Проблемы надёжности программного обеспечения

     Основные данные о работе

     Содержание

     Основная  часть

     Проблемы  надёжности программного обеспечения

Обоснование проблемы

Неувязка прочности  программного снабжения относится, схоже, к группы "нескончаемых". В посвященной ей монографии Г. Майерса ([1]), выпущенной в 1980 году (южноамериканское газета - в 1976), отмечается, будто, желая данный вопрос рассматривался еще на заре внедрения вычислительных автомашин, в 1952 году, он никак не растерял актуальности по реального медли. Известие к дилемме достаточно хлестко сформулировано в книжке Р. Гласса ([2]): "Незыблемость программного снабжения - беспризорное дитя вычислительной техники".Надлежит дальше подметить, будто хозяйка неувязка прочности программного снабжения владеет, сообразно последней мерке, 2 нюанса: снабжение и критика (обмеривание) прочности. Фактически вся наличествующая беллетристика на эту тему, подключая упомянутые больше монографии, приурочена к главному нюансу, а вопросе оценки прочности компьютерных программ как оказалось еще наиболее "беспризорным".Совместно с тем разумеется, будто незыблемость программки еще главнее таковых обычных ее черт, как время выполнения либо необходимый размер своевременной памяти, но безличный общепризнанной количественной меры прочности программ по сих времен никак не есть.

Для снабжения  прочности программ предложено очень  много раскладов, подключая организационные  способы исследования, разные технологии и научно-технические программные средства, будто просит, разумеется, привлечения значимых ресурсов. Но неимение признанных критериев прочности никак не дозволяет ответствовать на вопрос, как надежнее делается программное снабжение при соблюдении предлагаемых операций и технологий и в какой-никакой ступени целесообразны издержки. Таковым образом, ценность задачки оценки прочности обязан существовать больше приоритета задачки ее снабжения, что на самом деле никак не имеется.

Мишень реального  реферата - притянуть интерес к указанному вопрос и, сообразно мерке способности, привнести в него четкость. 

Причины сложившейся ситуации

Судя сообразно  наличествующим публикациям, вопросе  снабжения прочности программ говорят  наиболее принципиальным, нежели вопросе  ее оценки. Обстановка смотрится парадоксальной: совсем разумеется, будто до этого, нежели облагораживать какую-то характеристику, надлежит выучиться ее мерить, и уж, сообразно последней мерке, нужно обладать штуку измерения. Главная фактор такового расположения коренится в том, будто родником ненадежности программ работают содержащиеся в их оплошности, и ежели оплошности отсутствуют, то программа полностью верна. Сообразно созданию, все меры сообразно обеспечению прочности программ ориентированы на то, чтоб свести к минимальному количеству (ежели никак не турнуть вообще) оплошности при исследованию и как разрешено ранее их обнаружить и аннулировать опосля производства программы. Надлежит увидеть, будто точные программы, естественно ведь, есть, но инновационные программные системы очень значительны и практически безизбежно содержат оплошности. Желая наверное событие отмечается почти всеми создателями и понятно хоть какому программеру-практику, есть, сообразно-заметному, некоторый психический препятствие, никак не дозволяющий принять прецедент присутствия погрешностей в программном обеспечении неминуемой реальностью: так как никак не есть четкого аспекта, дозволяющего найти наибольший величина вольной от погрешностей програмки, постоянно остается вера, будто в предоставленной определенной программной системе их никак не осталось существует точного критерия, позволяющего определить максимальный размер свободной от ошибок программы, всегда остается надежда, что в данной конкретной программной системе их не осталось.

Наличествует  еще одно событие эмоционального характера. Как понятно, вопросец прочности для техники отлично изобретен. Родником ненадежности техники работают конкретные причины, неподвластные человеку (скачки напряжения кормления, альфа-частички и т.д. ), потому население земли издавна смирилось с думою о том, будто полностью верной техники никак не посещает и разрешено разговаривать только о ступени прочности, выражаемой в каких-то единицах (к примеру, среднее время меж 2-мя поочередными отказами). Родник ведь ненадежности программ оплошности, которые совершают люди, их творящие и использующие, потому видится, будто неувязка только в том, чтоб вынудить (либо обучить) их действовать "верно".

3-я фактор  состоит в том, будто делаем выбора единицы измерения прочности компьютерной программы нереально постановить в рамках промышленного расклада, кой в настоящее время занимает в программировании все наиболее преобладающее состояние. Более отличительный образчик - внедрение, сообразно аналогичностьи с техникой, в качестве меры прочности программы среднего медли меж 2-мя поочередными ложными срабатываниями. Размышления в аналогичностей такового семейства В. Турский ([3]) достаточно грубо охарактеризовал как наукообразные; хозяйка ведь черта нехорошо отображает сущность дела и никак не возымела широкого признания.

Способ аналогичностей, естественно, всепригоден, но никак  не надлежит забрасывать, будто неважно  какая аналогия владеет рубежа применимости. В предоставленном случае, так  как стиль идет о базовом мнении (штуке измерения), надлежит никак не элементарно терпеть свойства прочности техники на программы, а пользоваться наиболее базовыми аналогичностями. 

Вероятностный подход к проблеме надежности

До этого только здорово освежить память, откуда хватаются  свойства прочности техники. Незыблемость, в окончательном счете, - мнение статистическое, т.е. ожидается присутствие некого (довольно огромного) численности схожих образчиков, тестирований и т.д. Значительно еще, будто наличествует вещество случайности. Исследованию нечаянных явлений приурочен к особый раздел арифметики: концепция возможностей. Главное мнение данной доктрине - место простых событий (частичное место, место исходов), на котором задается некая (вероятностная) мерка. Нечаянная размер, сообразно доктрине, имеется функция, данная на месте простых событий. В конце концов, в качестве меры прочности употребляются некие свойства нечаянной величины (как верховодило, математическое ожидание).

Таковым образом, логический вероятностный подъезд  при исследовании прочности состоит в разборе исследуемого объекта (самолета, системы охраны, компьютерной програмки и т.д. ), построении, исходя из "телесных" суждений о его природе, мест простых событий, внедрении на их вероятностной меры и рассмотрении нечаянных величин.

К огорчению, 1-ый шаг изучений - тест объекта и возведение мест простых событий - традиционно опускают и сходу переходят к обсуждению нечаянных величин, упуская из вида, будто нечаянная размер имеется на самом деле функция, данная на месте простых событийтранстве элементарных событий. 

Компьютерная  программа как  объект исследования

До этого нежели разговаривать о прочности объекта, надлежит более точно определить, будто предполагается перед объектом. Как понятно, компьютерная программа владеет некоторое количество различных форм (либо представлений): наружные спецификации, начальный контент, выполняемый код и т.д. Общепризнанная крапинка зрения состоит в том, будто программа дает собой предмет, инвариантный условно форм его представления. Сообразно данной точке зрения, наружные спецификации, начальные слова на языках различных значений, а еще выполняемые коды для различных процессоров имеется различные формы представления одной и той ведь программы. Отмеченная крапинка зрения может быть полезна при исследованию программного снабжения, так как дозволяет обнаружить более значительные для прибавления характеристики программы, единые для всех ее представлений, но она малопродуктивна, ежели стиль идет, к примеру, о таковой количественной характеристике, как время выполнения: светло, будто отмеченная черта относится только к одной из форм представления - исполняемому коду и, не считая такого, находится в зависимости никак не лишь от программы, однако и от вида процессораличественной характеристике, как время исполнения: ясно, что указанная характеристика относится лишь к одной из форм представления - исполняемому коду и, кроме того, зависит не только от программы, но и от типа процессора.

На интуитивном  уровне мнение прочности программ отображает тот прецедент, будто она никак не постоянно имеет возможность дарить верный итог. Наверное значит, будто незыблемость программы считается чертой ее выполняемого кода. Выполняемый код соотносится с начальным словом этак ведь, как, к примеру, электродвигатель и его чертежи: разрешено разговаривать о прочности сделанного продукта, однако вздорно разговаривать о прочности описания, чертежа, слова. 2 высокофункционально схожие программы, прописанные на различных языках, либо приготовленные для различных типов автомашин, либо для одной и той ведь машинки, однако с внедрением различных компиляторов, с точки зрения прочности надлежит полагать различными. 

Надежность  и правильность программы

Программа говорят верной, ежели она не содержит погрешностей. Таковая программа никак не отчуждает неуверенных итогов, т.е. она абсолютно надежна. Данный прецедент породил неправильное понятие о том, будто количество погрешностей в программе разрешено полагать более природной меркой прочности ([1]). Было сделано достаточно немало дел, в каких предполагались разные способы оценки количества остальных в программах погрешностей сообразно итогам ее испытания, в том количестве способ "загрязнения" знаменитыми оплошностями, но, как демонстрируют приводимые ниже суждения, численность погрешностей в программме никак не владеет ни малейшего дела к ее прочности: количество ошибок в программе не имеет никакого отношения к ее надежности:

1. Количество  погрешностей в программе - размер "ненаблюдаемая", имеются никак не сами оплошности, а итог их проявления.

2. Неверное срабатывание программы имеет возможность существовать следствием никак не одной, а сходу нескольких погрешностей.

3. Оплошности  имеют все шансы восполнить  приятель приятеля, этак будто  опосля корректирования какой-никакой-то  одной оплошности программа имеет возможность приступить "действовать ужаснее".

4. Незыблемость  охарактеризовывает частоту проявления  погрешностей, однако никак не  их численность; в то ведь  время отлично понятно, будто  оплошности появляются с различной  частотой: некие оплошности остаются  невыявленными опосля почти всех месяцев и в том числе и лет эксплуатации, однако, с иной стороны, несложно привести образцы, как скоро 1 единственная опечатка приводит к неверному срабатыванию программы при всех начальных этих, не трудно привести примеры, когда одна единственная ошибка приводит к неверному срабатыванию программы при любых исходных данных, т.е. к нулевой надежности.

Надлежит еще  подметить, будто ежели количество погрешностей разглядывать как мерку  прочности, то в терминологии доктрине возможностей наверное количество имеется нечаянная размер, но самый-самый основной вопрос - на каком месте простых событий она установлена - ни у кого никак не затрагивался.

В конце концов, принципиально выделить, будто, с  точки зрения прочности, в итоге  корректирования оплошности либо хоть какой иной устранения выходит новенькая программа с иным, нежели по устранения, признаком прочности.

Таковым образом, количество погрешностей в программе охарактеризовывает быстрее никак не программу, а ее производителей и применяемый инструментарий. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Список  использованных источников

1. Г. Майерс. Надежность программного обеспечения. Москва, Мир, 1980 год.

2. Р. Гласс. Руководоство по надежному программированию. Москва, «Финансы и статистика», 1982 год.

3. В. Турский. Методология программирования. Москва, Мир, 1981 год.

4. В. Феллер. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. Т.1. Москва; изд.: «Мир». 1967 год.

     Приложения