Нестационарные модели стратегий испытаний программных средств при вероятностных параметрах обнаружения ошибок

Полный текст:


Аннотация

Современные стандарты разработки программных средств требуют планировать сроки и ресурсы, необходимые для успешной реализации проектов. Важным аспектом проектов являются работы по обеспечению заданных показателей качества разрабатываемых программных средств. Моделирование процессов испытаний программных средств позволяет планировать ресурсы и финальное качество на ранних этапах реализации проектов. Известные модели испытаний программных средств не учитывают вероятностный характер нахождения и исправления ошибок. Модели строятся на результате двоичной классификации модулей программных средств на потенциально приводящие к отказу с вероятностью, равной единице, и надежные. Цель исследования: усовершенствование существующих моделей испытаний программных средств с учетом вероятностного характера процессов поиска и устранения ошибок. Результаты: разработаны три динамические модели процессов (стратегий) испытаний программных средств, в которых предусматривается возможность использования вероятностей обнаружения ошибок для каждого программного модуля. Для всех стратегий испытаний построены модифицированные размеченные графы и системы дифференциальных уравнений. Найдены численные решения систем дифференциальных уравнений, вероятностные показатели процессов испытаний: вероятности пребывания системы во всех состояниях, функции распределения времени обнаружения и устранения ошибок, математические ожидания случайных величин, количество обнаруженных и устраненных ошибок. Проведено сравнение стратегий по показателям качества. Разработаные модели позволяют использовать оценки надежности для каждого модуля в отдельности. Это повышает точность моделирования процессов отладки программ и позволяет учитывать состоятельность (мощность) тестов, искать пути повышения характеристик надежности программных средств путем формирования тестов, обнаруживающих ошибки с высокой вероятностью.

Об авторах

А. Д. Хомоненко
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра
Россия


А. И. Данилов
Военно-космическая академия им. А.Ф. Можайского
Россия


А. А. Данилов
ЗАО «Нокиа Солюшенз энд Нетвокс»
Россия


Список литературы

1. Смагин В.А. Основы теории надежности программного обеспечения. - СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2009. - 355 с.

2. Бубнов В.П., Сафонов В.И. Разработка динамических моделей нестационарных систем обслуживания. - СПб.: Лань, 1999. - 64 с.

3. Тырва А.В., Хомоненко А.Д. Метод планирования тестирования сложных программных комплексов на этапах проектирования и разработки // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. 2009. Т. 4. № 82. С. 125-131.

4. Бубнов В.П., Тырва А.В., Хомоненко А.Д. Обоснование стратегии отладки программ на основе нестационарной модели надежности // Научнотехнические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. 2010. Т. 2. № 97. С. 85-92.

5. Карпов Ю.Г. Model Checking. Верификация параллельных и распределенных программных систем. - СПб.: БХВ-Петербург, 2010. - 560 с.

6. Chidamber S.R., Kemerer C.F. A Metrics Suite for Object Oriented Design // IEEE Transactions on Software Engineering. 1994. Vol. 20. Iss. 6. P. 476-493.

7. El-Emam K., Melo W., Machado J.C. The Prediction of Faulty Classes Using Object-oriented Design Metrics/Journal of Systems and Software. 2001. Vol. 56. P. 63-75.

8. Basili V.R., Briand L.C. A Validation of Object-oriented Design Metrics as Quality Indicators // IEEE ектов. Transactions on Software Engineering. 1996. Vol. 22. Iss. 10. P. 751-761.

9. Данилов А.И., Данилов А.А. Нестационарные модели процессов испытаний программных средств в условиях риска // Вторая Всерос. науч.-практ. конф. «Современные проблемы создания и эксплуатации вооружения, военной и специальной техники»: сб. ст. - СПб., 2014. С. 199-202.

10. Липаев В.В. Надежность программного обеспечения АСУ. - М.: Энергоиздат, 1981. - 247 с.

11. Новиков И.С. Методы расчета количественных показателей надежности сложных программных комплексов на стадии проектирования и разработки // Тр. СПИИРАН. 2008. Вып. 6. С. 86-111.

12. Bubnov V.P., Tyrva A.V., Khomonenko A.D. Model of Reliability of the Software with Coxian Distribution of Length of Intervals between the Moments of Detection of Errors // Proc. of 34th Annual IEEE Computer Software and Applications Conf. (COMPSAC 2010), Seoul, Korea, 19-23 July 2010. P. 238-243.

13. Bubnov V.P., Khomonenko A.D., Tyrva A.V. Software Reliability Model with Coxian Distribution of Length of Intervals between Errors Detection and Fixing Moments // Proc. of 35th Annual IEEE Computer Software and Applications Conf. Workshops (COMPSACW 2011), Munich, 18-22 July 2011. P. 310-314.

14. Бубнов В.П., Еремин А.С., Сергеев С.А. Особенности программной реализации численно-аналитического метода расчета моделей нестационарных систем обслуживания // Тр. СПИИРАН. 2015. № 1(38). С. 218-232.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Хомоненко А.Д., Данилов А.И., Данилов А.А. Нестационарные модели стратегий испытаний программных средств при вероятностных параметрах обнаружения ошибок. Информационно-управляющие системы. 2015;(4):50-58.

For citation: Khomonenko A.D., Danilov A.I., Danilov A.A. Non-stationary Models of Software Testing Strategies with Probabilistic Parameters for Fault Detection. Information and Control Systems. 2015;(4):50-58. (In Russ.)

Просмотров: 23


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)