Контрольные вопросы и задания.
Какие существуют методы повышения надежности ПО?
Определите разницу между дуальными и N-версионным программированием.
Что такое мультимпрограммный режим работы компьютера?
Дайте определение понятию монитор.
В каких случаях используется модифицированное дуальное программирование?
Почему при мультипрограммной обработке информации используют принцип виртуальных машин?
Оцените общее число ошибок в тексте программы, если программа проверена тремя специалистами и если первый из них нашел в программе 3 ошибки, второй – 5 ошибок, а третий – 6 ошибок, причем две ошибки из найденных были общими у всех специалистов.
Литературы: 2,3,6, 8,11
Лекция 15
Тема: Модели надёжности программ
План
Аналитические модели надёжности программ. Модель надёжности с дискретно-понижающейся интенсивностью проявление ошибок.
Экспоненциальная и интуитивная модели, модель надёжности больших программных комплексов и др.
Методы оценки и прогнозирование показателей надёжности программного обеспечение.
Область использования моделей программного обеспечения ТС
Ключевые слова
Аналитическая модель, показатели надёжности, модели программ, ошибки, программное обеспечение, интуитивная модель, экспоненциальная модель, ранее прогнозирование, вероятность безотказной работы, сохраняемость программ, безотказность, вероятность отказа, модель Джелинского-Моранды, модель Шумана, модель Шика-Волвертона, интенсивность отказов, время восстановления
Аналитические модели надежности дают возможность исследовать закономерности проявления ошибок в программе, а также прогнозировать надежность при разработке и эксплуатации.
Модели надежности программ строятся на предположении о том, что проявление ошибки является случайным событием и поэтому имеет вероятностный характер. Такие модели предназначены для оценки показателей надежности программ и программных комплексов в процессе тестирования. Они дают возможность принять обоснованное решение о времени проектирования отладочных работ.
При построении моделей используются следующие характеристики надежности программ.
Функция надежности P(t), определяется как вероятность того, что ошибки программы не проявляются на интервале времени от 0 до t, т.е временя ее безотказной работы будет больше.
Функция надежности Q(t) – вероятность того, что в течение времени t произойдет отказ программы как результат проявления действия ошибки в программе. Таким образом:
Q(t) = 1- P(t)
Интенсивность отказов λ(t) – условная плотность вероятности времени от возникновения отказа программы при условии, что до момента t отказа не было.
Основными типами применяемых моделей надежности программ являются модели, основанные на предположении о дискретном изменении характеристик надежности программ, и модели с экспоненциальным характером изменения числа ошибок в зависимости от времени тестирования и функционирования программы.
Прогнозирование надежности программ в ходе эксплуатации осуществляется на основе математических моделей надежности, предложенных Литтлвудом, Джелинским-Морандой, Шуманом, Шика-Вольвертоном. Существуют модели надежности программ с дискретно-понижающейся частотой (интенсивностью) появления ошибок и с дискретным увеличением времени наработки на отказ, экспоненциальная модель. Кроме того, созданы модели надежности для прогнозирования надежности программ на ранних этапах их разработки. Рассмотрим некоторые из них [2, 3, 6, 11].
Анализ надежности функционирования крупных зарубежных и российских программных комплексов показывает, что надежность ПО значительно ниже надежности аппаратных средств. Поэтому неучтенная надежность ПО ведет к значительному её завышению при оценке надежности крупных аппаратно-программных комплексов.
Разработанные методы анализа надежности технических средств нельзя автоматически переносить и использовать для оценки надежности ПО, нужны специальные модели анализа надежности ПО.