16. Достоверность функционирования и функциональная надежность ис

Достоверность функционирования ИС – свойство системы, определяющее безошибочность производимых ею преобразований информации.

В качестве показателя достоверности функционирования можно выбрать вероятность ошибки информации на один знак (бит). Например, при передаче информации по линиям связи типа “витая пара” этот показатель равен 10^-3 – 10^-5.

Понятие функциональной надежности применяется к таким системам, которые наделены функциями восстановления работоспособности. Этого можно достигнуть, например, при помощи резервирования (использования резервных блоков) либо при помощи применения алгоритмов избыточного кодирования. Такая система способна продолжить нормальное функционирование даже после появления отказов: они нейтрализуются системой, и выходная информация соответствует установленной процедуре её обработки.

Различают резерв:

• «Холодный» – резервные модули подключаются после выявления внештатного режима. По такому принципу работают, например, источники бесперебойного питания (ИБП).

• «Горячий» – резервные модули работают параллельно с основным; выходные сигналы в этом случае формируются по мажоритарному принципу (принцип большинства).

17. Надежность сложных ис при последовательном соединении элементов

Сложные ИС состоят из более простых элементов. В зависимости от характера влияния надежности элементов на надёжность ИС различают два типа соединения элементов: последовательное и параллельное.

Систему называют последовательной (система с последовательным соединением элементов), если отказ любого из её элементов приводит к отказу системы, а для работоспособности системы необходима работоспособность всех её элементов.

Пусть ИС состоит из n элементов, каждый из которых имеет определённые характеристики надёжности P_i(t), Q_i(t), λ_i(t). Тогда

1. Вероятность безотказной работы ИС с последовательным соединением элементов:

При экспоненциальном распределении наработки до отказа для каждого из элементов (отказы только внезапные), т.е. , вероятность безотказной работы системы

2. Вероятность отказа ИС с последовательным соединением элементов:

3. Интенсивность отказов ИС с последовательным соединением элементов:

4. Средняя наработка до отказа ИС с последовательным соединением элементов:

Если все элементы одинаковы, то

Из этой формулы видно, что «равнозначность» элементов системы не гарантирует высоких показателей её безопасности. Большое значение имеет и сложность системы, так как средняя наработка до её отказа уменьшается обратно пропорционально количеству составляющих её элементов. История развития техники знает немало примеров того, как заблуждения, связанные с непониманием этой зависимости, приводили к весьма серьезным последствиям.

18. Надежность сложных ис при параллельном соединении элементов

Систему называют параллельной (система с параллельным соединением элементов), если отказ системы наступает только при отказе всех её элементов, а для работоспособности системы достаточно работоспособность лишь одного элемента.

Пусть ИС состоит из n элементов, каждый из которых имеет определённые характеристики надёжности P_i(t), Q_i(t), λ_i(t). Тогда

1. Вероятность безотказной работы ИС с параллельным соединением элементов:

Если все элементы системы одинаковые и отказы только внезапные, т.е. , то

2. Вероятность отказа ИС с параллельным соединением элементов:

3. Интенсивность отказов ИС с параллельным соединением элементов:

4. Средняя наработка до отказа ИС с параллельным соединением элементов и :