基于未确知测度的软件可靠性定性评价

分析了软件可靠性定性评价中的不确定性,结合未确知数学理论,建立了软件可靠性评价指标体系,提出可靠性评分、不确定性量化方法和置信度准则,构造软件可靠性定性评价未确知测度模型,将该方法应用在惯性导航软件系统的可靠性定性评价中,验证了该模型的可用性和有效性。     

基于贝叶斯网络的计算机经济信息系统可靠性模型及其应用

主要针对计算机经济信息系统由构件和连接件形成的可靠性模型及其应用进行了研究。根据现代贝叶斯网络方法具有推理精确、直观易理解和较强可操作性的特点,经过对经济信息系统的实例分析可以得到系统可靠性计算概率值与系统诊断的分析结果。说明该模型可方便地用于经济信息系统的可靠性计算和系统可靠性诊断,并可以在第三方构件和异构环境中进行可靠性分析。     

基于未确知理论的软件可靠性建模

将未确知理论应用于软件可靠性建模研究,采用其分析软件故障过程,用未确知数学描述软件失效特征计算软件可靠性参数,并在此基础上构建了一个基于未确知数学理论的软件可靠性模型.新模型改变了传统的建模思路,跳出了传统软件可靠性建模过程中关于失效强度变化的各种统计分布假设的束缚,具有较好的适用性,改善了模型应用中的不一致性问题.     

基于未确知聚类的软件可靠性模型研究

软件可靠性是软件质量的重要指标之一。传统的软件可靠性模型通过一些精确、无歧义的假设,对软件的可靠性增长行为进行抽象和简化。将未确知理论与聚类方法结合起来应用于软件可靠性的研究中,摆脱了对软件故障过程的各种分布假设,改善了模型应用中的不一致问题。最后通过实例对新算法和传统算法进行了比较与分析。     

基于体系结构的软件可靠性指标分配方法研究

为提高软件可靠性分配的合理性和工程实用性,对现有的各种软件可靠性分配技术与方法进行深入分析和总结,提出了基于体系结构的软件可靠性指标分配方法.该方法利用离散马尔科夫链状态模型(DTMC)表示软件系统可靠性与各构件可靠性之间的关系,从而建立了考虑体系结构的软件可靠性分配模型;利用灵敏度分析各构件对系统可靠性指标的影响程度.实验结果表明了该方法较传统分配方法更有效.     

软件可靠性预测的增强贝叶斯组合模型

针对当前可靠性预测模型的预测精度问题,提出一种增强贝叶斯组合的短期软件可靠性预测模型。该模型以基于小波分解的单个可靠性预测模型作为基本预测模型, 根据当前相邻几个失效时间间隔的预测精度,更新组合模型中各个基本预测模型的权重,解决了贝叶斯组合模型权重计算采用全部历史数据而导致某个基本预测模型权值占主导地位的缺陷,提高了贝叶斯组合模型对软件可靠性的预测精度。实验结果表明,增强贝叶斯组合预测模型的预测精度不仅优于单一的预测方法,而且也优于传统的软件组合预测模型,能显著提高软件可靠性预测的精度和模型对数据的适应性。     

一种改进的基于路径的构件软件可靠性模型研究

基于构件的软件可靠性分析往往把构件的可靠性当作自身固有不变的属性,忽略了在不同的运行路径下因构件所处的交互环境不同造成的实际可靠性的变化。因此,提出一种改进的基于路径的构件软件可靠性模型,它引入构件动态迁移图来建立构件软件运行路径和构件可靠性关系,给出一种改进的基于路径的用以计算构件软件可靠性的方法。最后通过实例验证了该方法的有效性和可行性。     

基于神经网络组合模型的软件可靠性评估研究

在软件可靠性评估问题的研究中,构件存在动态失效的问题。为了提高软件可靠性的预测精度,在分析经典软件可靠性模型与神经网络可靠性模型研究的基础上,采用了一种神经网络组合软件可靠性模型。模型通过构造与所选基模型相适应的传递函数,实现了经典软件可靠性模型和神经网络的有机结合,这种神经网络组合模型可以用较小的网络规模获得满意的泛化特性。进行仿真的结果表明,神经网络组合模型能够有效提高软件可靠性的预测精度和效率。     

基于未确知测度的信息系统风险评估模型

在对信息系统风险评价指标体系进行系统分析的基础上,利用未确知测度给出了一种适合信息系统特点的未确知测度风险评估模型。该模型评价结果合理。应用实例表明了该方法的有效性,效率大大高于一些起初的模型,且易于实现。     

软件MTBF计算方法研究

对传统的软件可靠性模型进行了分析和研究,指出了传统模型存在的一些问题,提出了将未确知理论应用于软件可靠性的研究中,该方法摆脱了对软件故障过程的各种分布假设,算法简单、稳健性好。最后通过实例对新算法和传统算法进行了比较与分析。     

Uncertainty Analysis in Software Reliability Modeling by Bayesian Analysis with Maximum-Entropy Principle

In software reliability modeling, the parameters of the model are typically estimated from the test data of the corresponding component. However, the widely used point estimators are subject to random variations in the data, resulting in uncertainties in these estimated parameters. Ignoring the parameter uncertainty can result in grossly underestimating the uncertainty in the total system reliability. This paper attempts to study and quantify the uncertainties in the software reliability modeling of a single component with correlated parameters and in a large system with numerous components. Another characteristic challenge in software testing and reliability is the lack of available failure data from a single test, which often makes modeling difficult. This lack of data poses a bigger challenge in the uncertainty analysis of the software reliability modeling. To overcome this challenge, this paper proposes utilizing experts' opinions and historical data from previous projects to complement the small number of observations to quantify the uncertainties. This is done by combining the maximum-entropy principle (MEP) into the Bayesian approach. This paper further considers the uncertainty analysis at the system level, which contains multiple components, each with its respective model/parameter/ uncertainty, by using a Monte Carlo approach. Some examples with different modeling approaches (NHPP, Markov, Graph theory) are illustrated to show the generality and effectiveness of the proposed approach. Furthermore, we illustrate how the proposed approach for considering the uncertainties in various components improves a large-scale system reliability model.     

软件可靠性测试的理论分析

目前软件可靠性测试没有真正开展起来,即使重要的军用软件也没有进行软件可靠性测试。软件可靠性模型的不一致性以及软件可靠性测试时间长、费用高、资源消耗大是造成这种局面的两个主要问题。而这两个问题很大程度是由传统基于随机系统假设的软件可靠性理论导致的。因此,在该理论下对可靠性测试方法及可靠性模型的修补与改善工作很难从根本上解决问题。只有从软件可靠性理论本身入手,提出新的研究思路,才有可能摆脱目前软件可靠性测试的困境。首先介绍了软件可靠性测试的现状,然后重点对现有可靠性理论进行了分析和总结,在此基础上,提出了软件可靠性测试研究的一些新思路。     

军用软件检验方法研究

计算机技术在军用信息化的发展与应用,使武器装备系统中软件成分的比例越来越高、规模越来越大,极大地提高了武器装备的许多原有性能,发挥了最大潜能,获得了崭新的能力。军用软件的质量已经成为检验军工产品的重要指标。长期以来,在使用和实践中暴露出的软件与软件有关的问题逐渐增多,直接影响了整个武器系统的质量,为避免和消除错误,就要加强军用软件检验方法研究,来不断提高武器装备软件的质量与可靠性。     

一种软件可靠性评估模型及其Petri网描述

通过提出k-可靠模型,对现有软件可靠性评估方法所依据的模型进行重构,并根据Petri网及软件可靠性的相关理论,对构成软件系统的各个组件进行可靠性评估,从而实现对软件系统的可靠性评估,并介绍一种自底向上的可靠性计算过程。该方法能对软件系统的进行分解和综合计算,达到对整个软件系统可靠性评估的目的。     

Knowledge Representation of Software Component Interconnection Information for Large-Scale Software Modifications

Logic can be used to precisely express human thoughts and inferences. In this paper, an approach using first-order logic for knowledge representation of software component interconnection information to facilitate the validity and integrity checking of the interconnection among software components during software development or modification is presented. Directed graphs are first used to model the structure and behavior of a large-scale software system, and a first-order theory of directed graphs (the DG theory) is established. The interconnection behavior among software components in a large-scale software system is a directed graph which is called software component interconnection graph (CIG). The behavior of the CIG is interpreted using the DG theory and translated into logic representation. The translated logic representation is a set of logic clauses and can be considered as a set of axioms. Automated reasoning techniques based on these axioms can be used to perform the validity and integrity checking of software properties in the software development or maintenance phase.     

基于贝叶斯网络的军事工程毁伤评估模型研究

应用贝叶斯网络理论在解决不确定性事件方面的推理优势,提出了基于贝叶斯网络的军事工程毁伤评估新方法。根据军事工程毁伤评估的系统特征与要求,提出了分解、转换、综合的系统建模规则,并引入贝叶斯网络原理,建立了运用贝叶斯网络进行军事工程毁伤评估系统建模的分析框架;在确定军事工程毁伤评估网络节点变量的基础上,以仿真计算数据为样本,确定网络结构和网络参数,寻找隐含的概率依赖关系和知识表达,构建军事工程毁伤评估置信模型。通过实例验证了用贝叶斯网络进行军事工程毁伤评估与推理的有效性。     

Integrated importance measures of multi-state systems under uncertainty

Importance analysis in reliability engineering is used to find the weakest components in a system. Traditional importance measures for multi-state systems analysis mainly pay attention to the reliability or structure characteristics of components, but seldom consider the causalities between components in the system under uncertainty. In order to solve the above problems, the multi-state system Bayesian network is proposed to represent the multi-state system under uncertainty and facilitate the component importance calculation. Then, this paper puts forward a separate subset algorithm based on the Bayesian information criterion and K2 algorithm to build the multi-state system Bayesian network of practical systems automatically. By considering the reliability, structure and causality characteristics of components comprehensively, the integrated importance measure is also presented to describe the effects of component failures on the state distribution of the multi-state system under uncertainty. Finally, the application of the multi-state system Bayesian network, the separate subset algorithm and the integrated importance measure in a simple head-up display system is implemented to verify the effectiveness of the proposed methods in components importance analysis.     

基于构件影响因子的软件可靠性评估方法

为提高构件式软件系统可靠性评估的准确性,使软件系统的优化效率得到提高,提出一种基于构件影响因子的软件可靠性评估方法.基于构件式软件系统具有的复杂网络特性,使用引入构件转移概率的加权PageRank算法评估构件的影响因子,将构件的影响因子引入到离散时间马尔科夫链的可靠性评估模型中,评估软件系统的可靠性.实验结果表明,该方...     

一种改进的基于架构的软件可靠性模型

基于架构的软件可靠性分析往往把构件的可靠性当作自身固有不变的属性,忽略了在不同的输入剖面下,因构件所处的交互环境不同造成的实际可靠性的变化。改进了一种基于架构的可靠性模型,引入转移目的构件剖面矩阵来建立系统操作剖面和构件可靠性的联系,并给出了改进后的可靠性合成算法。实例分析表明,该模型可以全面捕捉到在不同系统操作剖面下,因构件之间转移概率和构件可靠度这两个参数的变化对整体可靠性产生的影响,提高了系统设计阶段可靠性分析的精确性。     

基于高层体系结构的军事工程毁伤与防护仿真系统

为满足军事工程毁伤分析、防护评估、防护训练等需要,提出一种基于高层体系结构/运行支撑架构 (HLA/RTI)的军事工程毁伤与防护仿真体系结构。在阐述仿真系统概念设计的基础上,确立了军事工程毁伤与防护仿真HLA总体架构,提出了系统功能逻辑结构;模型是HLA联邦开发的核心问题,确立了军事工程毁伤与防护仿真模型体系,遵从军事训练信息系统模型框架,设计了军事工程毁伤与防护模型;最后,给出了系统联邦工作流程,遵循联邦时间策略,以UML时序模型说明联邦成员行为设计。