Метрология программных систем. Основные термины и понятия и определения.

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Под качеством ПС понимается набор свойств ПС, обеспечивающий полное удовлетворение всех требований пользователя к ПС.

Метрика – совокупность методов измерения характеристик программных систем и шкалы оценки, т.е. это методы измерения параметров прог.системы.

Мера – это число или категорий, присвоенные атрибуту объекта путем измерения.

Измерение – это использование метрики для присвоения атрибуту значения (числа или категории) из шкалы.

Показатель качества ПС – характеристика качества программного средства, обладающая количественным значением. Каждый показатель качества может использоваться, если определена его метрика, способы измерения и сопоставления с требующимся значением.

Качество программной системы – набор свойств, обеспечивающих полное удовлетворение всех требований пользователя программной системы. Но! Перед тем как определить степень качества системы, необходимы требования, так как не логично требовать качество от системы без изначальных требований к ней. Без требований – нет качества.

Шкала – набор значений с определенными свойствами.

При оценке качества используются следующие типы шкал:

1) номинальная – соответствует набору категорий;

2) упорядоченная – соответствует упорядоченному набору делений шкалы;

3) интервальная – соответствует упорядоченной шкале с равноудаленными делениями;

4) относительная – соответствует упорядоченной шкале с равно удаленными делениями, оцененными в относительных единицах (относительно некоторой абсолютной величины).

Метрики, использующие номинальную и упорядоченную шкалы, применяются для оценки качественных показателей, которые нельзя измерить количественно. Метрики, использующие две последние шкалы, применяются для оценки количественных показателей.

Качество ПС описывается совокупностью показателей критериев, для каждого из которых должны быть определены метрики и методы их измерения. В соответствии с принципиальными особенностями ПС выбираются номенклатура и значения показателей качества, которые отражаются в техническом задании и в спецификации требований на конечный продукт.

3. Надежность программ. Определение, показатели надежности, модели Миллса и простая интуитивная модель оценки числа возможных ошибок в программе

Надежность программ –это способность выполнять задан­ные функ­­­ции в различных условиях. Надежностьявляется внут­ренним свойст­вом систем, проявляющимся только во времени. Причиной нарушения рабо­тоспособности программ при безот­казности аппаратуры всегда является наличие ошибок в программе и/или конфликт между реальны­ми исходными данными, подлежащими обработ­ке, и программой, осуществляющей эту обработку. Для оценки числа ошибок в программе сущеcтвуют различные модели. Приведем две модели оценки числа ошибок в программе (N), в которых вероятность обнаружения ошибок одинаковы и не зависит от времени и сложности причин, вызвавших ошибки. В модели Миллса вносятся S искусственных ошибок. Тогда, n/N=s/S (где n и s число реальных и искусственных найденных ошибок при тестировании соответственно) и N=n*S/s. В простой интуитивной модели программу тестируют две группы тестировщиков. Тогда n1/N=n2/N=n12/n1 (где, n1, n2, n12 – число всех ошибок обнаруженных первой и второй группами и обеими группами соответственно) и N=n1*n2/n12. Работо­спо­соб­ность ПС можно гарантировать при исходных данных, которые исполь­зова­лись при отладке и испытаниях. Реальные исходные данные могут иметь значения, отличающиеся от заданных техническим заданием и от использованных при тестировании. При таких исходных данных функциони­­ро­ва­ние программ трудно предсказать заранее, и поэтому весьма вероятны различные аномалии, завершающиеся отка­зами.

Основные показатели надежности.

Устойчивость наиболее широко характеризует способность к без­отказному функционированию после произошедших сбоев. Она зависит от уров­ня неустраненных ошибок и способности ПС реа­гировать на прояв­ле­ния ошибок так, чтобы это не отражалось на показателях надежности. Последнее определяется эффективностью контроля за доступом к данным, степенью обеспечения их секрет­ности и сохранности, а также селекцией достоверных данных, по­ступающих из внешней среды (живучесть), и средствами обнару­жения аномалий функционирования ПС.

Восстанавливаемость характеризуется полнотой восстановления функционирования программ после перезапуска-рестарта. Пере­запуск должен обеспечивать возобновление нормального функцио­нирования ПС, на что требуются ресурсы компьютера и время. Поэтому полнота и длительность восстановления функционирования после сбоев отражают качество ПС и возможность его использования по прямому назначению.

Коэффициент готовности –отражает вероятность иметь восстанав­ливаемую систему в работоспособном состоянии в произвольный момент времени. Значение коэффициен­та готовности соответствует времени полезной работы систе­мы на достаточно большом интервале, содержащем как отказы, так и вос­становления.

Защищенность ПС включает определение полноты использования доступных методов и средств защиты программного средства от потенциальных угроз и достигнутой при этом безопасности функционирования информационной системы (ISO 15408:1999-1-3)