- •1.Программное обеспечение
- •Виды программ
- •2.Стадии жизненного цикла программного обеспечения
- •2.1.Основные процессы жизненного цикла программного обеспечения
- •2.2.Вспомогательные процессы жизненного цикла программного обеспечения
- •2.3.Организационные процессы жизненного цикла программного обеспечения
- •3.Основные понятия и показатели надежности программных средств
- •3.1.Показатели качества и надежности программного обеспечения
- •3.2.1.Модель факторов, определяющих надежность программных средств
- •3.2.Дестабилизирующие факторы и методы обеспечения надежности функционирования программных средств
- •3.2.2.Методы обеспечения надежности программных средств
- •Предупреждение ошибок
- •Обнаружение ошибок
- •Исправление ошибок
- •Устойчивость к ошибкам
- •Обработка сбоев аппаратуры
- •3.3.Модели надежности программного обеспечения
- •3.3.1.Аналитические модели надежности
- •Динамические модели надежности Модель Шумана
- •Модель La Padula
- •Модель Джелинского – Моранды
- •Модель Шика – Волвертона
- •Модель Мусса
- •Модель переходных вероятностей
- •Статические модели надежности
- •Модель Миллса
- •Модель Липова
- •Простая интуитивная модель
- •Модель Коркорэна
- •Модель Нельсона
- •3.3.2.Эмпирические модели надежности
- •Модель сложности
- •Модель, определяющая время доводки программ
- •3.3.3.Особенности обеспечения надежности функционирования импортных программных средств
- •4.Оценка надежности комплексов аппаратно-программных средств с учетом характеристик программного и информационного обеспечения
- •4.1.Постановка задачи
- •4.2.Общая схема проектной оценки надежности программного комплекса
- •4.2.1.Расчет исходного числа дефектов
- •4.2.2.Расчет остаточного числа дефектов после автономной отладки
- •4.2.3.Расчет остаточного числа дефектов после комплексной отладки
- •4.2.4.Оценка вероятности проявления дефекта при однократном выполнении фсо
- •4.2.5.Оценка вероятности проявления дефектов при многократном выполнении фсо
- •4.2.6.Оценка характеристик потоков инициирующих событий
- •4.2.7.Оценка показателей надежности системы с учетом случайного потока инициирующих событий
- •4.3.Факторные модели
- •4.3.1.Модели распределения числа дефектов в алгоритмах и базах данных
- •4.3.2.Модели распределения дефектов в базах данных
- •4.3.3.Модели эффективности отладки
- •Условная вероятность обнаружения дефекта в км r-го ранга
- •Безусловная вероятность обнаружения дефекта
- •Среднее остаточное число дефектов
- •4.3.4.Модели потоков инициирующих событий
- •4.4.Проектная оценка надежности программного комплекса при выполнении фсо
- •4.4.1.Вероятность проявления дефекта при однократном выполнении фсо
- •4.4.2.Вероятность проявления дефекта при многократном выполнении фсо
- •4.4.3.Вероятность безотказной работы пк в режиме мкцп при случайном потоке инициирующих событий
- •4.4.4.Учет процедур парирования ошибок
- •4.5.Пример проектной оценки надежности программного комплекса
- •4.5.1.Краткое описание аппаратно-программного комплекса
- •4.5.2.Оценка исходного числа дефектов
- •Исходное число дефектов по секциям и алгоритмам
- •Исходное число дефектов в секциях ввода и вывода
- •4.5.3.Оценка числа дефектов фпо по подсистемам до автономной отладки
- •Состав подсистем фпо
- •Исходное число дефектов в подсистемах до автономной отладки
- •4.5.4.Оценка остаточного числа дефектов после автономной отладки
- •Среднее остаточное число дефектов в секциях после ао
- •Результаты автономной отладки (вариант 1)
- •Длина тестовой последовательности после m-й серии
- •Зависимость эффективности ао от трудоемкости
- •4.5.5.Оценка остаточного числа дефектов после комплексной отладки
- •Результаты комплексной отладки
- •Коэффициент полноты отладки км различных рангов
- •4.5.6.Оценка вероятности проявления дефекта при однократном и многократном выполнении фсо после ко
- •Распределение вероятностей проявления дефекта по км
- •Вероятность проявления дефекта при однократном выполнении фсо
- •Вероятность проявления дефектов при многократном выполнении фсо
- •Вероятность проявления дефектов бд до отладки
- •Условная вероятность проявления дефектов бд после автономной отладки
- •Безусловная вероятность проявления дефектов бд после автономной отладки
- •Условная вероятность проявления дефектов бд после комплексной отладки
- •Безусловная вероятность проявления дефектов бд после комплексной отладки
- •Вероятность отказа фпо и ио при однократном выполнении фсо
- •4.5.7.Поток инициирующих событий
- •4.5.8.Вероятность безотказной работы пк
- •Интенсивность отказов подсистем
- •Показатели надежности подсистем
- •Показатели надежности подсистем с учетом парирования ошибок в ио
- •4.6.Оценка надежности программного комплекса по результатам отладки и нормальной эксплуатации
- •Экспоненциальная модель Шумана
- •Экспоненциальная модель Джелинского−Моранды
- •Геометрическая модель Моранды
- •Модель Шика−Волвертона
- •Модель Липова
- •Модель Мусы−Гамильтона
- •Вейбулловская модель (модель Сукерта)
- •Модель Уолла−Фергюссоиа (степенная модель)
- •Структурная модель Нельсона
- •Структурная модель роста надежности
- •Гиперболическая модель роста надежности
- •5.Литература
Вероятность отказа фпо и ио при однократном выполнении фсо
4.5.7.Поток инициирующих событий
В систему поступает несколько потоков
инициирующих событий ИС. Поток
технологических событий, инициирующих
работу ФПО с участием алгоритмов А1...А8,
включает в себя только те события,
которые требуют взаимосвязанного
управления группой технологических
параметров. Средний интервал между
событиями
=
8 ч.
Поток заявок на групповое отображение
параметров состоит из заявок, поступающих
в среднем один раз в смену, поэтому
=
8 ч.
Поток команд с пультов управления и
рабочих мест оператора для прямого
дистанционного управления исполнительными
механизмами и управления режимами
работы устройств нижнего уровня имеет
средний интервал между событиями
=
72 ч.
Поток отказов средств автоматики состоит
в основном из отказов 200 дискретных и
аналоговых датчиков, имеющих среднюю
наработку на отказ 200 тыс. ч, поэтому
средний интервал между событиями этого
потока
=
100 000/200 = 500 ч. Часть этих отказов (их доля
20%) требует вмешательства оперативного
персонала с участием подсистемы ДУ.
Средний интервал между этими событиями
= 2500 ч.
Интенсивность потоков заявок на выполнение ФСО равна сумме интенсивностей слагаемых потоков
Для других подсистем
4.5.8.Вероятность безотказной работы пк
Система в режиме МКЦП работает со случайным интервалами между циклами. Для безотказной работы системы необходимо безотказное выполнение всех циклов в течение установленного календарного времени. Расчеты проводятся по формуле (10.38) или по приближенным формулам (10.39) или (10.40). Результаты расчетов приведены в табл. 4.23 и 4.24 для времени функционирования t=1 год =8760 ч и среднего объема фрагмента данных v=0,25 Кбайт.
Таблица 4.23
Интенсивность отказов подсистем
ФСО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ФПО |
ИО |
ФПО + ИО |
АУ |
0,1254 |
0,01254 |
2,74•10-6 |
7,3•10-5 |
0,3440 |
0,9150 |
1,259 |
ДУ |
0,01429 |
0,00143 |
5,96•10-6 |
7,3•10-5 |
0,0852 |
0,1043 |
0,1895 |
ОП |
0,2660 |
0,0266 |
8,76•10-6 |
7,3•10-5 |
2,330 |
1,942 |
4,272 |
Таблица 4.24
Показатели надежности подсистем
ФСО |
|
|
|
|
|
|
|
ФПО |
ИО |
ФПО + ИО |
ФПО |
ИО |
ФПО + ИО |
АУ |
2900 |
1090 |
794 |
0,997 |
0,992 |
0,989 |
ДУ |
11700 |
9586 |
5277 |
0,9993 |
0,9991 |
0,9983 |
ОП |
429 |
515 |
234 |
0,9798 |
0,9831 |
0,9632 |
В подсистемах АУ и ДУ определяющим
фактором ненадежности ПК является вклад
информационного обеспечения. Не
увеличивая длительности отладки базы
данных, можно уменьшить влияние ИО путем
введения средств парирования ошибок с
вероятностью парирования
.
Результаты расчетов по формуле (10.41) при
приведены в табл. 4.25.
Таблица 4.25
