6. Классификация методов резервирования

Резервирование — метод повышения характеристик надёжности технических устройств или поддержания их на требуемом уровне посредством введения аппаратной избыточности за счет включения запасных (резервных) элементов и связей, дополнительных по сравнению с минимально необходимым для выполнения заданных функций в данных условиях работы.

Виды резервирования Применяются четыре основных вида резервирования:

• Аппаратное резервирование, например, дублирование

• Информационное резервирование, например — методы обнаружения и коррекции ошибок

• Временное резервирование, например, методы альтернативной логики.

• Программное резервирование, применение независимых функционально равноценных программ

7. Надёжность программного обеспечения

под надежностью программного обеспечения (ПО) понимается свойство этого обеспечения выполнять заданные функции, сохраняя свои характеристики в установленных пределах при определенных условиях эксплуатации.

8. Математические модели надёжности комплексов программ

Математические модели позволяют оценивать характеристики ошибок в программах и прогнозировать их надёжность при проектировании и эксплуатации. Модели имеют вероятностный характер, и достоверность прогнозов зависит от точности исходных данных и глубины прогнозирования по времени. Эти математические модели предназначены для оценки:

- показателей надёжности комплексов программ в процессе отладки;

- количества ошибок, оставшихся невыявленными;

- времени, необходимого для обнаружения следующей ошибки в функционирующей программе;

- времени, необходимого для выявления всех ошибок с заданной вероятностью.

Использование моделей позволяет эффективно и целеустремлённо проводить отладку и испытания комплексов программ, помогает принять рациональное решение о времени прекращения отладочных работ.

В настоящее время предложен ряд математических моделей, основными из которых являются:

- экспоненциальная модель изменения ошибок в зависимости от времени отладки;

- модель, учитывающая дискретно - понижающуюся частоту появления ошибок как линейную функцию времени тестирования и испытаний;

- модель, базирующаяся на распределении Вейбула;

- модель, основанная на дискретном гипергеометрическом распределении.

9. Методы повышения надёжности программных изделий

Надежность изделий определяется многими факторами. В соответствии с этими факторами можно различать и методы повышения надежности. Под повышением надежности будем понимать ее обеспечение в соответствии с требованиями. В этом смысле повышение и обеспечение надежности – одно и то же понятие.

Одним из основных методов повышения (или обеспечения) надежности устройств электроники является схемотехнический метод, который предусматривает правильный выбор схемных решений, правильное применение компонентов схемы, правильное задание режимов работы компонентов. Здесь следует отметить один общий принцип разработки надежных схем – применение компонентов более высокой интеграции, как правило, повышает надежность электронного устройства. В первую очередь это касается микросхем и микропроцессоров. Например, современные микропроцессоры, содержащие достаточного объема внутреннюю память более надежны чем микропроцессоры, требующие обращения к внешней памяти. При этом сокращается число микросхем, сокращается число паек и контактных соединений, уменьшатся частота сигналов по отношению к той, которая имеется на внешних шинах адреса и данных.

Другим основным методом обеспечения надежности является конструктивный метод. Конструкция устройства электроники должна обеспечивать надежность. Должны быть обеспечены необходимые температурные режимы компонентов схемы за счет их правильного расположения, должны быть правильно выбраны охладители, где необходимо должно быть предусмотрено принудительное охлаждение. Должны быть правильно выполнены разводка печатных плат и монтажные соединения, чтобы исключить или уменьшить влияние внешних электромагнитных полей и не создавать собственных. То есть должна быть обеспечена помехоустойчивость схемы. При этом используется радиальная разводка общей точки и питания, свивка сигнальных проводов с общей точкой и другие меры.

Могут быть приняты меры по ограничению влияния внешних факторов – вибраций, температуры, влажности, агрессивности среды, токопроводящей пыли и других.

К основным методам обеспечения надежности относится также технологический метод. Надежность устройств электроники в большой мере определяется технологией пайки компонентов и соединительных проводов. Потеря контакта является основным видом отказов в устройствах электроники. При низкой технологии изготовления могут быть также повреждены и компоненты устройства.