Методи оцінки та засоби підвищення надійності програмного забезпечення

Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук

Актуальність теми. Програмне забезпечення (ПЗ) сучасних обчислювальних систем та інформаційно-управляючих систем (ІУС) повинне відповідати не тільки своїм функціональним параметрам. При його розробці накладаються певні обмеження на вартість і час, а також висуваються жорсткі вимоги до надійності, безпеки, готовності, цілісності та, відповідно, якості функціонування, оскільки відмова ПЗ може викликати катастрофічні наслідки. Таким чином, виникає проблема створення ПЗ з гарантованою якістю.

Гарантування якості ПЗ - це комплексна проблема, розв’язання якої вимагає проведення комплексного дослідження та відповідних ресурсів - розробників, фінансів та часу. З огляду на сутність проблеми зазначені дослідження повинні концентруватися навколо:

- розробки засобів аналізу й оцінки якості ПЗ на всіх етапах його життєвого циклу (ЖЦ);

- виділення і управління параметрами, які впливають на якість ПЗ на всіх етапах його ЖЦ.

Якість ПЗ визначається декількома показниками, серед яких надійність ПЗ виділяють як основну формалізовану характеристику. Тому виникає необхідність у забезпеченні надійності, починаючи з самих ранніх фаз ЖЦ ПЗ, з урахуванням сучасних тенденцій у проектуванні і реалізації ПЗ ІУС, таких як: компонентно-базований підхід до програмування; уніфіковані технології проектування типу RUP і концептуальне моделювання.

При традиційному підході до створення ПЗ, про надійність ПЗ починали говорити на завершальних стадіях його розроблення. Це було пов'язано з тим, що можливість оцінювати надійність програмного продукту в цьому випадку з'являлася тільки після завершення його розробки, тобто, коли накопичувалися реальні дані для проведення статистичного аналізу та отримання відповідних оцінок. Власне кажучи, такий підхід дозволяє оцінити надійність вже створеного ПЗ, починаючи з фази тестування. Проте, якщо отримані оцінки не задовольняють поставленим вимогам, то виникає потреба повертатися на попередні етапи, вносити зміни, які іноді приводять до перепроектування системи чи повторення інших стадій. Наслідком є значне зростання як фінансових, так і часових витрат. Сучасні технології створення ПЗ, побудовані на ідеях управління ЖЦ, ітеративного проектування, концептуального моделювання і автоматизованого програмування, дозволяють враховувати вимоги до ПЗ на кожному етапі ЖЦ. Це стосується і вимог до надійності. Тому виникає необхідність у забезпеченні надійності, починаючи із самих ранніх фаз ЖЦ ПЗ, з урахуванням сучасних тенденцій у розробці ПЗ, зазначених вище. Забезпечення надійності в умовах застосування сучасних технологій вимагає розробки нових моделей, методів та засобів, чому і присвячене виконане дослідження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана на кафедрі математичних методів системного аналізу Навчально-наукового комплексу "Інститут прикладного системного аналізу" Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут". Окремі результати дисертаційної роботи отримані при виконанні науково-дослідної роботи "Системний аналіз і прогнозування катастрофічних ризиків у динаміці керування безпекою техногенно й екологічно небезпечних об'єктів", номер державної реєстрації №013U000529.

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є створення моделей оцінки і засобів підвищення надійності програмного забезпечення протягом усього ЖЦ ПЗ з урахуванням сучасних тенденцій у розробленні і тестуванні ПЗ.