- •Вопросы к экзамену по дисциплине «Надежность, эргономика и качество асоиу» для студентов по направлению «552800 – Информатика и вычислительная техника»
- •1. Надежность как научная дисциплина. Предмет, проблематика, цели и задачи теории надежности.
- •2. Основные определения и понятия теории надежности.
- •3. Основные количественные показатели надежности и связи между ними.
- •4. Показатели надежности при постепенных отказах.
- •5. Параметры надежности при хранении систем.
- •6. Факторы, влияющие на надежность. Коэффициент нагрузки. Связь интенсивности отказов с коэффициентом нагрузки.
- •7. Основные математические законы распределений, используемые в расчетах надежности.
- •8. Марковские процессы, дискретные в пространстве и во времени. Матрица переходных вероятностей Марковской цепи.
- •9. Марковские процессы с непрерывным временем. Их изучение при помощи преобразования Лапласа.
- •10.Надежность нерезервируемых невосстанавливаемых систем при основном соединении элементов.
- •Методы расчета надежности нерезервируемых систем при внезапных отказах.
- •12. Методы расчета надежности с учетом старения элементов. Графический и аналитический методы.
- •13. Надежность асу при резервировании. Классификация методов резервирования. Аппаратурная, информационная, программная и временная избыточность.
- •14. Надежность системы с постоянным резервированием
- •15. Надежность системы при постоянном общем и при постоянном поэлементном резервировании.
- •16. Надежность в режиме облегченного резерва.
- •17. Надежность в режимах нагруженного, ненагруженного резерва и дублирования аппаратуры.
- •18. Надежность систем при резервировании с дробной кратностью и постоянно включенным резервом.
- •19. Надежность нерезервированной восстанавливаемой системы.
- •20. Надёжность резервированной восстанавливаемой системы.
- •21. Программная надежность объекта и надежность программного обеспечения. Сравнительные характеристики программных и аппаратурных отказов.
- •22. Проверка и испытания программ. Основные проблемы исследования надежности программного обеспечения.
- •Основные проблемы исследования надежности программного обеспечения.
- •23. Критерии оценки надежности программных изделий и сложных комплексов программ.
- •24. Математические модели надежности комплекса программ
- •25. Виды испытаний на надежность функционирования автоматизированных систем. Задачи и особенности различных видов испытаний.
- •26. Анализ показателей надежности по экспериментальным данным. Основные этапы получения и обработки экспериментальных данных.
- •27. Контрольные испытания на надежность. Планирование контрольных испытаний. Метод последовательного анализа.
- •28. Характеристика человека как звена асоиу, основы эргономического обеспечения разработки асоиу. Эргономические качества, задачи эргономики.
- •29. Качество асоиу. Основные показатели и характеристики качества. Система качества, ее элементы.
4. Показатели надежности при постепенных отказах.
– интеграл
ошибок
5. Параметры надежности при хранении систем.
α(t) – вероятность того, что система сохранит свою работоспособность течении заданного срока хранения в определенных условиях и является аналогом безотказной работы P(t) при хранении – сохраняемость.
Тср
τk
– время между последовательными
отказами.
Коэффициент готовности:
Тпроф – время между двумя профилактиками
τпроф – время профилактических работ
К
оэффициент
готовности
– вероятность того, что объект окажется
в работоспособном состоянии в произвольный
момент времени кроме планируемых
периодов в которые применение объектов
по назначению не предусматривается.
6. Факторы, влияющие на надежность. Коэффициент нагрузки. Связь интенсивности отказов с коэффициентом нагрузки.
n-факторов,
то
–
интенсивности воздействий
Надежность системы:
– оценка
надежности (очень большая погрешность)
–отношение
рабочей величины к номинальной
1)
при
2)
увеличивается при увеличении
:
3)
– функция монотонно возрастающая
4)
мало,
следовательно, f1
и f2
линейно зависят от
,
где a,
b
– некоторые коэффициенты
=>
=>
=>
æK
=> æ2eæK–Aλ=0
=> æ2=A
=> æ=±
=±B
-
K=0
λ0=0
λ'=0
λ0=C1+C2 =| 0=C1B–C2B => C1=C2 |=
7. Основные математические законы распределений, используемые в расчетах надежности.
Распределение Вейбулла
λ0 – параметр определяющий масштаб
δ – параметр асимметрии распределения
|
|
|
|---|---|---|
|
|
|
|
;
Пример:
-
Вейбулла
–>
Рэлея
(переход распределений)
δ – пик интенсивного износа
Нормальный закон распределения
Т – характерное время долговечности
т.к.
,
то Тср=Т
Комплексный показатель надежности.
Mp – мат. ожидание ремонта
Коэффициент оперативной готовности – это вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени t, и с этого момента будет работать безотказно в течение заданного интервала времени.
Под коэффициентом технического использования понимают отношения мат. ожидания суммарного времени объекта, который находится в работоспособном состоянии, за некоторый период эксплуатации, к мат. ожиданию суммарного времени предшествующего объекта в работоспособном состоянии, обусловленным техническим обслуживанием и ремонтом за тот же период эксплуатации.
,
где
–
профилактика
8. Марковские процессы, дискретные в пространстве и во времени. Матрица переходных вероятностей Марковской цепи.
Марковские процессы
Основные понятия:
1) состояние
2) переход системы (из одного состояния в другое)
Xi: X1, X2, …, XN состояния i: 1 – N
2 ЭВМ: первый (1) и второй (2)
1 работает 2 ремонт X1
1 профилактические работы 2 работает в режиме резерва X2
1 отказ 2 отказ X3
и т.д. для всех возможных вариантов состояний
Шаг процесса – переход из одного состояния в другое
Xi –> Xk причем i может быть равной k
1) если каждый из элементов имеет положительный экспоненциальный закон распределения
2) описание большинства систем, зная ее прошлое (до текущего состояния), не влияет на предсказание ее поведения в будущем
Момент переходов: n=0,1,2,…
i=1,2,3,…,N – количество состояний системы
∆t – промежутки между переходами
матрица
переходных вероятностей марковской
цепи.
Свойства матрицы:
1)
2)
-
вероятность попадания (и пребывания) в
состояние с номером j
после n+1
переходов
т.к.
j=1,…,N,
то
……………………………
;
………………
-
–
свойство
–
эргодический
Марковский процесс
На практике все идет непрерывно при ∆t → 0 или ∆t конечно.
