23.Характеристики надежности программных единиц (структурный метод расчета надежности)

Рассмотрим показатели надежности функциональных единиц

На основе анализа деятельности человека-оператора можно выделить типовые блоки функциональных единиц, из которых конструируются любые программы.

Наиболее часто встречаются:

1. Последовательно выполняемые рабочие блоки.

В этом случае отказ всего блока происходит при ошибке в выполнении хотя бы одной операции.

Последовательно выполняемые рабочие блоки

Показатели функционально-программной надежности эквивалентного блока S, который представляет собой последовательно соединенные операции:

,

,

где

– вероятность безошибочного выполнения эквивалентного блока;

– вероятность безошибочного выполнения i-го рабочего блока;

– вероятность ошибочного выполнения контрольного блока.

Показатели функционально-временной надежности:

где М(Т_s), D(T_s) – математическое ожидание и дисперсия времени выполнения эквивалентного блока; М(Т_i), D(T_i) – математическое ожидание и дисперсия времени выполнения i-гo рабочего блока.

2. Типовой блок РК (рис. 2.18) состоит из последовательно выполняемых рабочих блоков Р и блока контроля ошибок К. При положительном исходе контроля (К¹¹, К⁰¹) типовой блок считается выполненным, при отрицательном – повторяется выполнение рабочего блока.

Типовой блок РК

Показатели функционально-программной надежности блока РК:

где

– вероятность безошибочного выполнения рабочего блока Р; К¹¹, К⁰⁰, К¹⁰, К⁰¹ – условные вероятности выполнения блока контроля ошибок.

Показатели функционально-временной надежности:

M(T_s) = [M(T_р) + M(T_k)] M(L),

где L – случайное число циклов повторения;

D(T_s) = D(L)[M(T_р) + M(T_k)]² + [D(T_р) + D(T_k)] M(L),

.

3. Типовой блок ПРК (рис. 2.19) состоит из блока предоперационного диагностического контроля П, рабочего блока Р и блока контроля ошибок К. При обнаружении неисправности технических средств (П⁰⁰, П¹⁰) система переходит или к восстановлению отказавшей техники, или на резервные средства, в противоположном случае – к выполнению основного блока и блока контроля ошибок. При положительном исходе (К¹¹, К⁰¹) блок заканчивается, при отрицательном (К⁰⁰, К¹⁰) – повторяется диагностический контроль.

Рис. 2.19. Типовой блок ПРК

Показатели функционально-программной надежности блока ПРК:

где

– вероятность безошибочного перехода на ремонт;

– вероятность ошибочного перехода на ремонт; V – вероятность нахождения технических средств в исправном состоянии;

– вероятность нахождения технических средств в неисправном состоянии; К¹¹, К⁰⁰, К¹⁰, К⁰¹ – условные вероятности выполнения блока контроля ошибок.

Показатели функционально-временной надежности:

M(T_s) = [M(T_Д) + M(T_р) + M(T_k)] M(L),

D(T_s) = D(L)[M(T_s)]² + [D(T_Д) +D(T_р) + D(T_k)] M(L),

,

.

24.Методика построения структуры деятельности человека (структурный метод расчета надежности)

Для получения количественного показателя надежности деятельности человека-оператора необходимо построить структуру деятельности по следующей методике:

1. Составить алгоритм деятельности человека-оператора в описательной форме, словесно сформулировать деятельность человека-оператора при решении какой-либо задачи.

2. От словесного описания программы или алгоритма деятельности человека-оператора перейти к формализованной записи, для чего необходимо выявить рабочие блоки, блоки диагностического контроля и блоки контроля ошибок.

3. Выбрать исходные данные по количественным характеристикам надежности выполнения отдельных операций, составляющих построенные структуры. Исходные данные по характеристикам надежной деятельности человека определить на основании специальных испытаний или но справочным данным. При использовании справочных данных следует выбрать один из критериев деятельности человека-оператора: безошибочность деятельности, когда главным фактором является недопустимость ошибок, второстепенным – точность и время выполнения; точность деятельности, когда главный фактор – соблюдение требуемой точности; скорость (быстродействие) выполнения деятельности, когда главный фактор – выполнение деятельности в кратчайшие сроки.

4. Определить количественные значения показателей надежности. Анализируя построенные структуры деятельности человека-оператора, выделить типовые блоки функциональных единиц, для которых имеются аналитические выражения, позволяющие находить характеристики надежности их выполнения. Выделение осуществить таким образом, чтобы эквивалентная структура всей деятельности представляла последовательную цепочку эквивалентных блоков. Показатели функционально-программной надежности складываются как произведение вероятностей безошибочного выполнения каждого блока, а время выполнения – как сумма времен, затрачиваемых на выполнение каждого блока.

5. Анализировать результаты. На основании полученных результатов сделать вывод о соответствии системы человек-техника тактико-техническим требованиям к надежности.