- •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.
9. Марковские процессы с непрерывным временем. Их изучение при помощи преобразования Лапласа.
Марковские процессы с непрерывным временем.
[t, t+dt]
–
интенсивность
перехода системы из i
→ j,
i
≠ j
Будем считать процесс постоянным
Работа стремится к отказу. Неработоспособное состояние к работоспособному
adt – вероятность того, что машина отказала в t+dt, если в момент t она была исправна
bdt – вероятность восстановления во время t+dt, если в t она была не исправна
1 – работоспособное расстояние
2 – неработоспособное расстояние
– матрица
интенсивности переходов
1) Система находится уже в состоянии j в момент t.
2) В момент времени t система находится в одном из состояний i ≠ j
– вероятность пребывания в i-том состоянии
– вероятность
перехода из i
в j
Каждой
функции
,
которая зависит от t,
можно поставить некоторое изображение
Изображение → оригинал
I
– единичная матрица.
10.Надежность нерезервируемых невосстанавливаемых систем при основном соединении элементов.
Большое количество систем проектируется таким образом, что отказ любого из элементов ведет к отказу всей системы в целом.
При анализе надежности такой системы предполагают, что отказ любого элемента носит случайный и независимый характер и не нарушает работоспособность других элементов.
С точки зрения теории надежности, с позиции теории вероятности в данных системах подразумевается, что все элементы включены последовательно.
В таком случае в понятие отказа заложен простой физический аналог – отказ электрической схемы с последовательным включением элементов. Отказ одного из элементов связан с разрывом сети (например, многокаскадный усилитель).
Для
системы из n-элементов:
При
произвольном распределении отказов:
-
интенсивность отказов эквивалентного
элемента
Методы
расчета надежности аппаратуры
нерезервируемых систем.
- Приближенные
расчеты
- Полные расчеты
В настоящее
время существует большое число методов
приближенных расчетов надежности. Из
них выделяют три метода:
• Расчет надежности по внезапным отказам.
• Расчет надежности с учетом старения элементов.
• Расчет надежности с учетом допуска на параметры элементов.
Определение количественных характеристик надежности по этим методам не является самоцелью не дает высокой точности, но тем не менее позволяет выявить слабые места системы и искать пути повышения надежности.
На стадии проектирования расчет надежности является ориентировочным и опирается на следующие исходные данные: а). принципиальную схему системы с указанием типов элементов, входящих в систему б). режим работы всех элементов в). значения интенсивностей отказов всех элементов при нормальных и фактических режимах, а также значения среднего времени исправной работы и дисперсии для элементов, подверженных постепенным отказам. Расчетные значения критериев надежности сравниваются с заданными. Если не совпадают, то принимаются определенные меры по повышению надежности.
