- •Ставрополь
- •Глава16. Надёжность программного обеспечения. 127
- •Введение
- •Глава 1. Основы теории надежности
- •Основные понятия
- •1.2. Классификация и характеристики отказов
- •1.3. Составляющие надежности
- •1.4. Основные показатели надежности
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 2. Количественные показатели безотказности
- •2.1. Общие понятия
- •2.2. Основные сведения о математических моделях расчета в теории вероятностей
- •2.2. 1. Основные понятия теории множеств
- •2.2. 2. Аксиомы теории вероятностей
- •2.2. 3. Основные правила теории вероятностей
- •2.2.4. Следствия основных теорем
- •Контрольные вопросы и задачи:
- •Глава 3. Показатели безотказности
- •3.1. Вероятность безотказной работы (вбр)
- •3.2. Плотность распределения отказов (про)
- •3.3. Интенсивность отказов (ио)
- •Контрольные вопросы и задачи:
- •Глава 4. Уравнение связи показателей надежности числовые характеристики безотказности
- •4.1. Уравнение связи показателей надежности
- •4.2. Числовые характеристики безотказности невосстанавливаемых объектов
- •Глава 5. Математические модели теории надежности. Статистическая обработка результатов испытаний
- •5.1. Общие понятия о моделях надежности
- •5.2. Статистическая обработка результатов испытаний и определение показателей надежности
- •5.2.1. Постановка задачи
- •5.2.2. Алгоритм обработки результатов и расчета показателей надежности
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 6. Нормальный закон распределения наработки до отказа
- •6.1. Классическое нормальное распределение
- •6.2. Усеченное нормальное распределение
- •Контрольные вопросы и задачи:
- •Глава 7.Законы распределения наработки до отказа: экспоненциальный, логнормальный и гамма-распределение
- •7.1. Экспоненциальное распределение
- •7.2. Логарифмически нормальное (логнормальное) распределение
- •7.3. Гамма–распределение
- •Контрольные вопросы и задачи:
- •Глава 8.Надежность систем. Общие понятия и определения
- •8.1. Основы расчета надежности систем. Общие понятия
- •8.2. Системы с резервированием. Общие понятия
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 9. Надежность основной системы
- •Контрольные вопросы и задачи:
- •Глава 10.Надежность систем с нагруженным резервированием
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 11.Надежность системы с ненагруженным резервированием
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 12. Надежность систем с облегченным и со скользящим резервом
- •1. Надежность систем с облегченным резервом
- •12.2. Скользящее резервирование
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 13. Надежность восстанавливаемых объектов и систем
- •13.1. Постановка задачи. Общая расчетная модель
- •13.2. Показатели надежности восстанавливаемых систем
- •13.3. Связь логической схемы надежности с графом состояний
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 14. Надежность объектов при постепенных отказах. Основные расчетные модели
- •14.1. Постановка задачи. Основные понятия и определения
- •14.2. Анализ случайных процессов изменения оп объектов
- •14.3. Модели процессов приближения объекта к отказам
- •14.3.1. Основные классы моделей
- •14.3.2. Основные типы моделей
- •Контрольные вопросы:
- •Глава 15.Надежность объектов при постепенных отказах. Определение времени сохранения работоспособности
- •15.1. Состав рассчитываемых показателей
- •15.1.1. Вероятность нахождения в работоспособном состоянии
- •15.1.2. Плотность распределения наработки до отказа
- •15.2. Общие модели расчета плотности распределения наработки до отказа
- •15.2.1. Случайный процесс х(t) отличен от линейного.
- •15.3. Определение времени сохранения работоспособности
- •15.3.1. Веерные модели изменения оп
- •15.3.2. Равномерная модель изменения оп
- •15.4. Частные вопросы оценки параметрической надежности объектов
- •15.4.1. Оценка надежности объектов при разрегулировании
- •Контрольные вопросы:
- •Глава16. Надёжность программного обеспечения.
- •16.1Сравнительные характеристики программных и аппаратурных отказов.
- •16.3 Основные проблемы исследования надёжности программного обеспечения.
- •16.4 Критерии оценки надёжности программных изделий.
- •16.5 Критерии надёжности сложных комплексов программ.
- •16.6 Математические модели надёжности комплексов программ.
- •16.7 Проверка математических моделей.
- •Литература
16.7 Проверка математических моделей.
Обоснование приведённых математических моделей приведено в ряде работ, в которых наибольшее внимание уделялось проверке первой и второй моделей. Контролировались и обрабатывались экспериментальные данные интенсивности обнаружения ошибок dn/d на фиксированном интервале времени, количества обнаруженных ошибок n или наработки на отказ T в зависимости от времени функционирования программ на вычислительной системе. Характеристики, полученные расчётами с использованием математических моделей, сопоставлялись с полученными экспериментальными значениями и применялись для прогнозирования показателей с последующим анализом отклонений от экспериментальных данных.
Для оценки достоверности моделей анализировалось количество ошибок n, выявленное при функционировании комплексов программ в течении времени Значения и K определялись методом максимального правдоподобия для каждого из 16 исследованных вариантов создания больших программ. Из графика следует, что первая модель хорошо аппроксимирует количество ошибок во всём исследованном интервале времени. При значениях n > 288 отклонение реального количества обнаруженных ошибок от расчётного составляет 21%.
8
00
n
7
00
6 00
500
400
300
200
100
0 1 2 3 4 тыс.час.
Рис 3.4. Количество выявленных ошибок n в зависимости от длительности отладки
Литература
Надёжность автоматизированных систем управления. / Под редакцией Я.А. Хетагурова.- М.: Высшая школа, 1979 - 287с.
Половко А.М. Основы теории надёжности. - М.: Наука, 1964 - 446с.
Голинкевич Т.А. Прикладная теория надёжности. - М.: Высшая школа, 1985 - 168с.
Маликов И.М. Надёжность судовой электронной аппаратуры и систем автоматического управления. - Л.: Судостроение, 1967 - 315с.
Шишонок Н.А. и др.Основы теории надёжности и эксплуатации радиоэлектронной техники. - М.: Советское радио, 1964 - 551с.
Шор Я.Б. Статистические методы анализа и контроля качества и надёжности. - М.: Советское радио, 1962 - 552с.
Росин М.Ф., Булыгин В.С. Статистическая динамика и теория эффективности систем управления. - М.: Машиностроение, 1981 - 312с.
Вероятностные методы в вычислительной технике. - М.: Высшая школа, 1986 - 312с.
Яншин А.А. Теоретические основы конструирования, технологии и надёжности ЭВА. - М.: Радио и связь, 1983 - 312с.
Рудзит Я.А., Плуталов В.Н. Основы метрологии, точность и надёжность в приборостроении. - М.: Машиностроение, 1991 - 303с.
Саяпин В.В. Конспект лекций по курсу “Основы теории надёжности”. - М.: МВ и ССО СССР, МАИ, 1971 - 142с.
Дружинин Г.В. Надёжность автоматизированных производственных систем. - М.: Энергоатомиздат, 1986 - 479с.
Липаев В.В. Надёжность программного обеспечения АСУ. - М.: Энергоиздат, 1981 - 240с.
Шураков В.В. Надёжность программного обеспечения систем обработки данных. - М.: Финансы и статистика, 1987 - 271с.
Садчиков П.И., Приходько Ю.Г. Методы оценки надёжности и обеспечения устойчивости функционирования программ. - М.: Знание, 1983 - 102с.
Сборник задач по теории надёжности./ Под редакцией А.М. Половко и И.М. Маликова. - М.: Советское радио, 1972 - 407с.
Теория надёжности радиоэлектронных схем в примерах и задачах. - М.: Энергия, 1976 - 448с.
Снегирёв А.А. Сборник задач по надёжности САУ. - М.: МВ и ССО СССР, МИФИ, 1978 - 87с.
Тейер Т., Липов М., Нельсон Э. Надёжность программного обеспечения. - М.: Мир, 1981 - 325с.
Майерс Г. Надёжность программного обеспечения. - М.: Мир, 1980 - 360с.
Гласс Р. Руководство по надёжному программированию. - М.: Финансы и статистика, 1982 - 256с.
