Методики и алгоритмы для оценки надежности программного обеспечения систем тренажеров

• Автор: Суслин, Антон Александрович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 153 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

1.1 Надежность как аспект качества разработки ПО

1.2 Метрики программного обеспечения как инструмент исследования надежности

1.3 Обзор моделей надежности программного обеспечения

1.4 Основные недостатки существующих моделей надежности ПО

1.5 Выбор математического аппарата для решения задачи оценки надежности ПО ТС

Выводы но главе 1

2 МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АППАРАТ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЙЕСОВСКИХ СЕТЕЙ ДОВЕРИЯ

2.1 Основные положения байесовского подхода к статистическому моделированию

2.2 Генерация структуры БСД по экспериментальным данным.
2.3 Пропагация распространение свидетельств в модели БСД
2.4 Возможность использования существующих моделей надежности ПО совместно с предложенным методом
Выводы по главе 2
3 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМ ТРЕНАЖЕРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЙЕСОВСКИХ СЕТЕЙ ДОВЕРИЯ
3.1 Общая схема работы методики оценки надежности ПО с использованием БСД
3.2 Разработка алгоритма методики оценки надежности ПО с использованием БСД
3.3 Методика формирования массива статистических данных программного проекта
3.4 Особенности применения методики для различных видов ПО
3.5 Сравнение разработанной методики с существующими моделями надежности ПО ,
Выводы по главе 3
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ ПО ТС
4.1 Разработка программного комплекса для постановки эксперимента
4.2 Описание объекта эксперимента
4.3 Сбор статистической информации но исследуемому программному продукту
4.4 Построение структуры БСД по экспериментальным данным
4.5 Проверка работоспособности и эффективности разработанной методики
4.6 Дополнительная апробация результатов работы
Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Результаты диссертационного исследования прошли апробацию при выполнении исследований «Разработка методологии проектирования механотронных систем тренажеров подвижных наземных объектов», выполняемых в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на - годы», государственный контракт номер . Разработанная методика внедрена в учебный процесс кафедры ЭВМ при реализации курсов «Программирование на языке высокого уровня», «Технологии программирования» и дипломном проектировании при подготовке бакалавров по специальности «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»; курсов «Языки программирования», «Проектирование системного программного обеспечения ЭВМ и вычислительных сетей» и дипломном проектировании при подготовке инженеров по специальности «Комплексное обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем». Апробация работы. Тула, ТулГУ, ); XIV конференции магистров (г. Тула, ТулГУ, ); VII Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и современные информационные технологии» (г. Томск, ТПУ, ); Всероссийской научно-технической конференции «Интеллектуальные и информационные системы» (г. ТулГУ «Информационные технологии» (г. Тула, ТулГУ, ); Международной молодежной конференции «XXXVI Гагаринские чтения» (г. Москва, ); Международной научно-технической интернет-конференции «Информационные системы и технологии» (г. Орёл, ). Публикации. По теме диссертации опубликовано работ, в т. Перечень ВАК, 5 статей в научных периодических изданиях, 5 работ в сборниках трудов конференций различного уровня. Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 4 наименований и изложена на 9 страницах машинописного текста, включает рисунков, таблицы и 2 приложения. Краткое содержание работы. В первой главе приводится описание основных понятий, используемых при оценке надежности автоматизированных систем, обзор существующих методик, моделей и подходов к анализу надежности и качества ПО. Вторая глава посвящена описанию и исследованию математического аппарата модели вероятностных взаимосвязей - байесовских сетей доверия (БСД) и обоснованию применения БСД в области оценки надежности ПО ТС. Третья глава посвящена разработке методики применения описанного математического аппарата БСД для решения задачи оценки надежности ПО ТС. ПО ТС, описанию внедрения результатов исследования в производственный процесс организаций-разработчиков ПО. В заключении сформулированы основные результаты и выводы по работе. В приложение вынесены данные эксперимента, акты внедрения результатов диссертационного исследования. Существует множество определений термина «надежность» как в отношении технических систем вообще, так и в отношении программного обеспечения в частности. В первом случае эта область исследуется давно и весьма успешно, в связи с чем многократно описана с различных точек зрения, и зафиксирована в государственных и международных стандартах. Следует отметить, что исторически надежность программного обеспечения всегда рассматривается в сочетании с его качеством, в большинстве случаев как его основная и неотъемлемая составляющая []. П. Кросби определил качество в технических системах как «соответствие первоначальным требованиям» []. Такое определение подразумевает, что требования должны быть чётко зафиксированы таким образом, чтобы могла иметь место только однозначная их интерпретация. В процессе разработки и пусконаладки производятся измерения соответствующих параметров, и их сравнения с требуемыми значениями. Выявленные несоответствия и считаются дефектами в программном продукте, или отражением качества. Этот принцип транспонируется и на измерение надежности продукта, в части выдвинутых требований к ней. Такой подход вполне имеет право на существование, но в чистом виде не совсем корректен []. Общепринято, что требования к программному продукту в процессе проектирования составляются в стандартном для технических систем порядке: совместными усилиями заказчика и разработчиков производится разработка, согласование и утверждение технического задания, в котором они содержатся.