- •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.
14. Надежность системы с постоянным резервированием
-
событие, заключающееся в отказе j-ого
элемента
B – отказ всех элементов
-
вероятность отказа всей системы
Вероятность безотказной работы (ВБР):
-
ВБР отдельного j-ого
элемента
Все элементы системы можно считать равнонадежными.
,
тогда
-
интенсивность отказа для каждого
элемента
Для
вычисления интеграла введем переменную
При t=0 x=0
При
t=
x=1
Т.е.
Вспомним прогрессию для вычисления
а1
– первый
an – последний
q – знаменатель прогрессии
-
время наработки до первого отказа
нерезервированной системы
m |
0 |
1 |
2 |
3 |
….. |
10 |
15 |
|
1 |
1.5 |
1.83 |
2.08 |
….. |
3.017 |
3.38 |
mопт =1 или 2, 3 уже не выгодно
15. Надежность системы при постоянном общем и при постоянном поэлементном резервировании.
n штук в основ. Группе
m – количество резервных цепей
-
вероятность безотказной работы элемента
;
i=1..n
-
ВБР элемента
i= 1..n
j=0..m
Используя экспоненциальный закон надежности
Интенсивность отказов
Надежность системы с постоянным поэлементным резервированием.
1 гр 2гр i-ая гр n-ая гр
,
где
;
16. Надежность в режиме облегченного резерва.
В режиме облегчённого (тёплого) резервирования резервные элементы находятся в менее нагруженном режиме, чем основной элемент до момента их включения в систему. Надёжность резервного элемента выше надёжности основного.
При определении оценки характеристики надёжности в режиме облегчённого резерва рассматривается случай, когда вероятность безотказной работы всех элементов изделия подчиняется экспоненциальному закону. В этом случае процессы, характеризующие работу изделия, являются Марковскими, и для определения характеристик надежности используется математический аппарат теории Марковских процессов.
В режиме облегчённого резерва резервные элементы находятся в режиме нагрузки до момента включения его в работу.
–
интенсивность
отказа резервного элемента до включения
в работу.
–
интенсивность
отказа резервного элемента в состоянии
работы.
S0, S1, …, Si, …, Sm+1 – состояния работы.
S0 – состояние, в котором основной элемент исправен и работает, а остальные m исправны, но в состоянии недогрузки.
S1 – состояние, в котором основной элемент отказал, 1 резервный элемент работает, а остальные (m-1) исправны, но в состоянии недогрузки.
…
Si – состояние, в котором (i-1)-ый элемент отказал, i-тый резервный элемент работает, а остальные (m-i) исправны, но в состоянии недогрузки.
…
Sm+1 – состояние, в котором m-тый элемент отказал, отказ системы.
P0(t) - вероятность нахождения в состоянии S0.
P1(t) - вероятность нахождения в состоянии S1.
…
Pi(t) - вероятность нахождения в состоянии Si.
…
Pm+1(t) - вероятность нахождения в состоянии Sm+1.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
