1.Особенности промышленной разработки сложных систем
Промышленная разработка программного обеспечения
·Планирование работ
·Целостность и непротиворечивость узлов системы
·Гарантии соответствия системы ожиданиям заказчика
Технологические требования:
Жизненный цикл проекта Требования к процессам разработки, внедрения и сопровождения
Сложность ПО
·Увеличение объема программ
·Рост трудоемкости создания ПО
·Рост количества выполняемых и остающихся в ПО дефектов и ошибок
Невозможность обеспечения качества систем
·Не полностью реализуются цели и требования заказчика к функциям и качеству комплексов программ
·Низкая достоверность оценок бюджета, сроков и ресурсов для разработки ПС и БД при заключении контрактов, вследствие чего не выполняются требования заказчика
·Низкий контроль за ходом проекта, из-за чего велик риск отсутствия у конечного продукта заданного качества, нарушения начальных планов, невыполнения функциональных и экономических разделов контрактов но разработку ПС
Стратегические задачи:
обеспечение качества программных средств и баз данных
·Знание современных методов, технологий и международных стандартов
·Знание систем обеспечения качества
·Понимание необходимости и умения проводить верификацию, тестирование и сертификацию сложного программного продукта
2.Объекты уязвимости программных средств. Характеристика дестабилизирующих факторов, влияющих на качество программных средств.
Объекты уязвимости:
Динамически вычислительный процесс обработки данных, автоматизированной подготовки решений и выработки управляющих воздействий на потребителей обработанной информации
Информация, накопленная в базах данных, отражающая объекты внешней среды, и процессы её обработки
Объектный код программ, исполняемых вычислительными средствами в процессе функционирования ПС
Информация , выдаваемая потребителям и на исполнительные механизмы , являющаяся результатом обработки исходных данных и информации, накопленной в базе даных
Дестабилизирующие факторы
Внутренние, присущие самим объектам уязвимости
-системные ошибки при постановке целей и задач
-алгоритмические ошибки разработки
-ошибки программирования в текстах программ и описаниях данных, в документации
-недостаточную эффективность методов и средств защиты программ от сбоев и отказов
-недостаточную эффективность методов и среджств обеспечения качества и надежнсти функционирования ПС
Внешние, обусловленные средой , в которой эти объекты функционируют
-ошибки персонала в процессе эксплуатации ПС
-искажения в каналах информации поступающей от источников и передаваемой потребителям
-недопустимые для конкретной ИС характиристики потоков внешней информации
-сбои и отказы в аппаратуре
-изменения состава и конфигурации аппаратуры ИС за пределы,отраженные в эксплуатационной документации
3.Схема взаимосвязей факторов, влияющих на качество программных средств
4.Структура взаимосвязей метрик характеристик качества программных средств
5.Особенности измерения характеристик качества программных средств
Меры используемые для сравнения должны быть утверждены; иметь точность достаточную для выполнения надежных сравнений
Измерения должны быть объективны и воспроизводимы
Наличие системы измерений и методов оценки
Системы измерения характеристик программного обеспечения –
совокупность измеряемых характеристик, единиц измерения, измерительных шкал и связей, установленных между ними
Измерительная шкала устанавливает границы и точность измерения характеристик, свойств в установленных единицах
Характеристика, субхарактеристики и атрибуты качества ПС
Категорийные-описательные ( набор свойств и общие характеристики ) – его функции, категории ответственности, защищенности и важности, которые могут быть представлены номинальной шкалой
Количественные-представляемые множеством упорядоченных, числовых точек, отражающих непрерывные закономерности и описываемые интервальной и относительной шкалой
Качественные-характеризуются порядковой или точечной шкалой набора категорий (есть-нет, хорошо-плохо), устанавливаются, выбираются и оцениваются в значительной степени субъективно и экспертно
6.Категории характеристик качества программных средств и соответствующие им шкалы
Характеристика, субхарактеристики и атрибуты качества ПС
Категорийные-описательные ( набор свойств и общие характеристики ) – его функции, категории ответственности, защищенности и важности, которые могут быть представлены номинальной шкалой
Количественные-представляемые множеством упорядоченных, числовых точек, отражающих непрерывные закономерности и описываемые интервальной и относительной шкалой
Качественные-характеризуются порядковой или точечной шкалой набора категорий (есть-нет, хорошо-плохо), устанавливаются, выбираются и оцениваются в значительной степени субъективно и экспертно
Группа категорийных показателей
Свойство можно сравнивать только в пределах однотипных ПС и трудно упорядочивать по принципу предпочтительности
Функциональная пригодность самая важная и доминирующая характеристика любых ПС
Выбор функциональной пригодности ПС, подробное и максимально корректное описание её свойств являются основными исходными данными для установления требуемых значений всех остальных стандартизированных показателей качества
Группа количественных показателей
Надежность –может отражаться временем наработки на отказ, средним временим восстановления а также коэффициентом готовности – вероятностью застать ПС в работоспособном состоянии при нормальной эксплуатации
Группа качественных показателей
Мобильность программвозможность перехода на иные операционные и аппаратные платформы
Сопровождаемость-возможность полной замены программ на вновь разрабатываемые версии или осуществляется как непрерывная поддержка
Практичность - можно отразить трудоемкость и длительность, которые необходимы для изучения и полного освоения функций и технологий применения соответствующего ПС
7.Понятие алгоритмической сложности. Верхняя оценка алгоритмической сложности
Это количественная характеристика ресурсов, необходимых алгоритму для работы (успешного решения задачи)
Верхняя оценка сложности алгоритма 
(tα(v)) – это функция, отражающая максимальное количество операций, выполняемое алгоритмом при поступлении на вход данных объемом V, т.е. это их оценка в худшем случае.
8.Свойства алгоритмической сложности
(1)сложность последовательности не превосходит ее длины;
(2)сложность последовательности неограниченно растет с увеличением ее длины;
(3)количество двоичных последовательностей будет равно 2^n
(4)Функция К невычисляема, т.е. не существует алгоритма ее определения для произвольной символьной последовательности, однако существует общий способ оценки этой величины сверху.
9.Понятие структурной сложности программ. Цикломатическое число (2 лекция)
Структурная сложность программ (число взаимодействующих компонентов, число связей между ними, сложность их взаимодействия)
Z = m – n + 2*p
10.Характеристика маршрутов исполнения программ. Сложность вычислительных маршрутов и маршрутов принятия логических решений. Общая сложность программы
Разнообразие поведения программы и связей между ее входными и результирующими данными определяется набором маршрутов (чередующихся последовательностей вершин и дуг графа управления), по которым исполняется программа
Сложность программного модуля связана с числом маршрутов исполнения и их сложностью
Маршруты возможной обработки данных определяют сложность разработки программы.
Маршруты исполнения программного модуля:
-вычислительные (не определяют структурную сложность программ)
-принятия логических решений
Сложность вычислительных маршрутов оценивается формулой
m – кол-во маршрутов исполнения программы.
li – число данных обрабатываемых в i-ом маршруте
vi – число значений обрабатываемых данных j –го типа
Сложность маршрутов принятия логических решений оценивается формулой
pi – число ветвлений или число проверяемых условий в i-ом маршруте.
11.Поток управления. Граф потока управления. Оценка сложности программы по первому критерию выделения маршрутов. Недостатки критерия.
(1)Граф программы по управлению должен быть покрыт минимальным набором путей, проходящих через каждый оператор ветвления по каждой дуге.
В процессе проверки гарантируется выполнение передач управления между операторами программы и каждого оператора не менее одного раза.
Поток управления – последовательность выполнения модулей и операторов программы.
Граф потока управления – ориентированный граф, моделирующий поток управления программы.
Недостаток критерия - не учитывает комбинаторику.
12.Полносвязный граф. Оценка сложности программы по второму критерию выделения маршрутов. Правильно структурированные программы, их особенности.
(2)Основан на анализе базовых маршрутов в программе, формируемых и оцениваемых на основе цикломатического числа графа потока управления. (Z=m – n + 2*p)
Число связных компонентов графа p равно количеству дуг, необходимых для превращения исходного графа в максимально связный граф.
Максимально связным(полноценным) называется граф, у которого любая вершина доступна из любой другой вершины.
Для правильно структурированных программ цикломатическое число, можно определить подсчетом вершин в которых происходит ветвление.
13.Оценка сложности программы по третьему критерию выделения маршрутов
(3)Основан на выделении полного состава базовых структур графа программы и заключается в анализе хотя бы один раз каждого из реальных ациклических маршрутов исходного графа программы и каждого цикла.
14.Управляющий граф программы. Метрика Маккейба. Цикломатическая сложность программы
Основана на анализе потока передачи управления от одного оператора к другому, что позволяет учесть логику программы.
Программа (алгоритм, спецификация) должна быть представлена в виде управляющего ориентированного графа.
Граф, описывающий программу в виде вершин-операторов и дуг-переходов.
Метрика Маккейба является цикломатическим числом графа управления программы.
При вычислении цикломатической сложности использует граф потока управления программы: узлы графа соответствуют неделимым группам команд программы и ориентированным ребрам, каждый из которых соединяет два узла и соответствует двум командам.
15.Временная сложность алгоритмов и программ. Особенности оценки временной сложности
Временная сложность алгоритма зависит от количества входных данных
Обычно говорят, что временная сложность алгоритма имеет порядок Т(n) от входных данных размера n. Оценить время которое используется для исполнения алгоритма оценить точно сложно, разве что его порядок.
Когда используется обозначение О(), имеют в виду не точное время исполнения, а только предел сверху, причем с точностью до постоянного множителя
O(n^2) значит что время исполнения программы растет не быстрее, чем квадрат кол-ва элементов.
Если операция выполняется за фиксированное число шагов, не зависящее от количество данных, то принято писать О(1)
Максимальная сложность ( )-сложность наиболее неблагоприятного случая, когда алгоритм работает дольше всего
Средняя сложность ( )-сложность алгоритма в среденем
Минимальную сложность ( )-сложность в наиболее благоприятном случае, когда алгоритм справляется быстрее
16.Базовые принципы оценки временной сложности для операций присваивания, последовательности операций, конструкций ветвления, циклов.
17.Назначение и цели сертификации. Объекты сертификации
Сертификация - процедура подтверждения соответствия, посредством которой независимая от изготовителя и потребителя организация удостоверяет в письменной форме, что продукция соответствует установленным требованиям.
Цели:
-содействие в компетентном выборе ПО
-функциональная стандартизация ПО
-улучшение качества ПО
-защита от недобросовестности производителей ПО
-подтверждение показателей качества ПО, заявленных его изготовителями
Объекты сертификации
Система качества- проверяются технологии создания ПО и АС по требованиям качества и ИБ в рамках реализованных на предприятиях – разработчиках систем качества.
Разрабатываемое и созданное ПО - устанавливаются факты:
-отсутствия закладных элементов
-соответствия реальных и декларированных функциональных возможностей
-соответствия требованиям стандартов для обеспечения взаимодействия, совершенствования и развития АС
Разрабатываемые и созданные АС:
-проверяется адекватность функционирования АС
-оцениваются возможность к взаимодействию, совершенствованию и развитию АС
-проверяется степень обеспечения надежного и своевременного представления полной, достоверной и конфиденциальной информации
18.Обобщенная схема сертификации. Особенности сертификации ПО. Методики оценки показателей
Подача заявки на сертификацию -> Решение (1 месяц): условия, схема, перечень документов, исп. Лаборатории
Отбор, идентификации образцов и их испытания-> Испытания проводятся только на серийных образцах, идентичных продукции
Оценка производства->Метод оценки производства указывается в сертификате
Выдача сертификатов соответствия->По результатам оценки документации составляется заключение эксперта
Применение знака соответствия->Право маркировки сертифицированной продукции