Полупроводниковые микросхемы. Многокристальная и однокристальная микросхема. Гибридно-плёночные микросхемы, страница 7

Нечетное количество одинаковых элементов. На выходе берется значение наибольшего количества сигналов. Следовательно, если 2 элемента не работают, то система не работает.

Вероятность безотказной работы: Все работает, если . Иначе данный способ не действует.

10. Надежность аппаратуры и ПО

Надежность – свойство элемента выполнять все заданные функции в течении определенного заданного промежутка временив определенных заданных условиях эксплуатации. Под заданными функциями ЭВМ понимается безошибочное выполнение алгоритма решаемой задачи. По своей природе надежность аппаратуры и ПО различна.

Причины отказов аппаратуры:

– ошибка проектирования – производственный дефект (ошибка, которая имеется в одном или нескольких изделиях из-за плохо изготовления) – сбои. Дефекты, которые первоначально не были заложены, но в итоге воздействия появились Ошибки ПО  – ошибка алгоритма;– ошибка кодирования;

– неправильное повторное использование;– изменение условий работы Все ошибки закладываются до выпуска. Исследование надежности программ осуществляется моделированием. Модель надежности – математическая модель, построенная для оценки зависимости для заранее известных или оцененных в ходе создания ПО параметров. Определение показателей надежности  принято рассматривать в единстве процессов: - предсказание – определение количественных показателей надежности, исходя из характеристик будущего ПО - измерение – определение количественных показателей надежности, основанных на анализе интервалов, данных об интервалах между отказами, полученные при выполнении программ - оценивание – определение количественных показателей надежности, полученных в реальных условиях модели делят на аналитические и имперические. Аналитические модели дают возможность рассчитать количественные показатели, основываясь на данных о повелении программ в процессе тестирования. Имперические модели базируются на анализе структурных особенностей программ, это число межмодульных связей, количество циклов, отношение количества прямолинейных участков программ к количеству точек ветвления. Эти модели используются на этапе проектирования. Аналитические модели делятся на динамические (поведение ПО рассматривается во времени) и статические (зависимость количества ошибок от количества прогонов или от характеристики входных данных). При использовании динамических моделей необходимо иметь данные о появлении отказов во времени. Если фиксируются интервалы каждого отказа, то поучается динамическая модель с непрерывным временем. А если фиксируется количество отказов в интервале времени, - то модель с дискретным временем. Динамическая модель Шумана. Модель предлагает, что тестирование проводится в несколько этапов. Каждый этап представляет собой выполнение программы на полном комплексе разработанных тестовых данных. Выявленные ошибки фиксируются, но не справляются. После завершения этапа на основе собранных данных рассчитываются количественные показатели надежности. Ошибки исправляются и проводится новый этап тестирования. Предполагается, что количество исходных ошибок в программе в процессе исправления уменьшается, новые ошибки вносятся. ВЫВОД: скорость выявления ошибок пропорциональна числу оставшихся ошибок.

Статическая модель Миллса. Вначале программа засоряется некоторым количеством известных ошибок. Ошибки вносятся случайным образом, фиксируются в протоколе и специалист тестирования не знает ни количество ошибок, ни их характер. Предлагается, что для собственных ошибок и внесенных ошибок вероятность обнаружения одинакова и зависит только от их количества. Тестируя программу можно оценить N – число ошибок в программе (первоначальное). Пусть было внесено S ошибок, при тестировании было обнаружено n + v ошибок (собственные + внесенные). По методу максимального подобия можно определить N = S*n/v. Миллс предлагал во время всего тестирования после каждой найденной ошибки, отмечать на графике число найденных ошибок и прогноз N. Вторая часть модели связана с проверкой гипотезы по N. Пусть в программе не более K собственных ошибок и  внесено S ошибок. Программа тестируется до тех пор, пока будут найдены все внесенные ошибки. При этом зафиксируется N собственных ошибок