- •Надежность программного обеспечения
- •1. Время безотказной работы:
- •Основные понятия
- •Безотказность ПО – это свойство сохранять работоспособность при использовании его для обработки информации
- •Основные проблемы
- •Основные проблемы исследования надёжности программного обеспечения:
- •Программные и аппаратурные отказы
- •Отличия:
- •Проверка и испытание программ
- •Критерии оценки
- •4. Интенсивность отказов ПО, приведённая к одному часу работы:
- •Устойчивость ПО определяет способность системы выполнять заданные функции в условиях действия помех (ошибок,
- •Защищённость характеризуется вероятностью внесения искажений при постороннем вмешательстве, а долговечность - временем отказа
- •Математические модели
- •Гипотезы о характере проявления ошибок:
- •Экспоненциальная модель
- •Интенсивность обнаружения ошибок в программе dn/d и абсолютное количество устранённых ошибок связываются уравнением:
- •Уравнение
- •Биномиальная модель
- •Распределение Вейбулла
- •Влияние параметра m на основные характеристики распределения:
- •Распределение Релея
- •Гамма-распределение
- •Нормальное (Гауссовское) распределение
- •Нормальное усеченное распределение
- •Линейная модель
- •Другие модели надежности
- •Спасибо
4. Интенсивность отказов ПО, приведённая к одному часу работы:
| |
|
n r |
|
l |
|
|
H |
|
|
H |
5. Среднее время между соседними отказами ПО:
m|t 1 | Hl
6.Интенсивность потока отказов во времени:
t |
dH t |
T |
t |
dt |
H t |
Устойчивость ПО определяет способность системы выполнять заданные функции в условиях действия помех (ошибок, сбоев, отказов), возникающих во внепрограммных
источниках (техническое обеспечение, Показатели устойчивости - это показатели безотказности,исходные данные).
но с использованием условных
вероятностей. P t P T t P A Условная ВБР: y
Корректируемость характеризует приспособленность ПО к поиску и устранению ошибок и внесению в него изменений в ходе
эксплуатации.
Показатели корректируемости: время корректировки Tk, вероятность корректировки
программы за заданное время Pk(t), коэффициент готовности kг, параметр потока корректировок ωk(t).
Защищённость характеризуется вероятностью внесения искажений при постороннем вмешательстве, а долговечность - временем отказа ПО вследствие морального старения.
В зависимости от условий применения ПО выделяют 3 режима его работы:
1. Программа не корректируется, и любой отказ является полным;
2. Программа не корректируется, однако после отказа ПО система продолжает
функционировать нормально; 3. После каждого отказа ПО корректируется,
отлаживается и только после этого снова сдаётся в эксплуатацию.
Математические модели
ММпредназначены для оценки:
1.показателей надёжности комплексов программ в процессе отладки;
2.количества ошибок, оставшихся невыявленными;
3.времени, необходимого для обнаружения следующей ошибки в функционирующей программе;
4.времени, необходимого для обнаружения следующей ошибки в функционирующей программе.
Гипотезы о характере проявления ошибок:
1-я группа – очевидные допущения, статистическая проверка которых либо невозможна, либо нецелесообразна.
2-я группа – допущения, определяющие специфические характеристики конкретной модели и требующие статистической проверки и обоснования на базе экспериментальных исследований.
3-я группа – второстепенные допущения, расширяющие возможности применения соответствующей модели и частично доступные экспериментальной проверке.
Предположим, что в начале отладки комплекса программ при t = 0 в нем содержалось N0 первичных
ошибок. После откладки в течение времени t осталось
n0 первичных ошибок и устранено n, т.е.
n0 n N0
Соотношение между интенсивностью обнаружения ошибок в программе и числом
устраненных первичныхdn ошибок
dt k n0 k (N0 n)
Количество оставшихся ошибок n0 n0 N0 [1 exp( k t)]
Наработка между проявлениями ошибок
T |
1 |
|
1 |
exp[k t] |
||
dn |
dt |
k N0 |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
||
T T0 exp[ N0 t T0 ]
Для обнаружения Δn ошибок от значения T1 до Т2
n N0 T0 ( 1 1 )
T1 T2
Затраты времени на отладку при устранении Δn ошибок, повышающие наработку между очередными обнаружениями ошибок от значения T1
до Т2
t N0 T0 ln(T2 ) k T1
Экспоненциальная модель
1.Любые ошибки в программе являются независимыми
ипроявляются в случайные моменты времени;
2.Интенсивность проявления ошибок при реальном функционировании программы зависит от среднего быстродействия ЭВМ);
3.Выбор отладочных тестов должен быть представительным и случайным, с тем чтобы исключить концентрацию необнаруженных ошибок для некоторых реальных условий
функционирования программы; 4. Ошибка, являющаяся причиной искажения
результатов, фиксируется и исправляется после завершения тестирования либо вообще не обнаруживается.
Интенсивность обнаружения ошибок в программе dn/d и абсолютное количество устранённых ошибок связываются уравнением:
dn kn k N d 0
n N0 1 exp k
Количество оставшихся ошибок в комплексе программ: n0 N0 n N0 exp k
Наработка на отказ:
T dn1 k N1 0 exp k d
T |
T |
0 exp |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N0 T0 |
|
|
Уравнение |
для определения |
|
значения |
||||||||||||||||
начального числа ошибок: |
|
|
n |
|
|
|
|
||||||||||||
n |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
n ti |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
|
|
||||
N0 |
i 1 |
|
n |
|
|
n |
|
|
|
|
|||||||||
i 1 |
|
|
N0 |
ti |
i 1 ti |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i 1 |
|
|
i 1 |
|
|
|
|
|
Выражение для расчёта коэффициента |
|
||||||||||||||||||
пропорциональности: |
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
N |
n |
n |
|
i |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
0 i 1 ti |
i 1 |
|
1 ti |
|
|
|
|
|||||
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
N0 T0 |
ln |
2 1 ; |
|||||
n N0 T0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
T T |
||||||||
T1 |
|
T2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Для объектов, у которых явно выражены при эксплуатации явления износа и старения,
применение экспоненциального закона недопустимо!
