Лабораторная работа - Технология исследования аналитических моделей надежности - файл n61.docx

Лабораторная работа - Технология исследования аналитических моделей надежности

Доступные файлы (58):

Lab_1.exe
Lab_1.exe.embed.manifest
Lab_1.exe.embed.manifest.res
Lab_1.exe.intermediate.manifest
Lab_1.ilk
Lab_1.obj
Lab_1.pdb
n9.dep
n10.idb
n11.pdb
Lab_1.cpp
Lab_1.ncb
Lab_1.sln
Lab_1.suo
Lab_1.vcproj
Lab_1.vcproj.ODROZDPC.Drozd Oleg.user
Lab_1.exe
Lab_1.exe.intermediate.manifest
Lab_1.obj
Lab_1.pdb
n23.txt	1kb.	05.09.2012 20:51	скачать
n24.txt	1kb.	05.09.2012 20:51	скачать
n25.txt	1kb.	06.09.2012 14:19	скачать
n26.dep
27=0=1354447588=1=n27.txt=txt
n28.idb
n29.pdb
30=0=1354447706=1=n30.txt=txt
Lab_1.exe
Lab_1.exe.embed.manifest
Lab_1.exe.embed.manifest.res
Lab_1.exe.intermediate.manifest
Lab_1.ilk
Lab_1.obj
Lab_1.pdb
n39.dep
n40.idb
n41.pdb
Lab_1.cpp
Lab_1.ncb
Lab_1.sln
Lab_1.suo
Lab_1.vcproj
Lab_1.vcproj.ODROZDPC.Drozd Oleg.user
Lab_1.exe
Lab_1.exe.intermediate.manifest
Lab_1.obj
Lab_1.pdb
n53.txt	1kb.	05.09.2012 20:51	скачать
n54.txt	1kb.	05.09.2012 20:51	скачать
n55.txt	1kb.	06.09.2012 14:19	скачать
n56.dep
57=0=1354447588=1=n57.txt=txt
n58.idb
n59.pdb
60=0=1354453534=1=n60.txt=txt
n61.docx	183kb.	02.12.2012 21:38	скачать
n62.pdf	1100kb.	02.12.2012 21:37	скачать

n61.docx

Equation Chapter 1 Section 1Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт Космических и Информационных Технологий
Кафедра “Системы автоматики, автоматизированное управление

и проектирование”


ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3
по дисциплине «Надежность систем управления»
Технология исследования аналитических моделей надежности


Преподаватель __________ С.В. Ченцов

подпись, дата инициалы, фамилия

Студенты, КИ 08-04 ______________ __________ В.С. Архипов

КИ 08-05 ______________ __________ О.В. Дрозд

номер группы номер зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия


Красноярск 2012

1 Цель и задача работы

Исследовать надежность программного средства, используя аналитические модели надежности.
2 Описание программного средства
Программное обеспечение предназначено для вычисления сторон надежности, таких как статистическая оценка вероятности безотказной работы изделия, статистическая оценка вероятности отказа изделия, статистическая оценка частоты отказов изделия, статистическая оценка интенсивности отказов изделия, статистическая оценка среднего времени безотказной работы, статистическая оценка среднего времени восстановления, статистическая оценка безотказной работы изделия по результатам наблюдения. ПО позволяет вводить данные как вручную, так и из структурированного текстового файла.
3 Демонстрация работы программы
Статистическая оценка вероятности безотказной работы изделия:


Статистическая оценка вероятности отказа изделия:


Статистическая оценка частоты отказов изделия:



Статистическая оценка интенсивности отказов изделия:


Статистическая оценка среднего времени безотказной работы изделия:


4 Исследование программного средства
4.1 Исходные данные
Определение отказа: Отказом считает любое некорректное поведение программного обеспечения, «вылеты».

Входные данные: числа, буквы русского и латинского алфавитов, знаки препинания.

Выходные данные: значения параметров надежности.
4.2 Модель Шумана
Динамическая модель надежности, то есть поведение ПС и появление отказов рассматриваются во времени. При использовании данной модели предполагается, что исходное количество ошибок постоянно и по мере их обнаружения не вносятся новые ошибки. Скорость обнаружения ошибок пропорциональна числу ошибок.

- исходное количество ошибок

- число машинных команд в программе, в данном случае

В течение времени тестирования  обнаруживается _с ошибок в расчете на команду в машинном языке. Таким образом, удельное число ошибок на одну машинную команду, оставшихся в системе после  времени тестирования, равно:

\* MERGEFORMAT ()

Значение функции частоты отказов Z(t) пропорционально числу ошибок, оставшихся в ПС после израсходованного на тестирование времени :

, \* MERGEFORMAT ()

где С - некоторая константа; t - время работы ПС без отказа.

Тогда, если время работы ПС без отказа t отсчитывается от точки t = 0, а  остается фиксированным; функция надежности, или вероятность безотказной работы на интервале времени от О до t, равна:

; \* MERGEFORMAT ()

. \* MERGEFORMAT ()

Из величин, входящих в предыдущие две формулы, не известны начальное значение ошибок в ПС (E_T) и коэффициент пропорциональности С.

Для их определения прибегают к следующим рассуждениям. В процессе тестирования собирается информация о времени и количестве ошибок на каждом прогоне, т.е. общее время тестирования  складывается из времени каждого прогона:

. \* MERGEFORMAT ()

Предполагая, что интенсивность появления ошибок постоянна и равна , можно вычислить ее как число ошибок в единицу времени:

, \* MERGEFORMAT ()

где А, — количество ошибок на i-м прогоне;

. \* MERGEFORMAT ()

Имея данные для двух различных моментов тестирования _A и _b, которые выбираются произвольно с учетом требования, чтобы _c(_A) < _c(_b), то при _A и _b.

; \* MERGEFORMAT ()

. \* MERGEFORMAT ()

Из этих выражений можно найти E_T и С.

Ход тестирования:

В момент тестирования мин. обнаружено 4 отказа.



В момент тестирования мин. обнаружено еще 3 отказа.



Из выражения (8):



После подстановки в выражение (9):







Теперь можно найти вероятность безотказной работы ПС в течении 2 минут:


4.3 Модель Миллса
Использование этой модели предполагает необходимость перед началом тестирования искусственно вносить в программу («засорять») 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. Предполагается, что все ошибки (как естественные, так и искусственно внесенные) имеют равную вероятность быть найденными в процессе тестирования.

Тестируя программу в течение некоторого времени, собирают статистику об ошибках. В момент оценки надежности по протоколу искусственных ошибок все ошибки делятся на собственные и искусственные. Соотношение

\* MERGEFORMAT ()

дает возможность оценить N - первоначальное число ошибок в программе. В данном соотношении, которое называется формулой Миллса, S - количество искусственно внесенных ошибок, п - число найденных собственных ошибок, V - число обнаруженных к моменту оценки искусственных ошибок.

Вторая часть модели связана с проверкой гипотезы от N. Предположим, что в программе имеется K собственных ошибок, и внесем в нее еще S ошибок. В процессе тестирования были обнаружены все S внесенных ошибок и п собственных ошибок.

Тогда по формуле Миллса мы предполагаем, что первоначально в программе было N = = п ошибок. Вероятность, с которой можно высказать такое предположение, возможно рассчитать по следующему соотношению:

\* MERGEFORMAT ()

Таким образом, величина C является мерой доверия к модели и показывает вероятность того, насколько правильно найдено значение N. Эти два связанных между собой по смыслу соотношения образуют полезную модель ошибок: первое предсказывает возможное число первоначально имевшихся в программе ошибок, а второе используется для установления доверительного уровня прогноза.

Ход тестирования:

В ходе тестирования было высказано предположение, что в ПО имеется K = 25 собственных ошибок. Также в программный код было внесено S = 7 искусственных ошибок. В процессе тестирования были обнаружены все S внесенных ошибок и n = 16 собственных ошибок. Так как n < K, то мера доверия к модели равна:


5 Вывод

Исследована надежность программного средства для нахождения минимумов двух функций двумя методами, для этого использовались аналитические модели надежности двух типов: динамические (модель Шумана), статические (модель Миллса).