Павлова Элина 3-2П9

Павлова Элина 3-2П9

Глава 5

Назовите причины и уровни ошибок в СПК.

В общем случае под программной ошибкой подразумевается непредвиденное искажение работы программы.

Источниками ошибок в работе сложных программных комплексов (СПК) могут быть и сами программисты с их индивидуальными особенностями, квалификацией, талантом и опытом.

По уровням ошибки подразделяют на первичные, вторичные, небольшие, умеренные и критические.

При отладке и тестировании ПО обычно сначала обнаруживаются вторичные ошибки, т. е. последствия внутренних его дефектов, которые следует квалифицировать как первичные причины обнаруженных аномалий результатов. Последующие локализация и корректировка первичных ошибок должны приводить к устранению ошибок, первоначально обнаруживаемых в результатах функционирования программ.

Небольшими ошибками называют такие, на которые средний пользователь не обратит внимания при применении программного продукта вследствие отсутствия их проявления и последствия которых обычно так и не обнаруживаются. Небольшие ошибки могут включать орфографические ошибки на экране, пропущенные разделы в справочнике и другие мелкие проблемы. Такие ошибки никогда не помешают выпуску и применению версии СПК и (или) программного продукта. По десятибалльной шкале рисков небольшие ошибки находятся в пределах от 1-го до 3-го приоритета.

Умеренные ошибки влияют на конечного пользователя, но имеются слабые последствия или обходные пути, позволяющие сохранить достаточную функциональность программного продукта. Это такие дефекты, как неверные ссылки на страницах, ошибочный текст на экране и даже сбои, если эти сбои трудно воспроизвести и они не оказывают влияния на существенное число пользователей. По десятибалльной шкале умеренные ошибки находятся в диапазоне от 4-го до 7-го приоритета.

Критические ошибки имеют уровень приоритета 10. Важной особенностью процесса выявления ошибок в программах является отсутствие полностью определенной программы-эталона, которой должны соответствовать текст и результаты функционирования разрабатываемой программы.

Какие математические модели ошибок ПО вам известны?

Модели имеют вероятностный характер, и достоверность прогнозов в значительной степени зависит от точности исходных данных и глубины прогнозирования по времени. Эти математические модели предназначены для оценки:

Надежности работы ПО в процессе отладки, испытаний и эксплуатации;
Числа ошибок, оставшихся не выявленными в анализируемых программах;
Времени, требующегося для обнаружения следующей ошибки в функционирующей программе;
Времени, необходимого для поиска всех ошибок с заданной вероятностью.

Имеются пути для приближенной статистической оценки полного числа ошибок или вероятности ошибки в каждой команде программы. Такие оценки базируются на построении математических моделей в предположении о жесткой зависимости между общим количеством и проявлениями ошибок в комплексе программ после его отладки в течение времени T, т. е. между:

Суммарным числом первичных ошибок в комплексе программ (n₀) или вероятностью ошибки в каждой команде программы (p₀);
Числом ошибок, выявляемых в единицу времени в процессе тестирования и отладки при постоянных усилиях на ее проведение (dn/dτ);
Интенсивностью искажений результатов в единицу времени (λ) на выходе комплекса программ вследствие невыявленных первичных ошибок при функционировании программ.

Известны несколько математических моделей, основой которых являются различные гипотезы о характере проявления вторичных ошибок в программах. Эти гипотезы можно подразделить на три группы.

В первую группу входят очевидные допущения, статистическая проверка которых невозможна и нецелесообразна. Эта группа включает в себя предположение о наблюдаемости искажений данных, программ или вычислительного процесса, обусловленных первичными ошибками в программах. Вторую группусоставляют допущения, определяющие специфические характеристики модели и требующие статистической проверки и обоснования на базе экспериментальных исследований. В третью группу включены второстепенные допущения, расширяющие и уточняющие возможности применения модели и частично доступные экспериментальной проверке.

Вторая группа допущений при построении математических моделей ошибок является основной и проверена интегрально по обобщенным характеристикам частости обнаружения ошибок и дифференцирование путем анализа правомерности каждого допущения.

Предполагается, что интенсивность проявления ошибок остается постоянной, пока не произведено исправление первичной ошибки или не изменена программа по другой причине. Если каждая обнаруженная ошибка исправляется, то значения интервалов времени между их проявлениями изменяются по экспоненциальному закону. Интегральная проверка распределения интервалов времени между обнаружениями ошибок показала, что оно достаточно хорошо аппроксимируется экспонентой.

Каждая обнаруженная ошибка подлежит исправлению, поэтому предполагается, что частота исправления ошибок пропорциональна частоте их обнаружения. Однако некоторые исправления, в свою очередь, содержат ошибки. Кроме того, некоторые ошибки являются связанными, и при обнаружении проявления одной ошибки следует исправление нескольких первичных ошибок. Из-за этого частота обнаружения ошибок и частота их исправления не равны, а должны быть связаны некоторым коэффициентом пропорциональности.

Третья группа допущений детализирует использование ресурсов на корректировку программ и повышение их качества.

Приведенные предположения позволяют построить экспоненциальную математическую модель распределения моментов обнаружения ошибок в программах и установить связь между интенсивностью обнаружения ошибок при отладке dn/dτ интенсивностью проявления ошибок при нормальном функционировании программ λ и числом первичных ошибок n.