Презентация на тему Инновационная образовательная программа

лекций:
Шегал Анна Айзиковна, канд.техн.наук, доцент кафедры «Технологии и средства

связи» УГТУ-УПИ

Екатеринбург 2008

системного анализа.
Определение основных функций АСОИУ
Рассмотрение состояний

технического объекта с позиции ГОСТ 27.002-89
Определение надежности технических объектов

– это степень соответствия присущих характеристик продукции, процесса

или системы установленным требованиям.
Номенклатура основных групп показателей качества технической продукции:
показатели назначения – характеризуют свойства продукции, определяющие основные функции, для выполнения которых она предназначена;
показатели надежности – характеризуют свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости ;
экономические показатели – характеризуют затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию продукции;
эргономические показатели – характеризуют систему « человек - машина»;

продукции, обуславливающие оптимальное распределение материальных затрат, средств труда и

времени при технологической подготовке производства, изготовлении и эксплуатации;
показатели стандартизации и унификации – характеризуют насыщенность продукции стандартными, унифицированными решениями;
патентно-правовые показатели - характеризуют степень обновления технических решений, используемых в продукции, их патентную защиту и возможность беспрепятственной реализации как внутри страны, так и за рубежом;
показатели экологичности – характеризуют уровень вредных воздействий на окружающую среду, возникающих при эксплуатации или потреблении продукции;
показатели безопасности – характеризуют особенности продукции, обуславливающие безопасность обслуживающего персонала или лиц ее использующих.

предмет целевого назначения, который рассматривается в течение всего жизненного

цикла. Объектами могут быть системы и элементы.
Система - совокупность совместно действующих объектов, предназначенных для выполнения определенной практической задачи.
Элемент - это часть системы, не имеющая специального эксплуатационного назначения, а выполняющая в ней определенную функцию.
Например, АСУ – это система, а ее элементами являются аппаратные средства (ЭВМ и разнообразное периферийное оборудование), программное обеспечение (ПО), человек- оператор.
Понятия элемент и система – относительны

применения - однократного и многократного действия;
по способу обслуживания

- восстанавливаемые и невосстанавливаемые;
по способу изменения работоспособности (определение работоспособного состояния будет дано ниже) – простые и сложные.
Простая система имеет всего два состояния: работоспособное и неработоспособное.
Сложная система имеет несколько состояний, в каждом из которых работоспособность характеризуется различной эффективностью.
Эффективность - свойство системы давать некоторый полезный результат ( целевое назначение).

в том числе нетехнических компонентов: состояния программ, организация потоков

информации, влияние человека- оператора, стратегия обслуживания;
технические средства различной физической природы: механические, оптические, электрические, электронные;
  многообразие функциональных задач, решаемых системой;
  сложная сеть передачи информации;
 иерархическая структура управления;
  реальный масштаб времени работы ЭВМ;
периодическое решение относительно небольшого класса задач;
наличие различных видов избыточности.

в общем случае можно разделить на управляющие, информационные и

вспомогательные.
Целями реализации управляющих функций является выработка и осуществление управляющих воздействий на объект.
Целями реализации информационных функций является сбор, обработка и представление информации о состоянии объекта.
Вспомогательные функции обеспечивают решение внутрисистемных задач, например, контроль состояния ИС.




-               -              ,
-               -               -              

стандарту 27.002-89 « Надежность в технике. Основные понятия. Термины

и определения» любое состояние объекта относится к одному из ниже перечисленных: исправное, неисправное, работоспособное, неработоспособное, предельное.
Исправное состояние. Состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.
Неисправное состояние. Состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.
Работоспособное состояние. Состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.

Состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра,

характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации.
Предельное состояние. Состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.
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, ремонтов, хранения и транспортирования.

объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени

в заданных условиях эксплуатации.
Долговечность - свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов.
Ремонтопригодность - свойство объекта, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.
Сохраняемость - свойство объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способность объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования.

помимо аппаратуры являются программное обеспечение и человек - оператор

Надежность программного обеспечения определяется качеством алгоритмов и программ.
Надежность подсистемы человек-оператор зависит от качества обслуживания системы оператором.
Отказ – событие, характеризующееся нарушением работоспособного состояния объекта.
Рассматривая отказы ИС, будем выделять отказы аппаратуры, отказы ПО, отказы подсистемы человек-оператор.

(ПО) ИС
Согласно ГОСТ ISO 9126: 1991 модель характеристик качества

ПО состоит из 6 групп базовых показателей, каждая из которых детализирована несколькими нормативными субхарактеристиками:
Функциональная пригодность детализируется:
    пригодностью для применения;
    корректностью (правильностью, точностью);
   способностью к взаимодействию;
   защищенностью.
Надежность характеризуется:
       уровнем завершенности (отсутствием ошибок);
       устойчивостью к дефектам;
      восстанавливаемостью;
      доступностью-готовностью.
Эффективность рекомендуется отражать:
      временной эффективностью;
      используемостью ресурсов.

описывать:
понятностью;
простотой

использования;
изучаемостью;
привлекательностью.
Сопровождаемость представляется:
удобством для анализа;
изменяемостью;
стабильностью;
тестируемостью
Переносимость( мобильность) предлагается отображать:
адаптируемостью;
простотой установки – инсталляции;
сосуществованием – соответствием;
замещаемостью.

надежности
Не для всех типов программ применимы положения ТН.

Их можно использовать только для ПО, работающего в реальном времени и непосредственно взаимодействующего с внешней средой.
Основным фактором, определяющим надежность ПО, являются дефекты и ошибки проектирования и разработки, а не физическое разрушение программных компонент под влиянием внешней среды.
Специфика понятия отказа ПО – это утрата работоспособности по причине несовершенства программного обеспечения. Но идеального программного обеспечения не существует. Знания о возможных отказах ПО априорно отсутствуют. При исправлении ошибок в программах надежность ПО может быть снижена.

повышения надежности комплексов ПО особое значение имеют средства временной,

информационной и программной избыточности, которые уменьшают время восстановления ПО и преобразуют отказы в кратковременные сбои.
Понятие отказа и сбоя ПО разделяются по длительности периода восстановления относительно некоторого допустимого времени простоя при функционировании информационных систем.
Непредсказуемость места, времени и вероятности проявления сбоев и ошибок ПО, а также их редкое обнаружение при реальной эксплуатации надежного ПО. Поэтому традиционные методы априорного расчета показателей надежности технических систем для программ отсутствуют.

и учитывать надежность комплексов программ четырьмя характеристиками: уровнем завершенности,

устойчивостью к дефектам, восстанавливаемостью, доступностью - готовностью.
Завершенность - свойство программного обеспечения не попадать в состояние отказа вследствие скрытых ошибок и дефектов в программах и данных. Завершенность ПО определяется качеством тестового покрытия как отдельных компонентов ПО, так и системы ПО в целом.
Устойчивость – свойство ПО автоматически поддерживать заданный уровень качества при проявлениях дефектов или ошибок функционирования или нарушениях установленного интерфейса.
Для повышения устойчивости в ПО должна вводиться временная, информационная и программная избыточность, которая обеспечивает оперативное обнаружение ошибок и автоматическое восстановление нормального функционирования ПО.

ПО в случае отказа возобновлять требуемый уровень качества функционирования,

а также поврежденные программы и данные. Восстанавливаемость характеризуется полнотой и длительностью восстановления после сбоев и отказов.

Доступность или готовность - свойство ПО выполнить требуемую функцию в данный момент времени при заданных условиях использования. Доступность определяется комбинацией вышеперечисленных свойств: завершенностью, устойчивостью к ошибкам и восстанавливаемостью.

выносливость – сохранение человеком работоспособности на заданном уровне в

течение требуемого времени;
устойчивость к воздействию факторов среды (температуры, давлению, влажности, уровню шума и т. д.);
работоспособность в экстремальных условиях работы, то есть способность принимать правильные решения при дефиците времени, в аварийных ситуациях;
помехоустойчивость – работоспособность оператора в условиях шумов, посторонней речи, движения предметов в поле зрения;
спонтанная отвлекаемость – способность оставаться внимательным, например, при длительном пассивном наблюдении;
переключаемость – способность быстрого вхождения в новую деятельность.

показателями: безошибочностью, готовностью, восстанавливаемостью и своевременностью.

Безошибочность – способность

работать без ошибок.
Готовность – способность быстро включаться в работу.
Восстанавливаемость – способность исправления ошибок, допущенных системой и собственно оператором.
Своевременность – способность выполнять задачу за определенное время.