gazya.ru страница 1
скачать файл

Лабораторная работа №4 Экспоненциальный закон распределения времени безотказной работы системы


Цель работы. Изучить теорию надежности информационных систем. Осмыслить понятия отказ, работоспособность . Научиться составлять математическую модель надежности по экспоненциальному закону.

Изучение проводится на основании теории надежности программного изделия.



Задание к работе и порядок выполнения

• Составить программу;

• Записать программу в среде программирования JAVA;

• Отладить программу;

• Продемонстрировать работу программы на ПК

Домашняя подготовка. Для допуска к лабораторной работе :

• Изучить ( по литературе) тему – теорию надежности, понятия отказ, работоспособность, делать запросы к системе, формировать простой ввод и вывод данных. Подготовить ответы на контрольные вопросы . Форма отчета и порядок защиты. Студент должен :

• Представить отчет о проделанной работе. В отчет должны входить ответы на контрольные вопросы и текст программы с заданной целью;

• Выполнить дополнительный вариант задания по указанию преподавателя.



Контрольные вопросы

  1. Раскрыть суть экспоненциального закона. Напишите формулу экспоненциального закона. В каком случае используется этот закон.

  2. Перечислите основные средства обнаружения ошибок в программном обеспечении ЭИС.

Экспоненциальный закон обладает важным свойством: вероятность безотказной работы объекта на данном интервале времени зависит не от времени предшествующей работы , а только от длины интервала . Действительно

Пусть требуется определить вероятность того, что объект, проработавший время , будет безотказно работать в течение последующего промежутка времени от до .

О б о з н а ч и м: – вероятность того, что объект безотказно проработал в интервале времени от 0 до ; – вероятность того, что объект безотказно проработал в интервале времени от 0 до ; – вероятность того, что объект, проработавший время , будет безотказно работать в течение интервала времени от до .

Для того чтобы объект безотказно проработал от начала до момента , необходимо, чтобы произошло два простых события: он должен без отказов проработать время и время .

Вероятность сложного события определяется по теореме умножения вероятностей независимых событий:

)

откуда условная вероятность равна




Вероятность отказа на интервале времени (t1, t2) равна

Положим теперь и устремим к нулю. Тогда



Учитывая, что



при малом имеем



Уравнение (1.14) является линейным дифференциальным уравнением 1-го порядка. Решая его относительно функции безотказности P(t), получим



Из формулы (1.16) следует, что вероятность безотказной работы объекта на интервале (t1, t2) равна



При



где – среднее время безотказной работы объекта.

Обычно этот закон выполняется тогда, когда отказы объектов независимы, случайны во времени и носят внезапный характер. Для большинства объектов данный закон проявляется при установившемся режиме эксплуатации (λ = const). Этому закону подчиняется также хорошо организованный процесс восстановления.

Работоспособность ПС может быть обеспечена при исходных данных, которые использовались при их разработке, отладке и испытаниях. Реальные исходные данные могут иметь значения, отличающиеся от предусмотренных техническим заданием и от используемых при эксплуатации программ и баз данных. При таких исходных данных функционирование ПС трудно предсказать заранее, и весьма вероятны различные аномалии, завершающиеся отказами, которые отражаются на безопасности. Следует учитывать принципиальные трудности аналитического оценивания и прогнозирования значений функциональной безопасности программных средств, вследствие непредсказуемости положения, проявления и последствий дефектов и ошибок в программах и данных. Это приводит к практической невозможности достоверных априорных аналитических расчетов функциональной безопасности комплексов программ при ее высоких значениях.



Проблема достижения требуемой функциональной безопасности систем, содержащих программные средства реального времени, решается

путем использования современных регламентированных технологических процессов и инструментальных средств обеспечения их жизненного цикла. Они должны быть поддержаны группой международных стандартов, определяющих состав и процессы выполнения требований к заданной функциональной безопасности систем и ПС. Структура, последовательность и содержание технологических процессов ЖЦ в этих стандартах несколько различаются, однако номенклатура базовых компонентов практически совпадает, что позволяет их выбирать и применять с учетом особенностей обеспечения безопасности конкретных проектов ПС.



Для систематической, координированной борьбы с угрозами безопасности ПС необходимы исследования факторов, влияющих на функциональную безопасность со стороны случайных дефектов и ошибок, существующих и потенциально возможных в конкретных системах и комплексах программ. Это позволит целенаправленно разрабатывать методы и средства обеспечения функциональной безопасности критических ПС различного назначения при реально достижимом снижении уровня дефектов проектирования и разработки. Проблема в значительной степени решается посредством применения современных методов, инструментальных средств и стандартов, поддерживающих системный анализ, технологию проектирования, разработки и сопровождения систем, их программных средств и баз данных. Для создания безопасных систем и ПС, прежде всего, следует формализовать их назначение, функции и основные характеристики. На этой основе должны разрабатываться общие требования к функциональной безопасности и другим характеристикам качества ПС, к обработанной информации для потребителей, адекватной назначениям и функциям систем. Требования к функциям систем и ПС, а также к безопасности их функционирования должны соответствовать доступным ресурсам для их реализации с учетом допустимого ущерба – рисков вследствие отказов при неполном выполнении требований.
Список литератур:

  1. Боэм Б. и др. Характеристики качества программного обеспечения. М.: Мир, 1981.

  2. Винер Н. Кибернетика и общество. М.: Мир, 1958. 120 с.

  3. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1962.

  4. Морозов Ю. Д., Ильин И. И. Методы обеспечения качества и надежности проектов автоматизи-рованных систем. М.: МЭСИ, 1990. 10 с.

  5. Пивоваров А. Н. Методы обеспечения достоверности информации в АСУ. М.: Радио и связь,1982. 144 с.

  6. Синавина B. C. Методы обеспечения качества экономической информации при проектировании систем ее обработки. М.: Знание РФ, 1993. 178 с.
скачать файл



Смотрите также:
Лабораторная работа №4 Экспоненциальный закон распределения времени безотказной работы системы
53.53kb.
Лабораторная работа №4: Выбор кривой роста для прогнозирования
83.21kb.
4. Расчет надежности устройств проектируемой системы
50.43kb.
Контрольная работа Оценка параметров функции распределения и построение гистограммы по опытным данным Методические указания
166.74kb.
Лабораторная работа 3 Интерфейс на естественном языке к базе знаний интеллектуальной системы
38.33kb.
Решение. Построим многоугольник распределения данной случайной величины. Математическое ожидание
26.35kb.
Лабораторная работа Использование цифрового осциллографа gds-840C для изучения периодических сигналов Петрозаводск, 2004
79.73kb.
Задача «вычисление определенного интеграла методом трапеций»
55.96kb.
Лабораторная работа №3. Основы работы с субд mysql
735.68kb.
Лабораторная работа №3 определение механических свойств строительных материалов
56.9kb.
Лабораторная работа №1 " Анализ предельного поведения вероятностей событий"
35.2kb.
Лабораторная работа основана на практических занятиях по дисциплине "Языки программирования"
49.3kb.