Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології


829. Тарасюк Ольга Михайлівна. Методи та інструментальні засоби метрико-ймовірнісної оцінки якості програмного забезпечення інформаційно-управляючих систем критичного застосування: дис... канд. техн. наук: 05.13.06 / Національний аерокосмічний ун-т ім. М.Є.Жуковського "Харківський авіаційний ін-т". - Х., 2004.



Анотація до роботи:

Тарасюк О.М. Методи та інструментальні засоби метрико-ймовірнісної оцінки якості програмного забезпечення інформаційно-управляючих систем критичного застосування. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 – автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. – Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Харків, 2004.

Дисертація присвячена розробці методів і інструментальних засобів оцінки якості та надійності програмного забезпечення інформаційно-управляючих систем критичного застосування на основі комплексного використання метрик і ймовірнісних моделей.

Науковими результатами є: 1) метод комплексної оцінки якості та надійності ПЗ, який базується на спільному використанні та комплексуванні результатів метричного і модельного оцінювання та дозволяє забезпечити необхідну повноту та достовірність результатів оцінювання; 2) метод оцінки якості ПЗ з використанням систематизованої множини метрик, що дозволяє визначити модель метричної оцінки якості ПЗ, одержати скалярну оцінку або знизити розмірність векторних оцінок, а також проаналізувати достовірність метричної оцінки ПЗ; 3) метод оцінки надійності ПЗ, що дозволяє здійснювати спрямований вибір і верифікацію ймовірнісних моделей надійності на основі формалізованого аналізу допущень про процеси і продукти розробки.

Запропоновані методи й інструментальні засоби дозволяють підвищити повноту і достовірність оцінки характеристик якості та надійності, а також перевірки вимог до ПЗ з урахуванням можливих обмежень на часові та матеріальні ресурси й зменшити частку ручних операцій у процесі оцінки програмного забезпечення.

У дисертації наведено теоретичне обґрунтування та нове вирішення актуальної наукової задачі розробки методів достовірної оцінки якості та надійності програмного забезпечення ІУС КЗ, що дозволяють створювати комплексні засоби й системи інструментальної підтримки верифікації й експертизи критичного ПЗ. При цьому були отримані такі наукові та практичні результати.

1. Виконано аналіз вимог до якості та надійності ПЗ ІУС КЗ, а також існуючих методів й інструментальних засобів їхньої оцінки, який показав, що відомі методи не забезпечують необхідну повноту й достовірність оцінки якості і надійності критичного ПЗ і підтримуються або ручними процедурами аналізу програмного забезпечення по технічній документації, або окремими утилітами, що реалізують різні способи тестування й верифікації, не пов’язані між собою.

2. У дисертації отримані такі нові наукові результати:

2.1. Вперше запропоновано метод комплексної оцінки якості та надійності ПЗ, який дозволяє забезпечити необхідну повноту й достовірність результатів і базується на:

спільному використанні та комплексуванні результатів метричного й модельного оцінювання;

операціях аналізу й обробки первинних даних про виявлення й виправлення дефектів ПЗ, отриманих за результатами тестування;

2.2. Удосконалено метод оцінки якості ПЗ з використанням систематизованої множини метрик, в основу якого, на відміну від відомих, покладені:

формалізовані процедури профілювання та вибору метрик, що дозволяють визначити модель метричної оцінки якості ПЗ;

представлення вихідних і кінцевих результатів оцінки у вигляді ієрархії радіальних метричних діаграм (РМД) і комплекс спеціальних операцій згортки РМД, що дозволяють одержувати скалярні оцінки або знижувати розмірність векторних оцінок;

запропоновані показники оцінки якості експертизи ПЗ, які враховують склад оцінюваних характеристик або вимог до ПЗ і повноту перевірки їх виконання, та дозволяють сформулювати оптимізаційні задачі забезпечення необхідної якості експертизи при мінімальних витратах;

2.3. Удосконалено метод оцінки надійності ПЗ, що дозволяє здійснювати спрямований вибір і верифікацію ймовірнісних моделей надійності на основі формалізованого аналізу допущень про процеси і продукти розробки, який включає, на відміну від відомих:

операції побудови й аналізу матриці сумісності ймовірнісних моделей надійності ПЗ та їхніх допущень;

спеціальні процедури верифікації МНПЗ та їх комплексування по етапах життєвого циклу;

операції синтезу моделей надійності ПЗ шляхом урахування додаткових допущень, що дозволяє формалізувати процес одержання нових моделей.

3. Розроблені й удосконалені моделі, методи й інструментальні засоби, що базуються на комплексному використанні метрик і моделей, а також формалізованих процедур їх вибору й аналізу, розвивають науково-методичні основи оцінки й забезпечення якості та надійності ПЗ, у тому числі для ІУС КЗ.

4. Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що на основі проведених досліджень і запропонованих методів:

розроблені методики, алгоритми й інструментальні засоби оцінки якості та надійності ПЗ для систем підтримки експертизи і незалежної верифікації ПЗ ІУС АЕС і космічних комплексів;

сформульовано положення проектів нормативних документів, що визначають вимоги та показники оцінки якості ПЗ програмно-технічних засобів ракетно-космічних систем, порядок вибору та використання метрик;

розроблено патентоспроможні засоби апаратно-програмної підтримки оцінки й управління якістю ПЗ у процесі проектування.

Це дало можливість збільшити повноту оцінки якості ПЗ і його відповідності вимогам і довести її практично до стовідсоткової для заданого профілю за рахунок:

введення узагальненого показника якості експертизи й показника її повноти, що враховують множину вимог, які перевіряються;

розробки методик і інструментальних засобів підтримки процесу оцінки цих вимог, що дозволяють контролювати їхню повноту.

З огляду на результати аналізу експертиз критичного ПЗ можна говорити про 10-15-відсоткове підвищення повноти оцінки.

Запропоновані методи й інструментальні засоби, крім того, дозволяють підвищити достовірність оцінки характеристик якості та надійності, а також перевірки вимог до ПЗ з урахуванням можливих обмежень на часові та матеріальні ресурси й зменшити частку ручних операцій у процесі оцінки програмного забезпечення.

Їхнє подальше використання можливе при розробці нормативної бази, що регламентує методи оцінки якості, надійності ПЗ та ІУС критичного застосування в цілому, створенні інструментальних систем оцінки й управління якістю складних програмних комплексів для критичного й бізнес-критичного застосування на різних етапах життєвого циклу.

6. Достовірність нових наукових положень і висновків дисертаційної роботи підтверджується:

результатами їхнього практичного впровадження в інструментальних засобах і системах підтримки експертизи й верифікації ПЗ ІУС критичного застосування;

результатами оцінки надійності ПЗ конкретних систем з використанням запропонованих методів, що довели можливість вибору моделей із застосуванням операцій аналізу допущень.

7. Подальші дослідження доцільно спрямувати на розвиток науково-методичного забезпечення процесу управління якістю та надійністю ПЗ, уточнення і формалізацію всіх процедур, що виконуються в рамках цього процесу, та інтеграцію в єдиній експертній системі. Для підвищення точності оцінки ймовірнісних показників надійності ПЗ перспективним є поширення запропонованого підходу на клас байесовських моделей.

Публікації автора:

1. Тарасюк О.М. Анализ современных методов оценки надежности программных средств // Вісник Харківського університету № 551. Серія: “Актуальні проблеми сучасної науки в дослідженнях молодих вчених м. Харкова”. Частина 1. – Харків: Харк. Нац. ун-т ім. В.Н. Каразіна, 2002. – С. 182-185.

2. Тарасюк О.М. Метод комплексной метрико-модельной оценки качества и надежности программного обеспечения // Системи обробки інформації: Зб. наук. праць. Вип. 2. – Харків: НАНУ, ПАНМ, ХВУ, 2004. – С. 105-111.

3. Тарасюк О.М. Метод синтеза моделей надежности программных средств с использованием расширяемых матриц допущений // Тр. 4-ой Междунар. научно-практ. конф. «Современные информационные и электронные технологии» (СИЭТ 2003). – Одесса: ОНПУ, 2003. – С. 156.

4. Тарасюк О.М. Методика и инструментальные средства оценки качества программного обеспечения // Тр. Міжнар. наук.-техн. конф. “Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні” (ІКТМ 2002). – Харків: Нац. аерокосміч. ун-т “Харк. авіац. ін-т”, 2002. – С. 156.

5. Харченко В.С., Скляр В.В., Тарасюк О.М. Анализ рисков аварий для ракетно-космической техники: эволюция причин и тенденций // Радіоелектронні та комп’ютерні системи: науково-технічний журнал. – Харків: Нац. аерокосміч. ун-т “Харк. авіац. ін-т”. – 2003. – №. 3. – С. 135-149.

6. Харченко В.С., Тарасюк О.М. Использование радиальных метрических диаграмм для оценки характеристик программного обеспечения // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологии: Сб. науч. трудов. Вып. 18. – Харьков: Нац. аэрокосмич. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2003. – С. 123-133.

7. Тарасюк О.М., Харченко В.С. Динамические радиальные метрические диаграммы в задачах управления качеством программного обеспечения // Зб. наук. праць. ін-ту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова. Вип. 22. – Київ: НАНУ, ІПМЕ, 2003. – С. 202-205.

8. Харченко В.С., Тарасюк О.М. Оценка качества экспертизы программного обеспечения: показатели, методика и инструментальные средства // Інформаційні технології та безпека: Сб. наук. праць. Вип. 4. – Київ: НАНУ, Інститут проблем реєстрації інформації, 2003. – С. 128-139.

9. Харченко В.С., Тарасюк О.М., Скляр В.В. О метрическом подходе к оценке качества и надежности программного обеспечения. // Системи обробки інформації: Зб. наук. праць. Вип. 6(22). – Харків: НАНУ, ПАНМ, ХВУ, 2002. – С. 342-345.

10. Тарасюк О.М., Харченко В.С. Разработка методики профилирования и системной классификации метрик качества и надежности программных средств // Авіаційно-космічна техніка і технологія: Зб. наук. праць. Вип. 35. – Харків: Нац. аерокосміч. ун-т “Харк. авіац. ін-т”, 2002. – С. 196-201.

11. Techniques and Tools of Safety-Related Software Requirements Profiling and Assessment / V.S. Kharchenko, B.M. Konorev, O.M. Tarasyuk, A.V. Volkoviy // Proc. 1st International conf. “ACSN”. – Lviv (Ukraine), 2003. – P. 95-97.

12. Оценка качества, надежности и безопасности программного обеспечения информационно-управляющих систем АЭС: модели, методики и средства / В.С. Харченко, Б.М. Конорев, Г.Н. Чертков, О.М. Тарасюк, А.В. Волковой // Тр. Междунар. симп. «Измерения, важные для безопасности в реакторах». – Москва, 2003. – С. 11-12.

13. Харченко В.С., Скляр В.В., Тарасюк О.М. Матрично-графовый метод выбора моделей роста надежности одноверсионных и многоверсионных программных средств // Открытые информационные и компьютерные технологии: Сб. науч. трудов. Вып. 11. – Харьков: Нац. аэрокосмич. ун-т “Харьк. авиац. ин-т”, 2002. – С. 65-85.

14. The method of software reliability growth models choice using assumptions matrix / V.S. Kharchenko, O.M. Tarasyuk, V.V. Sklyar, V.Yu. Dubnitsky // Proc. 26th International conf. (COMPSAC 2002). – Oxford (England), 2002. – P. 541-546.

15. Харченко В.С., Тарасюк О.М., Скляр В.В. Процедуры выбора и верификации вероятностных моделей надежности программных средств // Автоматизація виробничих процесів. – 2002. – № 2(15). – С. 158-165.

16. Харченко В.С., Тарасюк О.М. Процедури аналізу і синтезу моделей надійності програмних засобів з використанням матриць припущень // Вісник національного університету “Львівська Політехніка”, №470 “Комп’ютерні системи проектування. Теорія і практика”. – Львів: Нац.ун-т “Львівська Політехніка”, 2003. – С. 97–101.