Предыдущая страница реферата | 18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28 | Следующая страница реферата

Таблица 14 - Определение характеристик сложности
|Связь |Для модуля |Для ПС (многомодульная программа) |
|Узел |Точка ветвления модуля |Модуль, имеющий более одного выхода|
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
|Дуга |Последовательные участки |Последовательность нескольких |
| |модуля |модулей, имеющих один выход |
|Петля |Циклические участки модуля |Циклические участки, состоящие из |
| | |нескольких модулей |

В качестве структурных характеристик модуля ПС используются:

1) отношение действительного числа дуг к максимально возможному числу дуг, получаемому искусственным соединением каждого узла с любым другим узлом дугой;

2) отношение числа узлов к числу дуг;

3) отношение числа петель к общему числу дуг.

Для сложных модулей и для больших многомодульных программ составляется имитационная модель, программа которой "засоряется" ошибками и тестируется по случайным входам. Оценка надежности осуществляется по модели Миллса.

При проведении тестирования известна структура программы, имитирующей действия основной, но не известен конкретный путь, который будет выполняться при вводе определенного тестового входа. Кроме того, выбор очередного тестового набора из множества тест-входов случаен, т.е. в процессе тестирования не обосновывается выбор очередного тестового входа.
Эти условия вполне соответствуют реальным условиям тестирования больших программ.

Полученные данные анализируются, проводится расчет показателей надежности по модели Миллса (или любой другой из описанных выше), и считается, что реальное ПС, выполняющее аналогичные функции, с подобными характеристиками и в реальных условиях должно вести себя аналогичным или похожим образом.

Преимущества оценки показателей надежности по имитационной модели, создаваемой на основе анализа структуры будущего реального ПС, заключаются в следующем: модель позволяет на этапе проектирования ПС принимать оптимальные проектные решения, опираясь на характеристики ошибок, оцениваемые с помощью имитационной модели; позволяет прогнозировать требуемые ресурсы тестирования; дает возможность определить меру сложности программ и предсказать возможное число ошибок и т.д.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость метода, так как он требует дополнительных затрат на составление имитационной модели, и приблизительный характер получаемых показателей.

Модель, определяющая время доводки программ. Эта модель используется для ПС, которые имеют иерархическую структуру, т.е. ПС как система может содержать подсистемы, которые состоят из компонентов, а те, в свою очередь, состоят из V модулей. Таким образом, ПС может иметь V различных уровней композиции. На любом уровне иерархии возможна взаимная зависимость между любыми парами объектов системы. Все взаимозависимости рассматриваются в терминах зависимости между парами модулей.

Анализ модульных связей строится на том, что каждая пара модулей имеет конечную (возможно, нулевую) вероятность, что изменения в одном модуле вызовут изменения в другом модуле.

Пусть ПС состоит из n модулей.

Рij есть вероятность того, что изменения в модуле вызовут необходимость внесения изменений в модуль;.

Для ПС, состоящего из n модулей, будет ne таких парных отношений.

Р - матрица размерностью n * т с элементами Рij. Допустим, что при тестовой сборке ПС в i-м модуле выявлено Аi, ошибок, или в модуле i должно быть сделано Аi изменений.

Обозначим через А вектор размерностью n с элементами Аi,. Тогда А - общее число изменений, требуемых при интеграции модулей в систему на нулевом шаге.

Общее число изменений на первом шаге, требуемых в результате изменений, сделанных на нулевом шаге, будет равно А * Р.

Обозначим через Р2 матрицу размерностью n * m, элементы которой равны:

[pic], (69) и представляют собой сумму вероятностей, что изменения в модуле i распространяются в модуль К и затем в модуль j. Следовательно, i-й, и j-й элементы матрицы Р2 - это двушаговая вероятность, что изменение в модуле ш распространится в модуль j.

Общее число изменений ПС с учетом двушагового распространения будет равно А * Р2. Очевидно, что число изменений, требуемых в системе, с учетом k-шагового распространения начальных изменений будет равно А * Рk..

Величины, которые используются в модели для получения нужных оценок, - это вектор начальных изменений А и матрица вероятности межмодульных связей
Р. По мере развития проекта ПС эти величины могут уточняться при появлении реальных данных тестирования. Значения элементов вектора А становятся очевидными при присоединении очередного модуля к системе в процессе тестовой сборки.

Для уточнения элементов матрицы достаточно фиксировать для каждого модуля данные о проведенных изменениях, их причинах и последствиях в форме следующей таблицы (см. табл. 15).

Таблица 15- Сбор данных, необходимых для расчета матрицы вероятностей р
|Описание ошибки |Каким модулем вызвана |Действие на другие модули |
| | | |

После получения относительно большой выборки данных их можно использовать для коррекции элементов матрицы Р следующим образом:

Число измерений в модуле i, вызванных модулем j

Pij =

. (70)

Общее число измерений в модуле j

Рассмотренная модель позволяет на этапе тестирования, а точнее при тестовой сборке системы, определять возможное число необходимых исправлений и время, необходимое для доведения ПС до рабочего состояния.

Основываясь на описанной процедуре оценки общего числа изменений, требуемых для доводки ПС, можно построить две различные стратегии корректировки ошибок: фиксировать все ошибки в одном выбранном модуле и устранить все побочные эффекты, вызванные изменениями этого модуля, отрабатывая таким образом последовательно все модули; фиксировать все ошибки нулевого порядка в каждом модуле, затем фиксировать все ошибки первого порядка и т.д.

Исследование этих стратегий доказывает, что время корректировки ошибок на каждом шаге тестирования определяется максимальным числом изменений, вносимых в ПС на этом шаге, а общее время - суммой максимальных времен на каждом шаге.

Это подтверждает известный факт, что тестирование обычно является последовательным процессом и обладает значительными возможностями для параллельного исправления ошибок, что часто приводит к превышению затрачиваемых на него ресурсов над запланированными.

10.5. Количественный расчет надежности

Для количественной оценки надежности был выбран метод La Padula, так как он позволяет вычислить прогнозное значение надежности.

Для расчета надежности был реализован алгоритм Процедура обработки объявления (Processing). Данный модуль был протестирован в 3 этапа по 10 тестов в каждом. Количественный расчет делался в пакете Mathcad, и имеет следующий вид:

Si - число тестов на этапе; mi - число отказов на i-ом этапе; m - число этапов;

Rf - предельное значение надежности;

A - параметр роста;

R(i)=Rf-A/i - надежность на i-ом этапе.
[pic]
[pic]
[pic] [pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]

График надежности представлен на рисунке 35.

График надежности
[pic]

Рис. 35

Из графика видно, что в процессе проведенных тестов прогнозируемое значение надежности приближается к 1.

Заключение

В результате выполненной работы была спроектирована полномасштабная функциональная схема верхнего уровня Информационной Системы Университета обеспечивающая качественный и оперативный вывод информации. Верхний уровень системы не зависит от топологии нижнего уровня, что увеличивает гибкость системы и обеспечивает размещение устройств вывода в любой точке университетского городка, это позволяет охватить все учебные корпуса АмГУ и обеспечивает донесение необходимой информации до конечных потребителей информации в минимальный срок.

Спроектирована схема положения ИСУ в существующей системе передачи информации и схема взаимодействия основных частей ИСУ. Разработаны и описаны все информационные массивы участвующие в функционировании верхнего уровня. При этом большой акцент сделан на уменьшение избыточности данных.
Также ИСУ исключает возможность ввода данных способных выработаться внутри нее.

Представлено полное описание функционирования верхнего уровня с разработанными алгоритмами, обеспечивающими уменьшение времени реакции на возникновение какого либо события, сохранение всей статистической информации о функционировании системы для ее последующего анализа.
Обеспечено однозначное реагирование на любое событие, возникшее в системе, это достигнуто за счет детальной проработки всех возможных ситуаций способных возникнуть как на верхнем, так и на нижнем уровне ИСУ. С позиции обеспечения надежности системы была введена некоторая избыточность данных, а именно - все переменные и массивы, используемые в системе, имеют свои копии на жестком диске, это позволяет при отказе системы полностью восстановить ее на момент отключения.

При анализе входной и выходной информации были спроектированы все пакеты, необходимые для обеспечения работоспособности и выполнения всех поставленных задач и функций перед ИСУ. Структура пакетов полностью отвечает требованиям уменьшения избыточности и уменьшения времени обработки сообщений при передаче между различными частями ИСУ. Введение контрольной суммы обеспечивает защиту от ошибок при передаче пакетов.

Разработана и описана клиентская часть верхнего уровня, со всеми правилами взаимодействия с серверной частью. Определены все пакеты и возможные сообщения для полной работоспособности "Клиента". Правила построения основаны на тех же принципах, что и "Сервер", а именно - уменьшение избыточности данных, увеличение надежности, защита от ошибок и др. Клиентская часть позволяет пользователям опубликовывать свои объявления в системе непосредственно со своего рабочего места. Это позволяет улучшить оперативность и качество предоставления информации конечному потребителю.
При этом введена иерархия пользователей: каждый пользователь, принадлежит к своей группе, с определенным приоритетом, сформированной администратором системы. Это позволяет более важные объявления опубликовывать в первую очередь.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат решение, конспект урока на тему.





Предыдущая страница реферата | 18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28 | Следующая страница реферата