
Обзор инструментального средства для оценки надежности по casre
1 Структура инструментального средства
Программа содержит три окна:
1. Главное окно программы (Main Window). Это окно появляется, когда программа запускается. Оно содержит данные об отказах, которые используются в качестве входных данных для моделей. Эти данные представлены в текстовом виде.
2. Окно Графического Отображения (Graphic Display Window). В этом окне графически представляются данные об отказах вместе с результатами моделирования.
3. Таблица Результатов Моделирования (Model Results Table). В этом окне детально отображены результаты моделирования в табличной форме. Элементы, отображенные в таблице, включают в себя параметры модели, оценки модели и вычеты (разность между фактическими данными и оценками модели).
Каждое из окон программы имеет связанное с ним дерево меню. Ниже представлена структура каждого дерева меню (рис. 1) и дано краткое описание каждого пункта.
Рис. 1. Структура меню
2 Главное окно программы (Main Window)
В данном окне отображаются в текстовом виде данные об отказах.
Меню File.
Пункты меню File используются для открытия и сохранения файлов с данными об отказах, выбора и установки принтеров, печати содержимого главного окна программы и завершения текущего сеанса работы программы.
Пункты меню
Open... |
Открытие файла с данными об отказах для открытия. Данные будут отображены в табличной форме в главном окне программы. Эти данные затем могут быть использованы в качестве входных данных для одной или нескольких моделей надежности. |
Save |
Замена исходного содержимого файла измененными данными из главного окна. |
Save as… |
Запись содержимого главного окна программы в новый файл. |
Setup printer |
Выбор принтера для распечатки содержимого главного окна программы, установка параметров печати. |
Печать содержимого главного окна программы на выбранном в пункте «Setup printer» принтере. |
|
Exit |
Завершение текущего сеанса программы. |
Меню Edit.
Пункты меню Edit позволяют запускать внешние приложения (например редактор для работы с файлами данных об отказах), изменять способ отображения данных об отказах.
Пункты меню
Change data type |
Изменение формата данных об отказах: значений времён между отказами в количество отказов и наоборот. Некоторые модели, реализованные в программе, принимают в качестве входных только данные о временах между отказами, другие – только данные о количестве отказов. |
External application |
Запуск внешнего приложения, выбранного из подменю данного пункта. Программа позволяет пользователю добавлять приложения в это подменю и удалять их оттуда. Постоянным элементом этого подменю является Notepad – стандартный текстовый редактор ОС Windows. |
Escape to DOS |
Отображение окна, в котором могут быть выполнены DOS-команды. Для выхода из окна выполнения DOS-команд необходимо выполнить команду «exit». |
Меню Filters.
Пункты данного меню позволяют изменить форму кривой, построенной по данным об отказах, путем применения одного или нескольких преобразований над данными. Также возможно устранение помех (шумовых значений) в данных об отказах путем применения фильтра «Hann window»; разделение данных на подмножества по строгой классификации наблюдаемых ошибок. Можно отменить применение либо последнего фильтра, либо всех примененных фильтров.
Придание формы и масштабирование (Shaping and Scaling).
Преобразования по приданию формы и масштабированию, включенные в программу, позволяют изменять форму кривой, построенной по данным об отказах. Фильтры применяются таким образом, что результаты работы любого фильтра остаются только в первом квадранте графического окна (окна, в котором отображается кривая). Это предупреждает формирование фильтром физически бессмысленных результатов (например, отрицательного времени между отказами, количества отказов меньше нуля). Данные фильтры помогают определить направленность (тенденцию) данных и выбрать наиболее подходящую модель для расчетов.
Scaling and offset |
Умножение каждого отсчета (времени, прошедшего с момента последнего отказа или номера отказа) на масштабный коэффициент, а затем прибавление смещения. |
Power |
Прибавление смещения к каждому отсчету, а затем возведение результата в заданную пользователем степень. |
Logarithmic |
Умножение каждого отсчета на масштабный коэффициент, добавление смещения, а затем вычисление натурального логарифма результата. |
Exponentiation |
Умножение каждого отсчета на масштабный коэффициент, добавление смещения, а затем вычисление функции экспоненты результата. |
Другие фильтры
Subset data |
Позволяет задать подмножество данных об отказах по строго заданному диапазону (от 1 до 9). Это позволяет смоделировать значения интенсивности отказов для каждого отдельно заданного подмножества данных об отказах (если существует необходимость в раздельном моделировании). |
Change time units |
Данные об отказах имеют связанные с ними единицы времени. Количество отказов определяет длину каждого интервала тестирования в секундах, минутах, часах, днях, неделях, месяцах, годах. Значения времени между отказами определяет время между последовательными отказами в тех же самых единицах. Применение этого фильтра позволяет изменить единицы измерения времени для текущего множества данных об отказах. Например, для множества данных о количестве отказов можно выразить длины интервалов тестирования в минутах (вместо часов). Если длины интервалов тестирования в файле данных 40 часов, то после применения данного фильтра длины интервалов тестирования будут равны 2400 минут. |
Smoothing |
Применение «Hann window» (тройная скользящая средняя) к данным об отказах, отображенным в главном окне программы. Этот фильтр разработан для уменьшения помех (шума) в данных об отказах. |
Round |
Округление данных об отказах до ближайшего целого числа. Для данных о количестве отказов округление производится для каждого заданного подмножества отдельно. Затем полученные значения суммируются и определяется общее количество отказов в каждом интервале тестирования. |
Remove last filter |
Удаление результатов применения последнего фильтра. |
Remove all filters |
Удаление результатов всех примененных фильтров. |
Меню Model.
Пункты данного меню позволяют выбрать для расчета одну или несколько моделей надежности ПО, определить комбинационные модели и сохранить их как часть конфигурации программы. Также можно определить диапазон моделирования, время, на которое должны быть сделаны прогнозы (расчеты), и задать методы оценки параметров моделей.
Пункты меню
Select model |
Позволяет выбрать для расчета одну или несколько моделей надежности ПО. |
Define combinations |
Подменю, которое позволяет определить комбинации результатов моделирования (комбинационные модели) и включить их в конфигурацию программы. Все такие комбинационные модели могут быть выбраны и рассчитаны из пункта «Select model». Описание пунктов данного подменю будет описано ниже. |
Edit/Remove models |
Изменение и удаление описания комбинационной модели, добавленной в конфигурацию программы. Этот пункт меню не позволяет удалять какие-либо модели, являющиеся постоянной частью конфигурации программы. |
Parameter estimation |
Выбор метода оценки параметров: метод максимального правдоподобия (maximum likelihood) – по умолчанию; метод наименьших квадратов (least-squares). |
Select data range |
Определение диапазона значений, используемых в качестве входных данных модели. По умолчанию этот диапазон равен последним 1000 значениям из файла данных. |
Predictions |
Позволяет выполнить прогнозирование, используя результаты моделирования. В зависимости от типа входных данных задаются каждые следующие n интервалов, для которых можно спрогнозировать количество отказов, или следующие n отказов, для которых необходимо спрогнозировать значения времени между отказами. Если используются данные о количестве отказов, необходимо указать, насколько продолжительными в будущем предполагаются интервалы тестирования. По умолчанию длины этих интервалов принимаются равными длине последнего интервала из множества данных об отказах. |
Подменю Define combinations.
Элементы данного подменю позволяют определить и сохранить в конфигурации программы комбинации результатов моделирования (комбинационные модели). Создав комбинации, их можно рассчитывать так же, как и любые отдельные модели.
Пункты подменю
Static weights |
При создании статически взвешенных комбинационных моделей каждому компоненту в комбинации назначается индивидуальный постоянный весовой коэффициент. Например, если пользователь определил значение весового коэффициента модели как wi, а результат расчета модели представлен как ri, то результат комбинационной модели будет иметь вид
|
Result-based weights |
Весовые коэффициенты динамически назначаются моделям, участвующим в комбинации. Весовые коэффициенты для каждой модели определяются сравнением результатов моделирования друг с другом. Весовые коэффициенты повторно рассчитывются каждые n (задается пользователем) отсчетов. Например, для комбинационной модели с тремя компонентами (моделями) назначены весовые коэффициенты 1, 2, 3 соответственно для модели, прогнозирующей наименьшее значение интенсивности отказов, модели, прогнозирующей следующее наименьшее значение интенсивности отказов, и модели, прогнозирующей наибольшую интенсивность отказов. На каждом этапе процесса прогнозирования эти весовые коэффициенты должны быть переопределены для моделей в соответствии с тем, каким является текущее спрогнозированное значение интенсивности отказов (максимальным, минимальным или средним). |
Evaluation-based weights |
Весовые коэффициенты динамически назначаются моделям, входящим в комбинацию, на основе анализа статистики для малого объема значений. |
Меню Setup.
Пункты данного меню позволяют пользователям добавлять и удалять внешние приложения из подпункта «External application» меню «Edit».
Пункты меню
Add application |
Позволяет добавить название внешнего приложения в подменю «External application» меню «Edit». Для этого необходимо обозначить имя приложения, директорию, в которой оно находится, и его название. Название приложения появится в подпункте меню «External application», из которого оно затем может быть запущено. |
Remove application |
Позволяет удалять внешние приложения из подпункта «External application» меню «Edit». Внешнее приложение «Notepad» из этого подменю не может быть удалено, поскольку является постоянной частью конфигурации программы. |
Меню Plot.
Это меню содержит один пункт, позволяющий создать новое окно графического отображения.
Create plot window |
Позволяет создать новое окно графического отображения, если это окно было закрыто. Если же окно графического отображения уже открыто, данный пункт меню является неактивным. |