Надежность информационных систем. Громов Ю.Ю - 42 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Дефекты программ могут проявляться только при работе АПК и только на вполне определённых значениях наборов входных
переменных или их последовательностей и при вполне определённых состояниях системы, отражённых в условно-
постоянной информации. Сочетаний входных наборов и состояний очень много, а появление определённых сочетаний
трудно предсказуемо. Поэтому появление именно таких из них, при которых дефект проявляется и превращается в ошибку,
становится уже случайным событием, а момент появления – случайной величиной. К их анализу можно применять
вероятностные методы. Если известно распределение дефектов по полю программ и данных, то можно найти вероятность
проявления дефектов при однократном выполнении ФСО в режиме МКЦП:
1 11 a п 1 12 БД 0 д 2
( , , , , ) ( , , , , , ),
Q Q N m B F F Q N V V v F F
= +
(7.9)
где
a
БД
,
N N
– остаточное число дефектов в алгоритмах и базах данных;
п д
,
F F
– распределения входных наборов и запросов
по полю данных при однократном выполнении ФСО;
B
– вектор параметров ПО;
m
– количество входных наборов,
поступающих в систему при однократном выполнении ФСО;
v
– объём фрагмента данных, используемых при однократном
выполнении ФСО.
В режиме НПДП в качестве цикла однократного выполнения ФСО может быть принят фрагмент определённой
длительности, в котором начинается и завершается обработка информации.
Оценка вероятности проявления дефектов при многократном выполнении ФСО. Вероятность проявления
остаточных дефектов при
M
прогонах программ
M
Q
зависит от вероятности
Q
и степени независимости различных
прогонов. Если прогоны осуществляются на одних и тех же входных наборах, то зависимость максимальна и тогда
M
Q Q
=
.
Если же прогоны независимы, то
1 1
1 (1 )
M
M
Q Q MQ
= − − ≈
. (7.10)
Все остальные случаи находятся между этими двумя крайними. Очевидно, что в сложном ПК даже при большом числе
дефектов вероятность их проявления может быть очень мала, поскольку велико множество возможных сочетаний значений
входных векторов и внутренних состояний программ. Верно и обратное: длительное безошибочное функционирование ПК
вовсе не гарантирует того, что в нём нет дефектов, которые могут проявиться в самый неблагоприятный момент, несмотря
на самую тщательную отладку. Об этом свидетельствует и практика эксплуатации больших ПК, например в информационно-
вычислительных системах космических аппаратов.
Оценка характеристик потоков инициирующих событий. Инициирующим является любой сигнал, требующий
выполнения в полном объёме или частично одной из ФСО. Основным источником инициирующих событий (ИС) является
объект управления, в котором изменение состояния может сопровождаться формированием индикатора ИС. К другим
источникам ИС относятся оперативный персонал, отказы технических средств, смежные системы.
Суммарный поток ИС характеризуется интенсивностью
v
(
t
), зависящей в общем случае от времени функционирования.
Оценка показателей надёжности с учётом случайного потока инициирующих событий. В режиме МКЦП в
качестве показателей надёжности могут использоваться вероятность безотказной работы, коэффициент готовности,
коэффициент оперативной готовности. Для безотказной работы системы требуется успешное выполнение всех циклов,
инициированных в течение установленного календарного времени. Поскольку число ИС является случайной величиной,
модель надёжности учитывает интенсивность потока ИС и вероятность проявления дефектов при однократном выполнении
ФСО:
c c 1
( ) ( , , ( )).
P t P t Q v t
=
( 7.11)
Коэффициент готовности
г.с
K
определяется средним значением интервала между соседними проявлениями дефектов и
средним временем устранения обнаруженного дефекта. Коэффициент оперативной готовности
о.г.с г.с 1
(1 ).
K K Q
= −
7.3. ФАКТОРНЫЕ МОДЕЛИ
При проектной оценке надёжности факторные модели являются вспомогательными, предназначенными для вычисления
параметров, необходимых при формировании модели надёжности, и определения вида зависимостей (7.9) – (7.11).
К факторным относят модели распределения исходного числа дефектов по полю программ и данных, модели
эффективности автономной и комплексной отладки, модели режимов применения, характеризующие потоки входных
наборов данных, модели потоков инициирующих событий.
Модели распределения числа дефектов в алгоритмах и базах данных. На ранних стадиях проектирования в качестве
исходных данных при оценке числа дефектов используют количество входов и выходов в структурной единице ПО и
уровень языка программирования. По этим данным рассчитывают потенциальный объём программы:
п 2 2 2 2 2
( 2)log ( 2) 1,443( 2)ln( 2),
V n n n n
∗ ∗ ∗ ∗
= + + = + +
2
вх вых
n n n
∗
= +
, (7.12)
где
2
n
– суммарное количество независимых входов и выходов. Зависимость (7.1) имеет вид
2
и п y
/ ( ),
N V lV
=
3 2
y
24 / .
V l
=
(7.13)

Страницы