Надежность - Разработка системы дополненной реальности с поддержкой распознавания жестов в режиме реального времени

Надежность - свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования [39]. Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость или определенных сочетания этих свойств.

Надежность ПО определяется в первую очередь его безотказностью. Безотказность ПО - это свойство сохранять работоспособность при использовании его для обработки информации [39]. Безотказностью программного обеспечения оценивается вероятность его работы без отказов при определенных условиях внешней среды в течение заданного периода наблюдения.

В приведенном определении под отказом ПО понимается недопустимое отклонение характеристик функционирования этого обеспечения от предъявляемых требований. Заданный период наблюдения соответствует времени, необходимому для выполнения на ЭВМ решаемой задачи.

Безотказность ПО может характеризоваться средним временем возникновения отказов при функционировании программы. При этом предполагается, что аппаратные средства ЭВМ находятся в исправном состоянии. С точки зрения надежности, принципиальное отличие ПО от аппаратных средств состоит в том, что программы не изнашиваются и их выход из строя из-за поломки невозможен. Следовательно, характеристики функционирования ПО зависят только от его качества, предопределяемого процессом разработки. Это означает, что безотказность ПО определяется его корректностью и зависит от наличия в нем ошибок, внесенных на этапе его создания. Кроме того, проявление ошибок ПО связано еще и с тем, что в некоторые моменты времени на обработку могут поступать ранее не встречавшиеся совокупности данных, которые программа не в состоянии корректно обработать. Поэтому входные данные в определенной мере влияют на функционирование ПО.

Таким образом, основными показателями надежности ПО являются:

Вероятность безотказной работы программы P(t) , представляющая собой вероятность того, что ошибки программы не проявятся в интервале времени (0, t);

Вероятность отказа программы Q(t) или вероятность события отказа ПО до момента времени t;

Средняя наработка программы на отказ T.

При определении характеристик надежности ПО учитывается тот факт, что возникающие при работе программ ошибки устраняются, количество ошибок уменьшается и, следовательно, их интенсивность понижается, а наработка на отказ программы увеличивается.

Для программного обеспечения отсутствует фаза приработки и износа, и оно всегда функционирует в периоде нормальной эксплуатации.

Экспоненциальная модель надежности ПО основана на предположении об экспоненциальном характере изменения числа ошибок во времени. В период нормальной эксплуатации интенсивность отказов не изменяется.

Средняя наработка на отказ рассчитывается следующим образом:

, (1)

Где лПО - интенсивность ошибок программного обеспечения.

Интенсивность ошибок разрабатываемого программного обеспечения рассчитывается по формулам:

,(2)

,(3)

Где t - фактическое время отладки;

Б - коэффициент крутизны линии, характеризующий скорость роста надежности;

N0 - число обнаруженных ошибок за время отладки t;

N - общее число строк;

КТП - коэффициент, учитывающий влияние методологии программирования на надежность ПО;

КТПi - коэффициент, учитывающий использование i-ой технологии программирования;

КЯЗi - коэффициент, учитывающий использование i-ого языка программирования;

КПЛi - коэффициент, учитывающий использование i-ой платформы программирования.

В данном программном обеспечении использована объектно-ориентированная технология программирования (), язык C++ () на 32-разрядной платформе (для платформ, не являющихся. NET, ).

(4)

Исходное число строк кода N=10193.

Результаты отладки ПО представлены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты отладки ПО

Число ошибок

Время отладки t, часы

Интенсивность ошибок, л0 1/ час

28

4

0,00006

19

4

0,00004

15

4

0,00003

9

4

0,00002

5

4

0,00001

2

4

0,00001

1

4

0,00000

Дополненный реальность мобильный виртуальный

На основе полученных данных можно построить кривую зависимости интенсивности ошибок от времени отладки (рисунок 19).

зависимость интенсивности ошибок от времени отладки

Рисунок 19. Зависимость интенсивности ошибок от времени отладки

Как показано выше, функциональная зависимость интенсивности ошибок ПО от времени отладки описывается экспоненциальным законом и зависит от коэффициента крутизны линии, характеризующей скорость роста надежности б, и от фактического времени отладки ПО. Анализ результатов тестирования ПО позволил определить б = 0,06.

Таким образом, интенсивность ошибок разрабатываемого ПО составляет:

(1/час)

(1/час)

По экспоненциальному закону вероятность безотказной работы:

.(4)

вероятность безотказной работы

Рисунок 20. Вероятность безотказной работы

Наработка на отказ программного обеспечения составляет:

(5)

Вероятность безотказной работы составляет:

P = 0.9998.

Похожие статьи




Надежность - Разработка системы дополненной реальности с поддержкой распознавания жестов в режиме реального времени

Предыдущая | Следующая