 |
Эффективности программного изделия
|
|
|
|
Параметры производительности и ресурсоёмкости относятся к числу важнейших показателей качества любого программного изделия. Их значения обязательно должны быть указаны в эксплуатационной документации.
Следует заметить, что взаимосвязь между требованиями к производительности и ресурсоёмкости имеет сложный и противоречивый характер. Например, с одной стороны, чем больше ресурсов памяти задействовано для хранения данных, тем больше времени занимает их поиск, пересылка и размещение. С другой стороны, многие алгоритмы работают быстрее, если им предоставляется больший объём памяти, в который они могут сохранять промежуточные результаты, вместо того, чтобы вычислять их по нескольку раз.
Коэффициент использования оперативной памяти ПИ, определяется по формуле
, (3.2)
где 
- объём памяти, используемый на i -том этапе решения задачи в n -й реализации; 
длительность этого этапа; Т- общее время работы ПИ; m – общее число этапов.
Этот коэффициент можно рассчитать для нескольких программных реализаций, и выбрать ту, для которой он наибольший.
Возможно определение коэффициента использования оперативной памяти по другой формуле:
, (3.3.)
где 
- коэффициент согласования характеристик ЭВМ, на которых решаются эталонная и исследуемая программы; 
- коэффициент согласования параметров эталонной и исследуемой задач; 
- коэффициент использования памяти эталонной программой; 
- коэффициент использования памяти данной программой.
Чем ближе 
к единице, тем выше эффективность ПИ в части использования оперативной памяти.
Количественная оценка
Безопасности информационной системы
Безопасность информационной системы – свойство, заключающееся в способности системы обеспечить конфиденциальность и целостность информации, то есть защиту информации от несанкционированного доступа с целью её раскрытия, изменения или разрушения.
|
|
|
В руководящих документах Гостехкомиссии России «Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа к информации. Классификация автоматизированных систем и требования к защите информации» и «Средства вычислительной техники. Защита от несанкционированного доступа к информации. Показатели защищённости от несанкционированного доступа к информации» рекомендовано для оценки защиты информации от несанкционированного доступа использовать показатели:
- вероятность попадания информации абоненту, которому она не предназначена;
- вероятность не прохождения сигнала тревоги.
При оптимизации систем защиты информации удобнее использовать вместо вероятностей и коэффициенты 
и 
, где 
- вероятность появления несанкционированного обращения (
и 
- условные вероятности событий при условии возникновения несанкционированного обращения).
Основные понятия теории надёжности
Надёжность – важнейшая характеристика качества и эффективности любой системы, поэтому разработана специальная теория – теория надёжности.
Теория надёжности может быть определена, как научная дисциплина, изучающая закономерности, которых следует придерживаться при разработке и эксплуатации систем для обеспечения оптимального уровня их надёжности с минимальными затратами ресурсов.
Надёжность – характеристика временная, она может быть ориентирована либо в прошлое, либо в будущее время и не допускает «точечных» во времени оценок. Иными словами, надёжность – это свойство системы «штатно» функционировать во времени.
Надёжность – комплексное свойство системы; оно включает в себя более простые свойства, такие как безотказность, ремонтопригодность, долговечность и т.д.
|
|
|
Безотказность – свойство системы сохранять работоспособное состояние в течении некоторого времени или наработки (наработка – продолжительность или объём работы системы).
Ремонтопригодность – свойство системы, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путём проведения технического обслуживания и ремонта.
Долговечность – свойство системы сохранять при установленной системе технического обслуживания и ремонта работоспособное состояние до наступления предельного состояния, то есть такого момента, когда дальнейшее использование системы по назначению недопустимо или нецелесообразно.
Одним из основных понятий теории надёжности является отказ. Отказом называют полную или частичную потерю работоспособности системы или её элемента. Отказы бывают внезапные и постепенные, зависимые и независимые; полные и частичные, устойчивые или самоустраняющиеся, аппаратные, эргатические, программные и т.п.
Устойчивый отказ обусловливает длительную неработоспособность системы и устраняется только в результате её технического обслуживания, то есть выполнения специальных мер, принятых для восстановления работоспособности системы. Самоустраняющийся отказ (обычно его называют сбоем) – отказ, имеющий кратковременный характер и самоустраняющийся произвольно, без принятия специальных мер для его устранения. Ряд сбоев одного и того же характера, следующих друг за другом, называют перемежающимся отказом.
Аппаратный отказ обусловлен нарушением работоспособности технического элемента системы, соответственно, эргатический – эргатического и программный – программного элемента системы. В соответствии с последней классификацией отказов можно рассматривать и надёжность трёх видов:
§ Аппаратная;
§ Эргатическая;
§ Программная.
Все системы в теории надёжности классифицируются по ряду признаков. Важными классификационными группами являются:
§ Восстанавливаемые;
§ Невосстанавливаемые;
§ Обслуживаемые;
§ Необслуживаемые системы.
Восстанавливаемой называется такая система, работоспособность которой в случае возникновения отказа подлежит восстановлению. Невосстанавливаемая система – такая система, работоспособность которой в случае отказа восстановлению не подлежит.
|
|
|
Обслуживаемая система – система, для которой предусматривается проведение регулярного технического обслуживания. Необслуживаемая система – система, для которой не предусматривается проведение регулярного технического обслуживания.
Информационные и вычислительные системы первых поколений, за редким исключением, относятся к восстанавливаемым обслуживаемым системам. Многие современные вычислительные системы относятся к необслуживаемым восстанавливаемым системам (например, персональные компьютеры) и даже к необслуживаемым и невосстанавливаемым системам (отдельные узлы вычислительных систем, например микропроцессор).
Определение надёжности программного изделия
Применительно к сложным системам, надёжность определяется, как свойство системы выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования [8].
Приведённое определение надёжности приемлемо и для такой сложной системы, какой является программное обеспечение. Однако, в этом определении не отражается различие между типами возможных ошибок, степенью влияния конкретной ошибки на функционирование системы. Это означает, что надёжность ПО должна определяться как функция от степени влияния ошибок и частоты их проявления.
Следовательно, надёжность ПО – это вероятность того, что программа какой-то период времени будет работать без сбоев, с учётом степени их влияния на выходные результаты. Другими словами, надёжность ПО есть функция от ущерба, наносимого ошибкой пользователю. Надёжность не является свойством, присущим программе, а в большей мере относится к тому, как используется программа.
|
|
|
Надежность ПО в значительной степени отличается от надёжности оборудования. Действительно, ПО не подвержено износу, практически отсутствуют ошибки производства, так встречаются они редко и легко могут быть исправлены (например, ошибки перезаписи при копировании). Ненадёжность ПО целиком определяется ошибками разработки, т.е. в основе ненадёжности ПО лежат предопределённые ошибки. Программные ошибки в большей степени зависят от входной информации. Причина появления ошибки в какой-то конкретный момент времени заключается в том, что в этот момент была обработана уникальная последовательность входных данных, вызвавшая проявление ошибки.
В литературе [20] надёжность ПО рассматривается как пределы, в которых система порождает пригодные действия, когда последние требуются. Надёжность является статистической оценкой, связывающей систему с набором требований, в соответствии с которым она должна разрабатываться. Принято считать систему очень надёжной, если велика вероятность того, что при обращении к ней получена требуемая услуга. Система рассматривается как ненадёжная, если она допускает сбои в особых ситуациях, даже если ситуации составляют небольшой процент от общего времени использования системы
|
|
|
