Моделювання надійності структурованого програмного забезпечення
В статті представлено та проаналізовано модель оцінювання надійності програмного забезпечення (ПЗ), що враховує властивості команди розробників та спеціалістів з тестування ПЗ, які працюють над реалізацією структурованого програмного продукту (ПП). Представлена методика дозволяє досліджувати динамік...
Gespeichert in:
| Datum: | 2008 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2008
|
| Schriftenreihe: | Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Фізико-математичні науки |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/18688 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Моделювання надійності структурованого програмного забезпечення / О.М. Трунов, С.О. Волкова // Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки: зб. наук. пр. — Кам’янець-Подільський: Кам'янець-Подільськ. нац. ун-т, 2008. — Вип. 1. — С. 156-165. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-18688 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-186882013-02-13T02:58:38Z Моделювання надійності структурованого програмного забезпечення Трунов, О.М. Волкова, С.О. В статті представлено та проаналізовано модель оцінювання надійності програмного забезпечення (ПЗ), що враховує властивості команди розробників та спеціалістів з тестування ПЗ, які працюють над реалізацією структурованого програмного продукту (ПП). Представлена методика дозволяє досліджувати динаміку виникнення дефектів у часі, ймовірність появи критичного дефекту, що визначає ймовірність виникнення відмови модуля ПЗ та системи в цілому, густину ймовірності виникнення відмов та ін. Сформовано функцію надійності для модуля ПЗ та системи в цілому. Приведено класифікацію типів дефектів ПЗ за складністю та представлено розрахунки коефіцієнтів, які впливають на якість та визначають надійність ПЗ. Запропоновано рекомендації щодо підвищення надійності структурованого ПП. The presented model for software reliability estimation is analyzed. The model is based on team’s individual and professional characteristics, which works on the software development and consists of developers and testers. The methodology allows investigating the dynamic of software defects in time, the probability of critical defect rising, which defines the probability of software failure, and probability density of software failure. The classification of software defect types by complexity is presented. The calculations of coefficients that define software quality and reliability are demonstrated. The software reliability function is formed. The recommendations for structured software reliability increasing are proposed. 2008 Article Моделювання надійності структурованого програмного забезпечення / О.М. Трунов, С.О. Волкова // Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки: зб. наук. пр. — Кам’янець-Подільський: Кам'янець-Подільськ. нац. ун-т, 2008. — Вип. 1. — С. 156-165. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. XXXX-0060 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/18688 004.414 uk Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Фізико-математичні науки Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| description |
В статті представлено та проаналізовано модель оцінювання надійності програмного забезпечення (ПЗ), що враховує властивості команди розробників та спеціалістів з тестування ПЗ, які працюють над реалізацією структурованого програмного продукту (ПП). Представлена методика дозволяє досліджувати динаміку виникнення дефектів у часі, ймовірність появи критичного дефекту, що визначає ймовірність виникнення відмови модуля ПЗ та системи в цілому, густину ймовірності виникнення відмов та ін. Сформовано функцію надійності для модуля ПЗ та системи в цілому. Приведено класифікацію типів дефектів ПЗ за складністю та представлено розрахунки коефіцієнтів, які впливають на якість та визначають надійність ПЗ. Запропоновано рекомендації щодо підвищення надійності структурованого ПП. |
| format |
Article |
| author |
Трунов, О.М. Волкова, С.О. |
| spellingShingle |
Трунов, О.М. Волкова, С.О. Моделювання надійності структурованого програмного забезпечення Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Фізико-математичні науки |
| author_facet |
Трунов, О.М. Волкова, С.О. |
| author_sort |
Трунов, О.М. |
| title |
Моделювання надійності структурованого програмного забезпечення |
| title_short |
Моделювання надійності структурованого програмного забезпечення |
| title_full |
Моделювання надійності структурованого програмного забезпечення |
| title_fullStr |
Моделювання надійності структурованого програмного забезпечення |
| title_full_unstemmed |
Моделювання надійності структурованого програмного забезпечення |
| title_sort |
моделювання надійності структурованого програмного забезпечення |
| publisher |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| publishDate |
2008 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/18688 |
| citation_txt |
Моделювання надійності структурованого програмного забезпечення / О.М. Трунов, С.О. Волкова // Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки: зб. наук. пр. — Кам’янець-Подільський: Кам'янець-Подільськ. нац. ун-т, 2008. — Вип. 1. — С. 156-165. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. |
| series |
Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Фізико-математичні науки |
| work_keys_str_mv |
AT trunovom modelûvannânadíjnostístrukturovanogoprogramnogozabezpečennâ AT volkovaso modelûvannânadíjnostístrukturovanogoprogramnogozabezpečennâ |
| first_indexed |
2025-07-02T19:37:47Z |
| last_indexed |
2025-07-02T19:37:47Z |
| _version_ |
1836565206592913408 |
| fulltext |
Математичне та комп’ютерне моделювання
156
УДК 004.414
О. М. Трунов, С. О. Волкова
Миколаївський державний гуманітарний університет
ім. Петра Могили комплексу “Києво-Могилянська академія”
МОДЕЛЮВАННЯ НАДІЙНОСТІ СТРУКТУРОВАНОГО
ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ
В статті представлено та проаналізовано модель оцінюван-
ня надійності програмного забезпечення (ПЗ), що враховує
властивості команди розробників та спеціалістів з тестування
ПЗ, які працюють над реалізацією структурованого програм-
ного продукту (ПП). Представлена методика дозволяє дослі-
джувати динаміку виникнення дефектів у часі, ймовірність по-
яви критичного дефекту, що визначає ймовірність виникнення
відмови модуля ПЗ та системи в цілому, густину ймовірності
виникнення відмов та ін. Сформовано функцію надійності для
модуля ПЗ та системи в цілому. Приведено класифікацію типів
дефектів ПЗ за складністю та представлено розрахунки коефі-
цієнтів, які впливають на якість та визначають надійність ПЗ.
Запропоновано рекомендації щодо підвищення надійності
структурованого ПП.
Ключові слова: програмне забезпечення (ПЗ), тестування
ПЗ, надійність, якість, ймовірність безвідмовної роботи, де-
фект, відмова.
Вступ. Тенденція зростання складності сучасного програмного
забезпечення (ПЗ) є стійкою через широке застосування інформацій-
них технологій в усіх сферах життя суспільства. Більш того, враху-
вання динамічно зростаючої складності програмних продуктів (ПП),
високої вартості та низької якості їх створення не виключає можли-
вість виникнення помилок в ПЗ, що призводить до порушення його
працездатності, зниження продуктивності роботи та відмов.
Особливий статус та ступінь контрольованості надається відмо-
вам ПЗ критичного застосування. Відмови медичних програмно-
апаратних комплексів (МПАК) є досить критичними, тому що вони в
першу чергу пов’язані з можливим негативним впливом на стан здо-
ров’я пацієнта. Детальна класифікація систем критичного застосу-
вання та особливості забезпечення їх необхідного рівня якості та на-
дійності розглянуто в роботах [1-3].
Загалом, проблема надійності програмного забезпечення розгля-
дається в двох аспектах: забезпечення та оцінювання надійності.
Аналіз предметної галузі дозволяє стверджувати, що більшість дослі-
джень присвячені першому аспекту даної проблеми, а відповіді на
питання щодо оцінки надійності комп'ютерних програм чітко не ви-
значені. Разом з тим очевидно, що надійність програми набагато важ-
© О. М. Трунов, С. О. Волкова, 2008
Серія: Технічні науки. Випуск 1
157
ливіша інших традиційних її характеристик, однак ніякої загально-
прийнятої кількісної міри надійності ПЗ досі не існує.
Джерелом ненадійності програм служать помилки, які знахо-
дяться в них, і якщо помилки відсутні, то програма абсолютно надійна.
Всі заходи щодо забезпечення надійності програм спрямовані на те,
щоб звести до мінімуму, або виключити взагалі помилки при розробці,
і якомога раніше їх виявити та видалити після розробки програмного
продукту. Варто помітити, що безпомилкові програми, звичайно ж,
існують, однак сучасні програмні системи занадто складні для того,
щоб бути наділеними такою характеристикою як безпомилковість [4].
Джерелами помилок та загрозами надійності ПЗ є: а) внутрі-
шні: помилки проектування, помилки алгоритмізації, помилки про-
грамування, недостатня якість засобів захисту, помилки в документа-
ції та ін.; б) зовнішні: помилки користувачів, збої та відмови апарату-
ри, недостовірність інформації в каналах зв'язку, зміни конфігурації
системи та інші [5].
Метою статті є моделювання процесу оцінювання надійності
ПЗ в часі для прогнозування таких вихідних характеристик ПЗ як:
динаміка виникнення дефектів у часі, ймовірність появи критичного
дефекту, ймовірність виникнення відмови, густина ймовірності вини-
кнення відмов та ін.
Введемо визначення таких показників надійності ПЗ як: дефект,
помилка та відмова ПЗ. Дефект ПЗ – це явна або гіпотетична причина
відмов системи, тобто відхилення від результатів коректного обслу-
говування користувачів ПЗ. Помилка ПЗ – запис елемента програми
або тексту програмної документації, використання якої приводить
або може привести до невірного результату. Відмова ПЗ – подія, що
полягає у прояві непрацездатності ПЗ [6-8]. Вищеописані показники
нерозривно пов'язані між собою причинно-наслідковим зв'язком
(рис. 1). Даний зв'язок є багатоланковим, що характерно для сучасно-
го ПЗ. При кодуванні програміст випадково вносить дефект у код.
Далі при роботі ПЗ цей дефект проявляється та призводить до помил-
ки ПЗ, що у свою чергу призведе до відмови системи.
Процес
внесення
Дефект ПЗ
Процес
активації
Помилка ПЗ
Процес
розвитку
Відмова ПЗ
Рис. 1. Взаємозв'язок понять дефект, помилка, відмова ПЗ
Важливим етапом життєвого циклу програмного забезпечення,
що визначає якість і надійність системи є тестування. Тестування –
процес виконання програм з метою виявлення помилок. Для структу-
рованого ПЗ характерні наступні етапи модульного тестування ПЗ:
автономне тестування, контроль окремого програмного модуля окре-
Математичне та комп’ютерне моделювання
158
мо від інших модулів системи; тестування взаємозв’язків, контроль
зв'язків між частинами системи (модулями, компонентами, підсисте-
мами); тестування функцій, контроль виконання системою автомати-
зованих функцій; комплексне тестування, перевірка відповідності
системи вимогам користувачів; тестування повноти та коректності
документації, виконання програми в строгій відповідності з інструк-
ціями; тестування конфігурацій, перевірка кожного конкретного варі-
анта поставки системи та ін. [9, 10].
Однією з важливих ознак життєвого циклу ПЗ є зміна у часі кі-
лькості дефектів, які виявляються завдяки тестуванню продукту та
роботі по їх усуненню. У більшості робіт ці залежності задаються
апріорно. Здійснимо спробу встановити аналітичні залежності.
Постановка задачі. Позначимо N – кількість дефектів, тоді їх
зміна у часі буде пропорційною, по-перше, загальній їх кількості, по-
друге, визначатися: fi (t) – ймовірністю того, що команда спеціалістів
з тестування знайде дефекти; ψi (t) – ймовірністю того, що команда
розробників виправить знайдені дефекти. Останні в свою чергу, ви-
значаються факторами, що характеризують засоби тестування та ква-
ліфікацію команд iχ та jµ , де iχ – коефіцієнт пропорційності, що
характеризує вплив процесу знаходження дефектів командою спеціа-
лістів з тестування, jµ – коефіцієнт пропорційності, що характеризує
вплив процесу усунення дефектів у сусідніх модулях командою роз-
робників.
Система рівнянь має наступний вигляд:
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
+−=
+−=
∑
∑
≠=
≠=
.)(
,
,)(
,1
,1
m
ijj
jjjjnnnnm
m
ijj
jjjjiiiii
dtttfNdtttfNdN
dtttfNdtttfNdN
ψµψχ
ψµψχ
……………………………………………………… (1)
Розв’язання задачі. Розв’язок системи диференційного рівнян-
ня з урахуванням граничних умов N = N0 та часу від t до t + Δt має
наступний вигляд:
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )∑
≠=
⋅−− ∫⋅+∫⋅−⋅=
m
ijj
dtttf
j
dtttf
ii
jjijiii eNeNNtN
,1
0002 ψχµψχ , (2)
при чому 1,1 ≤≤ ji µχ та ij χµ < ; iN0 – кількість дефектів в і-му
модулі, N0 – загальна кількість дефектів, що містить ПЗ у початковий
момент часу 0t при ∑
=
=≥
m
i
ii NNNN
1
0000 , .
Серія: Технічні науки. Випуск 1
159
Сформулюємо загальні припущення моделі, а також припущен-
ня типу та класу моделей надійності ПЗ. Загальні припущення (модулі
системи являються незалежними; ПЗ проходить тестування в умовах
близьких до реальних умов експлуатації; дефекти видаляються не-
гайно; прояв всіх дефектів відбувається незалежно один від одного;
дефекти одного типу складності проявляються з однаковою ймовірні-
стю). Припущення типу (всі виявлені дефекти видаляються, однак в
процесі корегування ПЗ можуть бути внесені). Припущення кла-
су/сімейства (інтенсивність прояву дефектів непостійна, а є функці-
єю від часу і залежить від характеристик команди iχ та μj).
Змоделюємо процес зміни кількості дефектів у ПЗ з використан-
ням пакету MatLab (рис. 2.). Маємо програмний продукт, який скла-
дається з 10=m модулів. Над розробкою даного ПЗ працюють дві
команди:
– спеціалістів з тестування ПЗ, характеристикою якої є ймовір-
ність знаходження дефектів ( ) ( ) ( ) ( )[ ]tftftftf mi ,,, 21 …= для 10=m
модулів;
– розробників ПЗ, характеристикою якої є ймовірність виправ-
лення дефектів ( ) ( ) ( ) ( )[ ]tttt mi ψψψψ ,,, 21 …= для 10=m модулів
відповідно.
Рис. 2. Динаміка зміни кількості дефектів ПЗ у часі ( )tN i
Крім того, коефіцієнти χi та μj отримані за допомогою накопи-
чення статистичних даних про попередні програмні продукти, також
формулюються для кожного модуля відповідно: [ ]mi χχχχ ,,, 21 …=
Математичне та комп’ютерне моделювання
160
та [ ]mj µµµµ ,,, 21 …= . Вектор значень початкової кількості дефек-
тів для 10=m модулів задається як
( ) ],,,,,,,,,[ 0100908070605040302010 NNNNNNNNNNtN i = .
Опишемо множину вхідних даних для запропонованої моделі
типу “білий ящик” для оцінки надійності ПЗ:
)}(),(,,,,{ 00 ttfNNInput jijii ψµχ= .
Множина вихідних шуканих значень має вигляд: ( ){ }tNOutput i= .
Більшість провідних фахівців в предметній галузі пов’язують
поняття надійності програмних засобів з надійністю апаратних засо-
бів (АЗ). Це і є причиною можливості використання деяких термінів і
показників надійності АЗ при дослідженні якості ПЗ [1, 4, 5, 8]. На-
приклад, одним з найважливіших показників надійності, що предста-
вляють інтерес для практики, є ймовірність безвідмовного функціо-
нування ПЗ. Тому здійснимо спробу однозначно пов’язати дефекти
ПЗ та його відмови.
Ймовірність того, що через дефекти в і-му модулі виникне від-
мова ПЗ залежить від типу дефекту. Визначимо основні типи дефек-
тів, такі як: critical (критичні – призводять до відмови ПЗ), major (се-
редньої важливості – впливають на коректність функціонування ПЗ),
minor (незначні – не впливають на коректність функціонування про-
грамного забезпечення).
Далі опишемо множину дефектів для і-го модуля:
( ) ( ) ( ) ( )tNtNKtNKtN cr
i
mj
imj
mn
imni ++= , 1,i m= , (3)
де mnK та mjK – коефіцієнти, які визначають вплив на якість про-
грамного продукту. Для дефектів критичного типу, що визначають
надійність ПЗ коефіцієнт впливу дорівнює 1.
Для системи, яка складається з m модулів множина дефектів має
вигляд:
( ) ( ) ( ) ( )tNtNKtNKtN
m
i
cr
i
m
i
mj
imj
m
i
mn
imn
m
i
i ∑∑∑∑
====
++=
1111
. (4)
Якщо проаналізувати причини виникнення відхилень від корек-
тного функціонування програмного забезпечення, то зрозуміло, що
множина ( )tVi складається з трьох підмножин: ( ) },,{ crmjmni VVVtV = .
Описуючи взаємозв’язок дефектів N (t), кількість відхилень від коре-
ктної роботи V (t) та відмов F (t) ПЗ в динаміці з моменту часу t до
tt ∆+ маємо наступні співвідношення:
( ) ( )tVVVVtV
q
iqcrmjmni ∑
=
++=
3
1
00000 ~ ; (5)
Серія: Технічні науки. Випуск 1
161
( ) ( )tNVVVtV
q
iqcrmjmni ∑
=
++=
3
1
~ . (6)
Визначимо коефіцієнти, що визначають вплив на якість та на-
дійність програмного продукту, такі як:
1) кількості повних відхилень системи – 1=crK ;
2) кількості відхилень, що свідчать про некоректне функціону-
вання системи:
1
m
mj mj i
i
K V V
=
= ∑ ;
3) кількості відхилень, що не впливають на коректність функці-
онування системи:
1
m
mn mn i
i
K V V
=
= ∑ . Слід зауважити, що для визна-
чення кількості відмов необхідно покласти 0== mnmj KK , так як
дані коефіцієнти визначають лише вплив дефектів на якість ПЗ, а не є
причиною виникнення відмов системи.
Ймовірність виникнення відмови у і-му модулі у момент часу t:
∑
=
=
im
j
Ncr
ij
calls
ij
V
i PPP
1
, (7)
де im – кількість структурованих одиниць в і-му модулі, Ncr
ijP – ймо-
вірність наявності критичного дефекту у j-й структурній одиниці і-го
модуля, calls
ijP – ймовірність звернень до j-ї структурної одиниці і-го
модуля (визначається алгоритмом та структурою ПЗ).
Ймовірність наявності критичного дефекту у j-й структурній
одиниці і-го модуля:
i
cr
iNcr
ij m
NP = , при чому
≥
<
=
.1,1
1,0
cr
i
cr
iNcr
ij
N
N
P (8)
Ймовірність відмови структурованого ПЗ, що складається з m
модулів визначається наступним чином:
∑∑
==
==
m
i
Ncr
i
calls
i
m
i
V
i
V
system PPPP
11
. (9)
Якщо модуль містить різні структурні одиниці, наприклад для
процедурних мов програмування (МП) – підпрограми, процедури,
оператори та ін.; для об’єктно-орієнтованих мов програмування –
об’єкти, класи та ін., тоді ймовірність відмови і-го модулю ПЗ визна-
чається за аналогією з (7) з урахуванням ієрархії структури ПЗ та мо-
ви програмування:
Математичне та комп’ютерне моделювання
162
∑∑∑
===
+++=
iii f
f
Ncr
if
calls
if
q
q
Ncr
iq
calls
iq
m
j
Ncr
ij
calls
ij
V
i PPPPPPP
111
… , (10)
де calls
iqP – ймовірність звернення до q-ї підпрограми, Ncr
iqP – ймовір-
ність наявності критичного дефекту в q-й підпрограмі; calls
ifP – ймо-
вірність виклику f-ї функції, Ncr
ifP – ймовірність наявності критично-
го дефекту в f-й функції.
Далі сформуємо функцію ймовірності виникнення відмов для
структурованого ПЗ, що складається з m модулів та приведена на
рис. 3.
( ) ( ) ∑∑∑
= ==
==
m
i
m
j
Ncr
ij
calls
ij
m
i
V
i
V
system
i
PPtPtP
1 11
, (11)
Для і-го модуля функція надійності, що визначає ймовірність
безвідмовного функціонування ПЗ формується таким чином:
( ) ∑
=
−=−=
m
i
Ncr
i
calls
i
V
ii PPPtR
1
11 , 1,i m= . (12)
Рис. 3. Функція ймовірності наявності cr
iN в і-му модулі ( )tP Ncr
ij
Сформуємо функцію надійності для структурованого ПЗ з m
модулів, як ( ) V
systemsystem PtR −= 1 , що в повному вигляді:
( ) ∑∑∑
===
+++−=
iii f
f
Ncr
if
calls
if
q
q
Ncr
iq
calls
iq
m
j
Ncr
ij
calls
ijsystem PPPPPPtR
111
1 … . (13)
Серія: Технічні науки. Випуск 1
163
Густина ймовірності відмов – це ймовірність виникнення від-
мови в інтервалі часу від часу t до tt ∆+ :
( ) ( ) ( )
0
lim
V V
i i
t
P t t P t
I t
t∆ →
+ ∆ − ∆
=
∆
, 1,i m= . (14)
Тобто, густина ймовірності виникнення відмов (функція ризику)
для структурованого ПЗ, яке складається з m модулів описується
наступною формулою:
( ) ( )
1 1
imm calls
ii
ii j
dN tPI t
m dt= =
= ∑∑ , 1,i m= . (15)
Обговорення результатів. Як результат моделювання процесу
оцінювання надійності структурованого ПЗ, необхідно відзначити
наступні обмеження щодо використання запропонованої моделі:
– якщо розробники ПЗ виправляють менше дефектів їх ніж ви-
являють спеціалісти з тестування, тобто ( ) ( )tft ii ≤ψ , то відповідно
збільшується (накопичується) загальна кількість дефектів
( ){ }tNOutput i= , що в першу чергу підвищує ймовірність виникнення
відмови та зменшує надійність ПЗ;
– чим менші ймовірності виявлення ( )tf i та видалення ( )tiψ де-
фектів, тим більше загальна кількість дефектів ( ){ }tNOutput i= , тобто
властивості команди в першу чергу впливають на надійність ПЗ.
Запропонована модель демонструє динаміку зменшення кількос-
ті дефектів у часі Ni (t), що пов’язано з негайним виявленням дефек-
тів шляхом використання технологій тестування ПЗ.
Як рекомендації щодо підвищення надійності ПЗ варто відзна-
чити методи попередження відмов ПЗ, що можуть використовуватися
на окремих етапах його розробки, такі як: методи, що призначені для
зменшення складності системи; методи негайного виявлення та усу-
нення дефектів на кожному кроці ЖЦ ПЗ та ін.
Висновки. В результаті проведеного дослідження представлено
та проаналізовано модель оцінювання надійності ПЗ. Варто відмітити
новизну запропонованої моделі, що дозволяє врахувати властивості
команди спеціалістів з тестування ( )tf i та розробників ПЗ ( )tiψ .
Розраховано показники моделювання надійності структуровано-
го ПЗ:
– динаміка виникнення дефектів у часі ( )tN i ;
– ймовірність появи критичного дефекту cr
iN для і-го модуля
( )tP Ncr
ij , що в першу чергу визначає ймовірність виникнення відмови
і-го модуля ( )tPV
i та системи в цілому ( )tPV
system ;
Математичне та комп’ютерне моделювання
164
– густина ймовірності виникнення відмов ( )tI .
На основі даних розрахунків сформовано функцію надійності,
тобто ймовірності безвідмовної роботи і-го модуля ПЗ ( )tR i та сис-
теми ( )tR system .
Крім того, приведена класифікація типів дефектів та представ-
лено розрахунки коефіцієнтів, які визначають вплив на якість та ви-
значають надійність ПЗ. Сформовано рекомендації щодо підвищення
надійності структурованого ПЗ.
В перспективі подальших досліджень варто більш чітко розріз-
няти поняття відмови, яка виникає одноразово, та яка виникає по-
стійно внаслідок перенавантаження ПЗ, наприклад під час наванта-
жувального тестування.
Список використаних джерел:
1. Липаев В. В. Надёжность программных средств. Серия “Информатизация
России на пороге 20 века”. – М.: СИНТЕГ, 1998. – 232 с.
2. Оценка качества, надежности и безопасности программного обеспечения
информационно-управляющих систем АЭС: модели, методики и средства
/ В. С. Харченко, Б. М. Конорев, О. М. Тарасюк и др. // Тр. Международ-
ный симпозиум “Измерения, важные для безопасности в реакторах”. –
Москва, 2003. – С.11-12.
3. Volkova S. O., Trunov O. M. Medical systems: quality and safety in robotic
surgery // Collected Abstracts 10th All-Russian Scientific and Technological
Conference with International Participation “Extreme Robotics”. – April 8-9. –
Saint-Petersburg, 2008. – P. 74-75.
4. Майерс Г. Надежность программного обеспечения / Пер. с англ.; под ред.
В. Ш. Кауфмана. – М.: Мир, 1980. – 360 с.
5. Тейер Т., Липов М., Нельсон Э. Надежность программного обеспечения /
Пер. с англ. – М.: Мир, 1981. – 323 с.
6. ДСТУ 30004-95. Надійність техніки. Методи оцінки показників надійнос-
ті за експериментальними даними. – К.: Держстандарт України, 1995. –
42 с.
7. ДСТУ 2861-94. Надійність техніки. Аналіз надійності. Основні положен-
ня. – К.: Держстандарт України, 1994. – 33 с.
8. Lyu M. R. Handbook of Software Reliability Engineering. – McGraw-Hill
Company, 1996. – 805 p.
9. Канер С., Фолк Д., Нгуен Е. К. Тестирование программного обеспечения /
Пер с англ. – К.: DiaSoft, 2000. – 544 с.
10. Майерс Г. Искусство тестирования программ. – M.: Финансы и статисти-
ка, 1982. – 176 с.
The presented model for software reliability estimation is analyzed.
The model is based on team’s individual and professional characteristics,
which works on the software development and consists of developers and
testers. The methodology allows investigating the dynamic of software de-
fects in time, the probability of critical defect rising, which defines the
probability of software failure, and probability density of software failure.
Серія: Технічні науки. Випуск 1
165
The classification of software defect types by complexity is presented. The
calculations of coefficients that define software quality and reliability are
demonstrated. The software reliability function is formed. The recommen-
dations for structured software reliability increasing are proposed.
Key words: software, testing, reliability, quality, faultness probability,
defect, fault.
Отримано: 20.05.2008
УДК 681.513.2
М. Ф. Ус, Н. Л. Костьян
Восточноевропейский университет экономики
и менеджмента, г. Черкассы
МОДЕЛИРОВАНИЕ АДАПТИВНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ
ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ
У роботі досліджуються методи адаптації інтелектуально-
го тьютора до індивідуальних особливостей користувача в
процесі електронного навчання. Для зберігання глибинної
структури різних форм представлення інформації пропонуєть-
ся використовувати семантичну мережу ключових понять, що
розроблена для конкретної предметної області знань. Для по-
будови семантичної мережі використана концепція об'єктно-
орієнтованих баз даних. Проектування бази даних мережі реа-
лізовано з використанням уніфікованої мови моделювання
UML 2.0. Визначено параметри для подальшого розвитку се-
мантичної мережі. Розроблений сценарій побудови схематич-
ного опорного конспекту навчального матеріалу для одного з
когнітивних типів користувача з метою підвищення ефектив-
ності навчання. Програмна реалізація алгоритму виконана з
використанням мови структурованих запитів SQL і мови об'-
єктно-орієнтованого програмування Java.
Ключевые слова: тьютор, когнитивный профиль, се-
мантическая сеть, дефиниция, коэффициент значимости, ко-
эффициент степени неопределенности.
Введение. Интеллектуальные тьюторские системы – обширный
класс электронных систем обучения. Главная идея этих систем –
имитация обучающего поведения тьютора-человека. Для поддержки
процесса обучения тьютор использует специальные знания четырех
основных типов: о предмете обучения, о стратегиях и методах обуче-
ния, о студенте, о коммуникативных функциях. Идеальная интеллек-
туальная система обучения должна представлять и использовать все
© М. Ф. Ус, Н. Л. Костьян, 2008
|