Особенности аналитической и эмпирической моделей надежности программных средств. Проектирование алгоритма тестирования и разработка программы для определения надежности ПО моделями Шумана, Миллса, Липова, с использованием языка C# и VisualStudio 2013.
Аннотация к работе
Такой фактор как "надежность программного обеспечения" всегда играл, играет и будет играть ключевую роль в разработке любого программного продукта. Что же такое "надежность ПО?" Ответ очень прост - это свойство системы выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям исполнения. Каждый разработчик стремится сделать свою программу максимально надежной, эффективной и безотказной. К сожалению, полностью исключить факт сбоя или ошибки в настоящий момент не представляется возможным, хотя каждый день в этом направлении ведется работа. Но, представляется возможным рассчитать вероятность возникновения ошибок в программе вследствие тестирования ее на различных математических моделях надежности.Модель Шумана строится на основе нескольких критериев: ? общее число команд в программе на машинном языке постоянно; ? ошибки изначально различимы, по суммарному числу исправленных ошибок можно судить об оставшихся; В течение времени тестирования ? обнаруживается ?1(t) ошибок в расчете на одну команду в машинном языке. Тогда удельное число ошибок на одну машинную команду, оставшихся в системе после времени тестирования ?, равно: (1) где I - общее число машинных команд, которое предполагается постоянным в рамках этапа тестирования. Предполагается, что значение функции количества ошибок Z(t) пропорционально числу ошибок, оставшихся в программе после израсходованного на тестирование времени ?.Использование этой модели предполагает необходимость перед началом тестирования искусственно "засорять" программу, т.е. вносить в нее некоторое количество известных ошибок. Ошибки вносятся случайным образом и фиксируются в протоколе искусственных ошибок. Специалист, проводящий тестирование, не знает ни количества, ни характера внесенных ошибок до момента оценки показателей надежности по модели Миллса.Основное положение, на котором базируется модель, заключается в том, что в процессе тестирования ПО значение интервалов времени тестирования между обнаружением двух ошибок имеет экспоненциальное распределение с интенсивностью отказов, пропорциональной числу еще не выявленных ошибок. Каждая обнаруженная ошибка устраняется, число оставшихся ошибок уменьшается на единицу. Функция плотности распределения времени обнаружения i-й ошибки, отсчитываемого от момента выявления (i - 1)-й ошибки, имеет видЛипов модифицировал модель Миллса, рассмотрев вероятность обнаружения ошибки при использовании различного числа тестов.Назначение разработки: Исходя из введенных пользователем данных, рассчитать основные показатели надежности программного продукта. После обработки данных, программа выводить результаты в соответствующих полях вывода. Для корректной работы программы все поля должны быть заполнены. Для реализации данной программы мы используем язык программирования C#, на платформе Visual Studio.В самом начале выполнения программы появляется форма, где пользователю предлагается заполнить соответствующие поля необходимыми для расчета данными. В начале выполнения программы производится проверка полноты и корректности введенных данных.TABPAGE1 - вкладка элемента TABCONTROL1, содержащая в себе элементы: label49 - 54, label63 - 67, label 61, label59, label48, label62, label58, TEXTBOX14 - 19, GROUPBOX4 label52 - принимает текстовое значение "Командных строк в программе" label51 - принимает текстовое значение "Строк содержащих ошибку" label50 - принимает текстовое значение "Дней работы" label49 - принимает текстовое значение "Ошибок за время работы" label58 - принимает текстовое значение "Исходные данные" label54 - принимает текстовое значение "Конечный результат" label61 - принимает сокращенное значение "КСП" label60 - принимает сокращенное значение "ССО" label59 - принимает сокращенное значение "ДР" label48 - принимает сокращенное значение "ОВР" label62 - принимает сокращенное значение "КП" TEXTBOX18 - получает значение введенных пользовательских данных в графу "Коэффициент пропорциональности", по умолчанию установлено значение "1". TABPAGE3 - содержит все группы объектов, таких как label41-42, label45-46, label73-69, label19-14, TEXTBOX4, button3, TEXTBOX13-10, GROUPBOX3. label41 - принимает текстовое значение "Число ошибок, первоначально находящихся в программе. label42 - принимает текстовое значение "Коэффициент пропорциональности" label45 - принимает текстовое значение "Количество ошибок спустя время" label46 - принимает текстовое значение "время обнаружения i ошибки" label73 - принимает текстовое значение "Результат" label69 - принимает текстовое значение "Исходные данные" label72 - принимает сокращенное значение "ЧОПНВП" label71 - принимает сокращенное значение "КП" label70 - принимает сокращенное значение "
План
Содержание
Реферат
Введение
1. Описание предметной области
1.1 Модель Шумана
1.2 Модель Миллса
1.3 Модель Джелинского-Моранды
1.4 Модель Липова
1.5 Постановка задачи
2. Технология разработки приложения
2.1 Алгоритм решения
2.2. Макет приложения
2.2.1 Макет приложения. Модель Шумана (TABPAGE1)
2.2.2 Макет приложения. Модель Джелинского-Моранды(TABPAGE3)
2.2.3 Макет приложения. Модель Миллса(TABPAGE5)
2.2.4 Макет приложения. Модель Липова(TABPAGE4)
2.3 Описание программы
2.3.1 TABPAGE1
2.3.2 TABPAGE3
2.3.3 TABPAGE5
2.3.4 TABPAGE4
2.3.5 Сохранение результатов
3. Руководство пользователя
Заключение
Введение
Такой фактор как "надежность программного обеспечения" всегда играл, играет и будет играть ключевую роль в разработке любого программного продукта.
Что же такое "надежность ПО?" Ответ очень прост - это свойство системы выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям исполнения.
Каждый разработчик стремится сделать свою программу максимально надежной, эффективной и безотказной. К сожалению, полностью исключить факт сбоя или ошибки в настоящий момент не представляется возможным, хотя каждый день в этом направлении ведется работа.
Но, представляется возможным рассчитать вероятность возникновения ошибок в программе вследствие тестирования ее на различных математических моделях надежности. Для того чтобы знать, на сколько надежна программа, ее необходимо протестировать и не раз.
В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи: 1) Провести предметный анализ в области
2) Разработать необходимую программу
3) Выполнить программную реализацию
4) Провести тестирование приложения
5) Определить эффективность разработанной программы
6) Записать и проанализировать результаты
Объектом исследования является метод расчета стоимости разработки ПО.
Предметом исследования является программа на платформе VISUALSTUDIO на языке C#.
В международном стандарте ISO 9126:1991 [1] надежность выделена как одна из основных характеристик качества программного обеспечения ПО. Стандартный словарь терминов программного обеспечения как способность системы или компонента выполнять требуемые функции в заданных условиях на протяжении указанного периода времени.
Сама проблема надежности программного обеспечения имеет, по крайней мере, два аспекта: обеспечение и оценка (измерение) надежности. Практически вся имеющаяся литература посвящена первому аспекту, а вопрос оценки надежности компьютерных программ недостаточно проработан. Вместе с тем очевидно, что надежность программы гораздо важнее таких традиционных ее характеристик, как время исполнения или требуемый объем оперативной памяти, однако никакой общепринятой количественной меры надежности программ до сих пор не существует.
Модели надежности программных средств подразделяются на аналитические и эмпирические. Аналитические модели дают возможность рассчитать количественные показатели надежности, основываясь на данных о поведении программы в процессе тестирования. Эмпирические модели базируются на анализе структурных особенностей программ.
Аналитические модели представлены двумя группами: динамические и статические. В динамических моделях поведение ПО (появление отказов) рассматривается во времени. Если фиксируются интервалы каждого отказа, то получается непрерывная картина появления отказов во времени. Может фиксироваться только число отказов за произвольный интервал времени. В этом случае поведение ПО может быть представлено только в дискретных точках.