引信软件可靠性测试与评估的工程技术研究

对引信软件的特点进行了分析，从可靠性指标的内涵和可靠性指标的分配、测试用例的构造、测试环境与方法、可靠性估计、可靠性增长试验及可靠性验证等方面阐述了引信软件可靠性测试与评估技术，为引信软件进行可靠性测评提供了参考。     

软件测试资源与成本管控和最优发布策略

为全面系统地了解软件测试过程中与可靠性相关的重要过程的研究现状和最新发展,对测试资源和成本的管理,以及最优发布技术问题进行了深入研究。首先将研究问题划分为4类,剖析了测试资源分配与控制,成本模型和最优发布基本内容,给出了其公式化的形式化描述和内在关系;然后从软件体系结构建模、测试过程建模、非线性最优化与仿真求解3个方面进行了技术分类评述。进一步将研究内容从5个方面进行归一化分类,并对选取的典型模型进行了归类比较总结。最后,指出了进一步研究发展的主要问题。研究分析表明,测试资源分配与成本管控和最优发布策略中,考虑到软件体系结构特征和不完美排错模型,向多目标融合方向发展,并与可靠性评估相关是后续研究的研究。     

基于频率差异积分的故障定位算法研究

软件故障定位是软件测试实践中最重要的活动之一。目前,利用人工方式通过调试器进行故障定位仍然占据主导地位,故障定位能力常常依赖于人员的知识和经验,调试效率低,调试支持工具相对较弱,对程序员要求高。因此,无论在软件开发阶段还是软件投入使用以后,软件调试和故障定位的自动化技术越来越成为一个有重要价值的研究课题。研究了多种成熟的基于谓词的统计学错误定位技术,分析了典型的参数化和非参数化故障定位统计模型,提出了一种新的基于谓词统计的故障定位算法:频率差异积分算法(Frequency Difference Integration,简称为FDI),突破了现有算法的部分限制;最后对FDI算法进行了验证,并和已有算法进行了对比,验证了其有效性和高效性。借助该研究成果,可以有效提高故障定位的准确率和覆盖率,这对于推动程序自动化调试技术、缩短软件开发周期、降低软件的维护成本具有一定的意义和实用价值。     

激光角度欺骗仿真系统的软件可靠性指标分配

在激光角度欺骗仿真系统的需求分析和概要设计阶段,使用基于模糊故障模式、影响及危害性分析(FMECA)框架的分配法对该系统软件可靠性分配。首先建立影响因素集、评价集合;然后基于FMECA框架进行模糊综合评价;再利用层次分析法(AHP)得到权重集;最后通过量化手段得到各子系统的不可靠系数并将它们转化为平均无故障时间(MTBF)。最终得到的可靠性指标符合专家评估和类似软件系统的可靠性分配结果。     

基于失效数据统计方式的软件可靠性增长模型框架

为了更真实地描述软件失效过程,针对软件故障一旦检测出就立即排除掉这一不符合真实情况的假设条件,考虑到检错过程和排错过程的异步性,提出了计入重复故障的可靠性增长模型框架（RFM）和不计重复故障的可靠性增长模型框架（NRFM）,并指出了每个框架的适用范围．最后以NRFM为例,给出一个新的可靠性增长模型．通过公开发表的一组数据集上的拟合实验和预测实验表明,与其他模型相比,该模型具有很好的拟合能力和预测能力．     

软硬件可靠性综合评价方法研究

首先阐述了软硬件可靠性综合评价方法 ,并对现有综合评价方法进行深入分析和总结,将现有方法分为基于故障数据融合的方法、基于多模型综合的方法和基于系统结构分解的方法三类并进行比较。在此基础上,分别从失效过程融合、评价结果融合以及微观结构融合三个方面进行了综合评价方法机理分析,得出基于评价结果融合的方法未能有效解决软硬件失效机理不同对综合评价的影响从而造成评价准确性较差,而其他两类方法则在较大程度上考虑了软硬件失效机理不同,因此评价准确性高,最后讨论了软硬件综合评价方法未来有前景的研究方向。     

电参数分析管理装置的设计

电参数分析管理装置的主要功能是对电能表及其他电能计量仪表进行实时监督。它是国家科技部中小企业技术创新资助项目。介绍了该装置的主要功能、软件设计、系统软件可靠性评估及硬件构成。     

基于优化神经网络的采集终端软件可靠性预测

采集终端软件的可靠性是评价软件系统生命周期的一个重要指标。针对多种神经网络和支持向量机等方法在软件系统可靠性评价中存在的参数优化困难、软件系统预测模型的低准确率问题,提出基于SAGFA-BPNN的建模方法。该方法采用PCA对实验数据降维处理,剔除影响模型准确率的冗余和干扰样本;在优化SA和GA的基础上,给出退火遗传融合优化算法(SAGFA),并发挥其全局寻优能力,以及BPNN非线性映射能力,提出SAGFA-BPNN网络,及基于它的建模方法,以提高训练速度、全局寻优能力及准确度。文章还应用该方法对采集终端软件的可靠性进行了预测,预测结果表明,该方法可以有效地提高模型的准确度。     

单片机系统软件可靠性设计的研究

在分析程序计数器PC“走飞”成因及其后果基础上,全面阐述了指令冗余、软件陷阱等常见软件可靠性设计方式、优缺点,提出了一种程序模块间的远程拦截技术,较好地解决了PC“走飞”带来的单片机控制系统可靠性问题,完善了单片机控制系统软件可靠性设计技术。     

负指数分布排错时间的软件可靠性模型

传统的软件可靠性模型大多假设排除错误的时间忽略不计,基于假设过于苛刻,影响了模型应用的范围和精度。因此在JM模型的基础上,提出了排错时间为负指数分布的软件可靠性模型及本模型的极大似然参数估计方法。通过用马尔可夫过程描述系统的状态,分析了模型的数值求解方法,并讨论了使用在本模型中的失效预测、剩余错误预测和等待排出的错误数预测公式。同时利用实际的工程数据对本模型的应用过程进行了验证。