Автоматизация анализа структур сложных систем в целях повышения надежности (на примере программного обеспечения)

• Автор: Будовская, Лилия Михайловна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 247 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. АВТОМАТИЗАЦИЯ АНАЛИЗА СТРУКТУР СЛОЖНЫХ СИСТЕМ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ИХ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

1.1. Постановка задачи автоматизации структурного анализа сложных систем .

1.1.1.,Основные положения, связанные с про

ектированием сложных систем.

1.1.2. Постановка общей задачи надежностного проектирования систем.

1.1.3. Обзор существующих систем автоматизации проектирования.

1.1.4. Постановка задачи автоматизации декомпозиции сложных систем

1.2. Обзор и анализ методов оценки надежности

сложных систем АСУ и ПО
1.3. Надежность программного обеспечения
1.4. Связь надежности и анализа сложных систем
1.5. Постановка задачи структурной декомпозиции сложных систем на примере ПО.
1.5.1. Обзор методов анализа сложных систем .
1.5.2. Постановка задачи .
Выводы по первой главе
ГЛАВА П. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗАДАЧИ СТРУКТУИЮЙ
ДЕКОМПОЗИЦИИ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ ПО
2.1. Анализ методов описания программ.
2.2. Агрегативный подход к описанию сложных систем
2.3. Алгебра операции декомпозиции БЕС.
2.4. Алгоритмы декомпозиции .
Выводы по второй главе
ГЛАВА Ш. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДА ДЕКОМПОЗИЦИИ
СЛОЖНЫХ СИСТЕМ
3.1. Общее описание системы автоматизации проектирования СДКМС .
3.2. Елок Декомпозитор БЕС
3.2.1. Структура блока БЕС .
3.2.2. Информационное обеспечение блока БЕС
3.3. Программное обеспечение блока Декомпозитор
3.4. Язык декомпозиции как подмножество языка схем систем .
3.5. Экспериментальная проверка алгоритмов декомпозиции на примере ПО .
Выводы по третьей главе .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Примером такой системы является система САМПР КП [], в которой алгоритмы описываются с использованием графовых моделей. Система АПРОП позволяет строить программы (программные агрегаты) из модулей независимо от языка программирования [], что освобождает разработчиков от самостоятельного написания связок. Делаются попытки создания языка описания двух уровней: для не профессиональных программистов и для программистов []. Пользователь указывает лишь конечную цель расчета и критерии оптимизации, а выбор и построение алгоритма осуществляет управляющая программа, используя специальные сведения о банке модулей и классах задач. J можно сделать вывод, что большое внимание уделяется методам анализа и синтеза СОД. Типичными представителями системы автоматизированной разработки требований являются АРЙУС (СССР), 1x3DССП1А), Х>Л(США). Система АРИУС fl ] включает языковые средства для описания информационных потребностей пользователей, специальное математическое обеспечение для анализа этих потребностей и синтеза системы, обеспечивающей реализацию этих требований. Предусмотрена возможность наращивания функций. Система V0S состоит из двух подсистем: подсистемы постановки проблемы на языке PS L и подсистемы анализа постановки проблемы - PSA • Подсистема PSA , анализируя проблему на языке P5L 9 генерирует необходимые для разработки интегральные характеристики поставленной проблемы. Но система не обеспечивает генерацию модульного построения системы, не учитывает особенностей задач, решаемых в реальном масштабе времени, и взаимоотношений "человек-ЭВМ". Развитием системы ISV0S являются проекты SREP и dPSER . Система SREP предусматривает, возможность декомпозиции системы, проверку ее правильности, автоматическую генерацию и оценку вариантов реализации проблемы. Недостатки системы SREP связаны в основном с достаточно узкой областью ее применения, отсутствием блока оптимизации структур и возможности выявления имеющихся типовых модулей. Система DPSERf в отличие от SREP, выполняет формальную декомпозицию процесса проектирования, используя методы теории графов, но не лишена недостатков системы SREP. Методология модульного программирования (SADT)основана на функциональной декомпозиции разрабатываемой программы в итеративном процессе самой разработки. Методология НОв представляет собой формализованную аксиоматическую методологию разработки ПО, основу которой составляют шесть аксиом разработки модульных программ и ряд теорем. Система представляется в ЙОЗ единственной математической функцией, которая может разделяться на подфункции, представляющие собой подсистемы и т. НОЗ обеспечивает автоматический анализ требований к системе в целом, анализ входов, информационных массивов и выходных результатов системы, имитацию функционирования ПО и автоматическую генерацию документации проекта. Еще одним примером проектирования ПО является система СА» разработанная в японской фирме "Хитати сэйсакусё" []. Она состоит из трех подсистем, охватывающих весь цикл производства ПО: подсистемы проектирования, подсистемы программирования и подсистемы тестирования. Каждая подсистема включает в себя блок анализа, что позволяет выявлять ошибки на более ранних стадиях проектирования и тем самым сокращает затраты на их исправление. ПО. Сформулируем задачу автоматизации декомпозиции сложных систем []. Система состоит из совокупности взаимосвязанных объектов (элементов) ? Множество элементов системы ? У - множество выходных воздействий. Задано операционное множество л/ над объектами множества ? Для системы задаются функционал качества 3 , функция управления бЬ. Поведение системы можно описать с помощью функции 3 . Для элементов Сс задаются показатели надежности (I . Задаются множество критериев Н # множество ограничений I) , задаваемых пользователем или проектировщиком, множество ограничений К , накладываемых на систему средой реализации. Для описания элементов системы 6^ и связей между ними выбирается некоторый математический аппарат ; М - множество ограничений, накладываемых на систему в зависимости от используемой математической модели.