Анализ методов оценки надежности программных средств на всех этапах жизненного цикла, их классификация и типы, предъявляемые требования. Мультиверсионное программное обеспечение. Современные модели и алгоритмы анализа надежности программных средств.
Аннотация к работе
Современные исследования надежности систем управления и систем обработки информации показали, что качество их работы напрямую зависит от надежности и безотказности программного обеспечения. Тем не менее, при разработке ответственных проектов, их создатели стараются в той или иной степени получить оценку надежности ПО, как правило, на основе результатов конечных испытаний. Современные программные системы используют при работе колоссальный объем данных, проходящих через стандартные модули и функции. Основными подходами при создании отказоустойчивых систем управления и обработки информации является применение алгоритмов и моделей оценки надежности программных средств на каждом шаге жизненного цикла и использование мультиверсионного программного обеспечения. Диссертационное исследование направлено на решение следующей научной проблемы: создание комплексного подхода для оценки надежности программных средств на основных этапах жизненного цикла; обеспечение согласованности разработанных моделей и алгоритмов оценки параметров надежности программного обеспечения на основных фазах жизненного цикла. Уверенность в успешности решения поставленной проблемы основывается на результатах исследований таких отечественных и зарубежных ученых, как Хорошевский В.Г., Липаев В.В., Ковалев И.В., Авиженис А.А, Боэм Б.У., Гросспитч К.Е, и др. Целью диссертационной работы является разработка системы модельно-алгоритмической поддержки многоэтапного анализа надежности программных средств. Анализ методик, моделей и алгоритмов оценки надежности объектно-ориентированного программного обеспечения. Применение системы при реализации реальных проектов разработки программных средств. При выполнении работы использовались математическое и вероятностное моделирование параметров сложных систем, методы оценки надежности сложных систем, элементы теории вероятностей, объектно-ориентированный анализ, теория надежности программного обеспечения. Научная новизна работы: - Создана модифицированная модель роста надежности программного обеспечения, позволяющая получить требуемое время тестирования компонент ПО для достижения требуемого уровня надежности. Предложена базовая модель оценки параметров надежности программных средств и ее модификации для оценки параметров надежности прикладного объектно-ориентированного программного обеспечения и объектно-ориентированного мультиверсионного программного обеспечения с распределенной архитектурой. Разработан алгоритм трансформации базовой модели для оценки надежности ПО любого класса. Результаты, полученные при выполнении диссертационной работы, создают теоретическую основу для разработки моделей, методов и алгоритмов, направленных на эффективный анализ программных средств на всех фазах жизненного цикла программного обеспечения. Разработанная в диссертации система модельно-алгоритмической поддержки многоэтапного анализа надежности программных средств позволяет оценивать степень отказоустойчивости программных систем, применяемых в различных областях науки и производства. Решать новые задачи по оценке надежности программных средств и быстрому восстановлению сбойных компонент архитектуры ПО, используя абстрактные состояния не сбойных копонент. Базовая модель оценки надежности применяется как для любого ПО, в том числе, объектно-орентированного ПО, для мультиверсионного объектно-ориентированного ПО с распределенной архитектурой и позволяет выявлять «узкие места» в компонентах программных средств и диапазоны входных значений, в наибольшей степени влияющие на сбои в компоненте. При использовании системы модельно-алгоритмической поддержки многоэтапного анализа надежности программных средств был реализован модуль «Модели надежности» системы Microsoft Business Solutions-Axapta, используемый в официальном Центре Решений Microsoft Business Solutions в Красноярском крае. В том числе: - на всероссийской научно-практической конференции «Решетневские чтения», Красноярск, 2000 г.; - на всероссийской электронной научно-технической конференции, - Вологда, 2001 г. - на международной научной конференции Telematica’2001, Санкт-Петербург, 2001 г. - на научной конференции «Научно-инновационное сотрудничество». 2002 г. Диссертационная работа в целом обсуждалась на научных семинарах кафедры информатики Красноярского Государственного Технического Университета (2000-2003 гг.), в Академии Microsoft Business Solutions CIS, Москва 2002 г. Публикации. Даже если не касаться вопросов информационной безопасности, проблема обеспечения устойчивого функционирования расчетных программ, выявления их ошибок, сегодня крайне остро стоит перед разработчиками. При этом допускается, что надежность самой вычислительной техники, операционной системы и среды программирования полная, нас интересует лишь надежность функционирования специальных программных средств, решающих основную целевую задачу системы. Надежность программного обеспечения Организация IEEE определяет надежность как «способность системы или компонента выполнять требуемые функции при определенных усл