-помилки в документацiї, яка використовується для пiдготовки даних, що вводитиметься;
-помилки користувачiв при пiдготовцi первинної вхiдної iнформацiї.
Невiрнi дiї користувача, якi приводять довiдмови ПЗ впроцесi функцiонування, пов'язанi насамперед з неправильною iнтерпретацiєю повiдомлень, з неправильними дiями користувача в процесi дiалогу з ЕОМ i т.д.
Вiдмова ПЗ, зумовлена помилками користувача, яка ще називається помилкою використання. Часто цi помилки є наслiдком неякiсної програмної документацiї (невiрний опис можливостей програми, режимiв роботи, форматiв вхiдної i вихiдної iнформацiї, дiагностичних повiдомлень i т.д.).
Несправностi, що виникають при роботi апаратури, яка використовується для реалiзацiї обчислювального процесу, впливають на характеристику надiйностiПЗ. Поява вiдмови чи збою в роботi апаратури приводить до порушення нормального ходу обчислювального процесу й у багатьох випадках до перекручування даних i текстiв програм в основнiй i зовнiшнiй пам'ятi.
Аналiтичнi моделi надiйностi дають можливiсть дослiджувати закономiрностi прояву помилок у програмах, а також прогнозувати надiйнiсть при розробцi й експлуатацiї. Моделi надiйностi програм будуються на припущеннi, що прояв помилки є випадковою подiєю i тому має iмовiрнiсний характер. Такi моделi призначенi для оцiнки показникiв надiйностi програм i програмних комплексiв у процесi тестування:
-числа помилок, що залишилися не виявленими;
-часу, необхiдного для виявлення чергової помилки в процесi експлуатацiї програми;
-часу, необхiдного для виявлення всiх помилок iз заданою iмовiрнiстю i т.д.
Моделi дають можливiсть прийняти обґрунтоване рiшення про час припинення робiт пов’язаних з виправленням помилок у програмному забезпеченнi.
При побудовi моделей використовуються наступнi характеристики надiйностi програми.
•Функцiя надiйностi
, визначена як iмовiрнiсть того, що помилки програми не проявляться на iнтервалi часу вiд 0 до t тобто час її безвiдмовної роботи буде бiльше .•Функцiя ненадiйностi
— ймовiрнiсть того, що протягом часу вiдбудеться вiдмова програми i як результат прояву дiї помилки в програмi.Такимчином, .•Iнтенсивнiсть вiдмов
— умовна щiльнiсть iмовiрностi часу до виникнення вiдмови програми за умови, що до моменту вiдмови не було. Тодi:Середнiй наробiток на вiдмову
- математичне очiкування тимчасового iнтервалу мiж послiдовними вiдмовами.В даний час основними типами застосовуваних моделей надiйностi програм є моделi, заснованi на припущеннi про дискретну змiну характеристик надiйностi програм у моменти усунення помилок, i моделi, заснованi на експонентному характерi змiни числа помилок у залежностi вiд часу тестування i функцiонування програми.
У цiй моделi передбачається, що iнтенсивнiсть виявлення помилок описується кусково-постiйною функцiєю, яка пропорцiйна числу не усунутих помилок. Iншими словами, передбачається, що iнтенсивнiсть вiдмов
постiйна до виявлення i виправлення помилки, пiсля чого вона знову стає константою, але з iншим, меншим значенням. При цьому передбачається, що мiж i числом помилок, що залишилися в програмi, iснує пряма залежнiсть: , де - невiдоме первинне число помилок; (i – число виявлених помилок, що залежить вiд часу t; К – деяка константа (рис. 7.2).Щiльнiсть розподiлу часу виявлення i-ої помилки ti задається спiввiдношенням:
Значення невiдомих параметрiв К и М може бути оцiнене на пiдставi послiдовних спостережень iнтервалiв мiж моментами виявлення помилок за методом максимальної правдоподiбностi. При цьому для знаходження оцiнок параметрiв К. i М необхiдно розв’язати наступнi рiвняння:
де θm=B/Am; А= ; В= ; – оцiнки вiдповiдно
i ; – кiлькiсть усунутихпомилок у момент оцiнки надiйностi програм.Розглянута модель надiйностi програм є досить грубою. На практицi часто не дотримуються умов, на яких вона побудована. Нерiдко при усуненнi помилки вносяться новi помилки. У багатьох випадкахне дотримується також основне припущення, що при всякому усуненнi помилки iнтенсивнiсть вiдмов зменшується на одну i ту ж величину
. Не завжди удається визначити й усунути причину вiдмови, i програму часто продовжують використовувати, тому що при iнших вихiдних даних помилка, що викликала вiдмову, може себе i не виявити.Модель надiйностi програм з дискретним збiльшенням часу наробiтку на вiдмову
Узапропонована модель надiйностi програм, побудована на припущеннi,щоусунення помилки в програмi приводить до збiльшення часу наробiтку на вiдмову на ту саму випадкову величину.
Передбачається, що час мiж двома послiдовними вiдмовами
є випадковою величиною, яку можна представити у видi суми двох випадкових величин:,(7.2)
де випадковi величини
незалежнi i мають однаковi математичнi очiкування i середньо-квадратичне вiдхилення .З (7.2) випливає, що
-на вiдмова програми вiдбудеться через часПередбачається також, що
. Пiдставою для такого припущення є те, що вiдмва програми на початку перiоду експлуатацiї виникають часто. У цьому випадку можна вважати, що: .При цих припущеннях середнiй наробiток мiж
-м i –ою вiдмовою програми дорiвнює ,(3)а середнiй наробiток до виникнення
-ї вiдмови визначається виразом: .(4)Оцiнка величини
, , можуть бути отриманi за даними про вiдмои програми протягом перiоду спостереження наступним чином:де
– число вiдмов програми за перiод ; – момент виникнення -ї вiдмови програми.Функцiя надiйностi визначається в залежностi вiд числа вiдмов, якi виникли:
,(5)
де
— функцiя Лапласа.Основнi показники надiйностi програмного забезпечення ЕОМ
Програми для сучасних ЕОМ можуть нараховувати багато мiльйонiв команд. При створеннi таких програм можуть по рiзних причинах з'являтися помилки. З цього приводу жартують, що немає програм без помилок, а є програми з невиявленими помилками. Найбiльш грубi помилки виявляються на стадiї налагодження програм, але тому що перевiряти програму у всiх можливих режимах, як правило, не вдається, тому й немає впевненостi, що всi помилки в нiй знайденi. Зважаючи на цi обставини, найкращим є статистичний пiдхiд до аналiзу процесу виявлення помилок у програмi. Цей процес може бути охарактеризований функцiєю
, де - кiлькiсть виявлених i усунутих помилок за одиницю часу в програмi, що мiстить -команд.