高可靠性软件的极值统计分析

提出了极值统计分析的方法.对于失效数据极值分布函数的拟合检验,采用了相关系数法;对于母体分布的参数估计,则分别采用了最小二乘估计(LSE)和极大似然估计(MLE);最后通过一个实例说明了统计过程,并用模拟的方法证明了最小二乘估计较好.

高可靠性软件分组数据的极值统计分析

提出了分组失效数据极值统计分析的方法,首先用相关系数法对分组失效数据的母体分布进行了假设检验;然后对母体分布的参数分别进行了点估计和区间估计,并求得可靠度的置信下限,最后通过仿真验证了方法的可行性并给出了一实例。

基于可靠性软件工具包RELEX7.6的电子产品设计过程优化

大型工具软件的引入,往往产生设计过程的调整;大型工具软件不仅是一种工具,同时在方法论上也有很成体系的一套做法。引入大型工程工具后,如不对原有过程进行调整,则很难充分发挥工具软件的作用。本文针对著名的可靠性软件工具包RELEX7.6引入后,如何相应进行电子产品开发流程的优化进行了的分析。结论指出结合RELEX7.6等软件进行流程优化,可使电子产品设计质量与成本有很大的提高。

产品可靠性软件简介

本文以ReliaSoft可靠性软件为例,对可靠性软件的构成、作用进行了一些简单介绍。

产品可靠性软件实际应用案例介绍

本文结合一个具体实际应用案例,对可靠性软件的应用情况进行了介绍。

基于路径故障概率分析的软件可靠性评估仿真

为了保证软件运行安全,减少故障发生概率,提出了一种持续集成环境中软件可靠性评估方法。计算软件故障率,根据计算结果划分故障等级,充分考虑组件的重要程度,量化可靠性指标,选用偏导数描述软件组件的重要程度。引入路径概念,根据软件可靠性特征,建立路径原则,对持续集成环境软件可靠性进行分析,明确路径故障概率后,当路径上的某一项运算发生错误时,整个路径即为故障路径,由此得到路径故障率,实现整体软件可靠性评估。由实验结果可知,所提方法能够得到更为精准的软件可靠性评估结果,有利于保证网络运行稳定安全。

基于多智能体的指挥控制软件可靠性建模仿真方法

为解决现有可靠性分析和评估方法不能完全应对软件复杂网络特性的问题,提出基于多智能体(Agent)的指挥控制软件可靠性建模仿真方法,包括系统建模仿真和可靠性建模仿真,并实现软件系统可靠性建模仿真平台,以某指挥控制软件系统为对象进行实例应用,分别实施故障传播仿真分析和可靠性建模仿真分析,完成软件系统可靠性分析和评估,验证了所提出方法的有效性和可行性。

基于系统状态特征分析的软件可靠性评估方法

针对以指挥信息系统为典型的复杂任务型软件试验鉴定领域中可靠性评估问题,在总结现有评价方法的基础上,提出了基于系统状态特征分析的可靠性评估方法。首先,从软件使命任务的角度解析系统的状态特征,设计充分覆盖系统典型应用样式及状态特征的测试用例,通过定义“使用强度”,替代原有可靠性评价中“持续时间”指标,在此基础上收集可靠性失效数据,并给出软件可靠性增长模型(software reliability and growth model,SRGM)参数估计及可靠性评估过程。最后通过某任务型软件的可靠性评估试验,验证提出方法在工程实践中的可行性,同时给出了工程示例中收集的真实失效数据和SRGM参数估计结果,确保研究成果真实性和可复现性。

基于不变量的软件可靠性计算

传统模型采用静态的失效数据评估软件的可靠性往往不够准确,为此提出一种基于不变量的可靠性计算方法。通过Daikon不变量工具收集失效不变量,依据函数调用关系图消除冗余,再输入Nelson模型进行可靠性计算。对西门子程序包中的28个错误程序进行了实验,计算不变量约简前后的可靠性,实验结果表明,基于不变量的可靠性计算方法约简后计算得到的可靠性结果较约简前平均提升50.502%,其中print_tokens2的最小方差可达到0,数据波动小。该方法将程序不变量作为失效数据,进一步完善了现有的可靠性评估技术。

业务网软件可靠性研究及应用

针对复杂网络和多样化业务对网络效能和健康度提出的高要求,总结了软件可靠性三要素:规定的条件、规定的时间和规定的功能。同时,对软件特有的可靠性指标,如健壮性、正确性、软件错误、软件失效、软件故障及其与软件可靠性的关系进行了分析。在此基础上,主要介绍软件可靠性模型,包括串联模型、并联模型、复合模型和权联模型,同时结合业务网综合运维管理系统软件予以示例验证。

基于加权标准化优化选择软件可靠性模型研究

到目前为止,没有一种软件可靠性模型能够适用在所有的软件测试的环境中。因此,研究优化选择软件可靠性模型的方法来选出适合当时软件测试环境下的软件可靠性模型是一个重要的问题。提出一种简单的加权标准化的方法来优化选择软件可靠性模型。选用十三个软件可靠性模型,十个评测软件可靠性模型性能标准和两个故障数据集来进行相应的实验。实验结果表明提出的加权标准化优化选择模型的方法能够有效地选出最优软件可靠性模型。

基于改进G-O模型的软件可靠性测试方法

为克服传统G-O(Goel-Okumoto)软件可靠性模型中缺陷发现率过于简化处理的局限性,提出了一种以更精准的方式描述缺陷发现率随时间实际变化的模型。改进模型不同于常规假设将其视为恒定或单调的函数,并考虑了测试人员的学习和排错能力的进步,以及软件固有的缺陷发现率随时间递减的趋势,从而假设缺陷发现率呈现先上升后下降的动态变化趋势。通过在两组公开的软件缺陷检测数据集上的应用,并与多种经典的模型进行了对比验证,验证了模型的有效性。实验结果表明,改进后的G-O模型在拟合能力和预测能力方面都显示出优异的性能,证明其在软件可靠性评估中的适用性和优越性。

基于系统架构的雷达软件可靠性指标分配方法及应用研究

针对传统舰载雷达体系架构兼容性和通用性差,软硬件耦合度高,软件可靠性低的问题,利用开放式系统架构在软件研制生命周期中对舰载雷达软件构件进行可靠性设计与指标分配,有助于减少或避免软件缺陷导致的系统故障,从而提高雷达软件的可靠性。

基于优化神经网络的采集终端软件可靠性预测

采集终端软件的可靠性是评价软件系统生命周期的一个重要指标。针对多种神经网络和支持向量机等方法在软件系统可靠性评价中存在的参数优化困难、软件系统预测模型的低准确率问题,提出基于SAGFA-BPNN的建模方法。该方法采用PCA对实验数据降维处理,剔除影响模型准确率的冗余和干扰样本;在优化SA和GA的基础上,给出退火遗传融合优化算法(SAGFA),并发挥其全局寻优能力,以及BPNN非线性映射能力,提出SAGFA-BPNN网络,及基于它的建模方法,以提高训练速度、全局寻优能力及准确度。文章还应用该方法对采集终端软件的可靠性进行了预测,预测结果表明,该方法可以有效地提高模型的准确度。

软件可靠性耦合度量的测试用例约简优化

常规软件测试用例中存在冗余用例,会提高软化测试的复杂度,为保证软件可靠性测试的精度,降低运行代价,提出一种基于耦合度量的软件可靠性测试用例约简优化方法。对软件可靠性测试用例展开耦合度量,保留耦合程度高的软件可靠性测试用例,对剩余测试用例展开约简优化,去除冗余用例;在最小用例集原则的基础上,建立软件可靠性测试用例约简优化目标函数,并将蚁群算法引入目标函数的求解过程中,获得约简后的最优软件可靠性测试用例集,完成软件可靠性测试用例的约简优化。实验结果表明,所提方法的约简效果好、运行代价小、丢失率低。

基于整体退火遗传小波网络的计量终端可靠性预测

为了解决小波神经网络初值敏感性及收敛稳定性问题,以提高计量终端软件可靠性预测建模的效率及准确性。文章完善了整体退火遗传算法(WAGA),并验证了其具有极强的整体收敛和全局优化能力,利用其全局寻优能力,优化小波神经网络(WNN)的参数,提出基于整体退火遗传小波神经网络(WAGA-WNN)的建模方法;用该方法建立计量终端的软件可靠性预测模型。实验结果表明,该方法可以解决小波神经网络初值敏感性及收敛稳定性难题,建立的软件可靠性预测模型效率和准确度较高。

基于失效模式的软件可靠性评估模型

软件测试虽然可以提升揭错效率,但是未有对应的可靠性评估模型,难以实现精确的可靠性定量评估和预计。针对此问题,文章开展基于失效模式的软件可靠性评估模型构建研究。首先,基于运行剖面与输入空间计算失效模式概率;然后,构建基于马尔科夫过程与失效模式的软件可靠性评估模型,并在某型动力控制软件测试失效数据上开展工程应用。应用结果表明,软件可靠性评估模型的揭错效率提升了18.2%,测试工作量降低了54.4%,可以获得准确的软件可靠性评估结果,同时适用于软件可靠性测试。

屏蔽数据下带变点的软件可靠性增长模型

屏蔽数据是可靠性工程中一种常见的缺失性失效数据。在考虑屏蔽失效和多变点的情况下,建立基于非齐次泊松过程的软件可靠性增长模型。该模型利用C-Chart方法估计软件失效过程中的变点位置;详细推导可靠性模型参数的极大似然过程,利用EM(Expectation Maximization)算法解决似然函数极其复杂的问题;利用Tomcat 5软件的失效数据进行模型性能对比分析,结果显示提出的可靠性模型具有较好的效果。

基于双排队系统的软件可靠性增长模型

针对基于有限排队系统的软件可靠性增长模型(SRGM)忽略软件交付与检测之间的时间延迟问题,提出双排队系统建模技术,构建一个引入故障检测等待延迟和排错等待延迟的SRGM。建模中考虑测试工作量函数(TEF)参与构成的复合型故障检测率(FDR)和不完美排错现象,在4个公开发表的失效数据集上与5个经典SRGM进行比较与分析,验证建立模型的拟合能力和预测能力。实验结果表明,建立的模型在软件可靠性评估和预测方面具有良好性能。

基于光滑样条回归的软件可靠性模型

随着软件产品在各行各业的广泛使用,其高可靠、高安全成为衡量一个软件质量的重要属性。本文引入了一种基于光滑样条回归的软件可靠性模型,并将其与传统的软件可靠性模型进行比较。此外,使用了最小二乘估计方法来估计模型中的参数。最后,基于开源软件Tomcat3-11服务器的真实失效数据,利用R软件对这4类可靠性模型进行性能对比分析,结果表明光滑样条回归模型的拟合与预测效果较好。