
- •Марковский процесс: определение, свойства, представление.
- •Определение вероятностей состояний марковского процесса (вывод уравнений Колмогорова-Чепмена).
- •Правило получения уравнений Колмогорова-Чепмена непосредственно по виду графа состояний системы (на примере для системы, состоящей из двух элементов)
- •Логико-вероятностные методы расчета надежности резервированных систем: логические основы расчета надежности.
- •Расчет надежности, основанный на использовании параллельных и последовательных структур.
- •2. Параллельное.
- •Последовательность расчета надежности с использованием математической логики.
- •Структурный анализ и структурные преобразования в расчетах надежности: преобразование структуры типа «треугольник» в структуру типа «звезда».
- •Структурный анализ и структурные преобразования в расчетах надежности: метод разложения сложной структуры по «ключевым элементам».
- •Значение и определение испытаний на надежность. Положительные и отрицательные стороны испытаний на надежность.
- •Классификация и краткая характеристика видов испытаний на надежность.
- •Определительные испытания на надежность (характеристика, виды, преимущества, недостатки). Определительные испытания на надежность
- •Контрольные испытания на надежность, основанные на числе допустимых отказов, равном нулю (пример).
- •Контрольные испытания на надежность, основанные на последовательном анализе.
- •Понятие качества программных средств. Функциональные и конструктивные характеристики качества.
- •Иерархия показателей качества пс. Характеристика комплексных показателей качества пс
- •Классификация показателей качества. . Процесс оценки показателей качества по гост
- •Показатели надежности пс
- •Понятия отказа и сбоя пс. Виды состояний по. Примеры
- •Классификация отказов по. Примеры
- •Понятие дефектов пс и причины их появления
- •Области использования понятий отказ, сбой, дефект на протяжении всего жизненного цикла пс
- •Модель анализа надежности пс
- •Марковский процесс: определение, свойства, представление.
- •Определение вероятностей состояний марковского процесса (вывод уравнений Колмогорова-Чепмена).
- •Правило получения уравнений Колмогорова-Чепмена непосредственно по виду графа состояний системы (на примере для системы, состоящей из двух элементов)
Иерархия показателей качества пс. Характеристика комплексных показателей качества пс
Рис. 1. Иерархия показателей качества
На первом уровне иерархии содержатся комплексные показатели качества (рис. Error: Reference source not found):
– надежность;
– сопровождение;
– удобство применения (практичность);
– эффективность;
– универсальность (мобильность);
– корректность (функциональность).
В скобках приведены названия показателей по ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93. Отличительной особенностью двух ГОСТов является появление в 9126-93 показателя функциональности, уточняющего ранее использовавшийся показатель корректности ПС.
Комплексные показатели характеризуют потребительски–ориентированные свойства, соответствующие потребностям пользователей программного средства. Каждому из комплексных показателей соответствует определенный набор критериев качества. В свою очередь каждый из критериев определяется своими метриками. Метрики составляются из оценочных элементов, определяющих заданное в метрике свойство. Количество оценочных элементов, входящих в одну метрику, не ограничено. Стандарт определяет примерный перечень оценочных элементов для всех метрик. Однако этот перечень может пополняться в зависимости от дополнительных факторов (например, от класса программного средства и требований, предъявляемых к этому средству).
Классификация показателей качества. . Процесс оценки показателей качества по гост
Все оценочные элементы, метрики и критерии качества ПС с позиции возможности и точности их измерения можно разделить на три группы показателей, особенности которых следует уточнять при их выборе:
категорийные – описательные, отражающие набор свойств и общие характеристики объекта – его функции, категории ответственности, защищенности и важности, которые могут быть представлены номинальной шкалой категорий-свойств (в основном это характеристики функциональности и корректности);
количественные – представляемые множеством упорядоченных, числовых точек, отражающих непрерывные закономерности и описываемые интервальной или относительной шкалой, которые можно объективно измерить и численно сопоставить с требованиями (в основном это характеристики надежности и эффективности);
качественные – содержащие несколько упорядоченных или отдельных свойств-категорий, которые характеризуются порядковой или точечной шкалой набора категорий (есть – нет, хорошо – плохо), устанавливаются, выбираются и оцениваются в значительной степени субъективно и экспертно (в основном это характеристики практичности, сопровождаемости и универсальности).
Независимо от того, к какой группе принадлежит показатель, по стандарту для показателей качества на всех уровнях (комплексные показатели, критерии, метрики и оценочные элементы) принимается единая шкала оценки от 0 до 1.
Показатели надежности пс
Показатели надежности характеризуют способность программного средства в конкретных областях применения выполнять заданные функции в соответствии с программными документами в условиях возникновения отклонений в среде функционирования, вызванных сбоями технических средств, ошибками во входных данных, ошибками обслуживания и другими дестабилизирующими воздействиями. Под сбоем технических средств в стандарте понимается событие, заключающееся в нарушении исправного состояния технических средств ЭВМ при сохранении ими работоспособного состояния. Под ошибкой обслуживания – нарушение требуемого порядка взаимодействия с программой со стороны пользователя. Критериями надежности являются устойчивость функционирования и работоспособность. Устойчивость функционирования – способность обеспечивать продолжение работы программы после возникновения отклонений, вызванных сбоями технических средств, ошибками во входных данных и ошибками обслуживания.
Этот критерий может оцениваться на всех этапах жизненного цикла ПС. На этапе анализа требований к ПС определяются две метрики устойчивости функционирования:
– средства восстановления при ошибках на входе;
– средства восстановления при сбоях оборудования.
На остальных этапах оценивается также дополнительная метрика – реализация управления средствами восстановления.
Все установленные стандартом оценочные элементы метрик устойчивости функционирования определяются экспертным путем.
Для оценки наличия средств восстановления при ошибках на входе необходимо учесть следующие оценочные элементы:
– наличие требований к программе по устойчивости функционирования при наличии ошибок во входных данных;
– возможность обработки ошибочных ситуаций;
– полнота обработки ошибочных ситуаций;
– наличие тестов для проверки допустимых значений входных данных;
– наличие системы контроля полноты входных данных;
– наличие средств контроля корректности входных данных;
– наличие средств контроля непротиворечивости входных данных;
– наличие проверки параметров и адресов по диапазону их значений;
– наличие обработки граничных результатов;
– наличие обработки неопределенностей (деление на ноль, квадратный корень из отрицательного числа и т. д.).
Для оценки наличия средств восстановления при сбоях оборудования учитываются следующие элементы:
– наличие требований к программе по восстановлению процесса выполнения в случае сбоя операционной системы, процессора, внешних устройств;
– наличие требований к программе по восстановлению результатов при отказах процессора, операционной системы;
– наличие средств восстановления процесса в случае сбоев оборудования;
– наличие возможности разделения по времени выполнения отдельных функций программ;
– наличие возможности повторного старта с точки останова.
Для того, чтобы оценить степень реализации управления средствами восстановления, необходимо проверить
– наличие централизованного управления процессами, конкурирующими из-за ресурсов;
– наличие возможности автоматически обходить ошибочные ситуации в процессе вычисления;
– наличие средств, обеспечивающих завершение процесса решения в случае помех;
– наличие средств, обеспечивающих выполнение программы в сокращенном объеме в случае ошибок или помех.
Кроме
этого рассчитывается показатель
устойчивости к искажающим воздействиям:
,
где D – число экспериментов, в которых искажающие воздействия приводили к отказу, К – число экспериментов, в которых имитировались искажающие воздействия.
Работоспособность – способность программы функционировать в заданных режимах и объемах обрабатываемой информации в соответствии с программными документами при отсутствии сбоев технических средств.
Этот критерий оценивается на всех этапах жизненного цикла ПС, начиная с этапа реализации.