладки
- •4.2.4.Оценка вероятности проявления дефекта при однократном выполнении фсо
- •4.2.5.Оценка вероятности проявления дефектов при многократном выполнении фсо
- •4.2.6.Оценка характеристик потоков инициирующих событий
- •4.2.7.Оценка показателей надежности системы с учетом случайного потока инициирующих событий
- •4.3.Факторные модели
- •4.3.1.Модели распределения числа дефектов в алгоритмах и базах данных
- •4.3.2.Модели распределения дефектов в базах данных
- •4.3.3.Модели эффективности отладки
- •Условная вероятность обнаружения дефекта в км r-го ранга
- •Безусловная вероятность обнаружения дефекта
- •Среднее остаточное число дефектов
- •4.3.4.Модели потоков инициирующих событий
- •4.4.Проектная оценка надежности программного комплекса при выполнении фсо
- •4.4.1.Вероятность проявления дефекта при однократном выполнении фсо
- •4.4.2.Вероятность проявления дефекта при многократном выполнении фсо
- •4.4.3.Вероятность безотказной работы пк в режиме мкцп при случайном потоке инициирующих событий
- •4.4.4.Учет процедур парирования ошибок
- •4.5.Пример проектной оценки надежности программного комплекса
- •4.5.1.Краткое описание аппаратно-программного комплекса
- •4.5.2.Оценка исходного числа дефектов
- •Исходное число дефектов по секциям и алгоритмам
- •Исходное число дефектов в секциях ввода и вывода
- •4.5.3.Оценка числа дефектов фпо по подсистемам до автономной отладки
- •Состав подсистем фпо
- •Исходное число дефектов в подсистемах до автономной отладки
- •4.5.4.Оценка остаточного числа дефектов после автономной отладки
- •Среднее остаточное число дефектов в секциях после ао
- •Результаты автономной отладки (вариант 1)
- •Длина тестовой последовательности после m-й серии
- •Зависимость эффективности ао от трудоемкости
- •4.5.5.Оценка остаточного числа дефектов после комплексной отладки
- •Результаты комплексной отладки
- •Коэффициент полноты отладки км различных рангов
- •4.5.6.Оценка вероятности проявления дефекта при однократном и многократном выполнении фсо после ко
- •Распределение вероятностей проявления дефекта по км
- •Вероятность проявления дефекта при однократном выполнении фсо
- •Вероятность проявления дефектов при многократном выполнении фсо
- •Вероятность проявления дефектов бд до отладки
- •Условная вероятность проявления дефектов бд после автономной отладки
- •Безусловная вероятность проявления дефектов бд после автономной отладки
- •Условная вероятность проявления дефектов бд после комплексной отладки
- •Безусловная вероятность проявления дефектов бд после комплексной отладки
- •Вероятность отказа фпо и ио при однократном выполнении фсо
- •4.5.7.Поток инициирующих событий
- •4.5.8.Вероятность безотказной работы пк
- •Интенсивность отказов подсистем
- •Показатели надежности подсистем
- •Показатели надежности подсистем с учетом парирования ошибок в ио
- •4.6.Оценка надежности программного комплекса по результатам отладки и нормальной эксплуатации
- •Экспоненциальная модель Шумана
- •Экспоненциальная модель Джелинского−Моранды
- •Геометрическая модель Моранды
- •Модель Шика−Волвертона
- •Модель Липова
- •Модель Мусы−Гамильтона
- •Вейбулловская модель (модель Сукерта)
- •Модель Уолла−Фергюссоиа (степенная модель)
- •Структурная модель Нельсона
- •Структурная модель роста надежности
- •Гиперболическая модель роста надежности
- •5.Литература
Условная вероятность обнаружения дефекта в км r-го ранга
r |
|
|
|
|
|
|
|
m=0 |
m=1 |
m=2 |
m=3 |
m=4 |
m=5 |
1 |
0,5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
0,25 |
0,75 |
1 |
1 |
1 |
1 |
3 |
0,125 |
0,50 |
0,875 |
1 |
1 |
1 |
4 |
0,0625 |
0,3125 |
0,6875 |
0,9325 |
1 |
1 |
5 |
0,03125 |
0,1875 |
0,5000 |
0,8175 |
0,96875 |
1 |
Из данных, приведенных в табл. 4.1, видно,
что труднее всего обнаруживаются дефекты
в КМ более высокого ранга. При длительности
теста, составляющей 50 от длительности
полного теста
,
в первых двух КМ дефекты обнаруживаются
гарантированно, а в КМ 5-го ранга − лишь
с вероятностью 0,5. Расчет безусловной
вероятности обнаружения дефекта, которая
является показателем эффективности
отладки, проводится по формуле (10.21).
Результаты расчетов приведены в первой
строке табл. 4.2.
Таблица 4.2
Безусловная вероятность обнаружения дефекта
Модель |
|
|
|
|
|
|
|
m=0 |
m=1 |
m=2 |
m=3 |
m=4 |
m=5 |
KM |
0,194 |
0,55 |
0,813 |
0,950 |
0,994 |
1 |
Экспонента |
0,125 |
0,55 |
0,881 |
0,969 |
0,984 |
0,986 |
Степенная |
0,290 |
0,55 |
0,781 |
0,929 |
0,989 |
1 |
Средняя |
0,207 |
0,55 |
0,831 |
0,949 |
0,986 |
0,993 |
Эффективность отладки достигает значения
0,95 при длительности отладки, достигающей
значения 81,25% от длительности полного
теста. Зависимость вероятности
от
,
как и в моделях (10.17)−(10.19), нелинейная.
Для сравнения в табл. 4.2 приведены
результаты расчетов для экспоненциальной
и степенной моделей. Для определения
параметров а и т используется
точка L = 6:
Отсюда а = 4,26, т = 2,8. Из табл. 10.2 видно, что почти всюду экспоненциальная и степенная модели дают двустороннюю оценку значения, полученного по модели КМ. Поэтому среднее арифметическое этих значений довольно близко к значениям модели КМ. Максимальное относительное отклонение (при т = 2) не превышает 10%.
Среднее остаточное число дефектов,
рассчитанное по формуле (10.25), уменьшается
более чем вдвое уже при коэффициенте
полноты тестирования
и в 20 раз при
(табл. 4.3).
Таблица 4.3
