Содержание дисциплины. Лекция 1. Цель, задачи, предмет курса

Лекции

Лекция 1. Цель, задачи, предмет курса. Связь курса с другими предметами. Сущность проблемы надежности. Роль надежности при проектировании, изготовлении и эксплуатации АСОИУ. Проблема «Сложность – надежность – стоимость». Общие пути анализа и оценки надежности. Прогностика и диагностика программно-аппаратного обеспечения АСОИУ.

Лекция 2. Основные понятия и определения: элементы, модели, функции, системы. Характеристики надежности и аналитические связи между ними. Долговечность. Ремонтопригодность. Сохраняемость. Влияние различных факторов на показатели надежности. Характеристики случайных величин и событий. Потоки случайных событий. Основные характеристики случайных величин и их связь с характеристиками надежности.

Лекция 3. Расчет надежности невосстанавливаемых систем: расчет надежности систем при мгновенных и постепенных отказах. Перераспределение системных показателей надежности по элементам АСОИУ. Надежность разветвленных систем. Основные классы избыточности: структурная, временная, функциональная, информационная. Методы структурного резервирования. Модели расчета надежности: вероятностно-логическая; логико-вероятностная; модель, описываемая системой дифференциальных уравнений; модель, описываемая системой интегральных уравнений.

Лекция 4. Методы расчета надежности при учете старения элементов. Методы расчета надежности с учетом допусков на параметры системы. Оптимальное резервирование. Расчет надежности восстанавливаемых систем: показатели надежности восстанавливаемых систем. Функциональные связи показателей надежности между собой и с системными показателями. Ремонтопригодность. Техническое обслуживание. Распределение времени текущего ремонта. Синтез моделей восстанавливаемых систем.

Лекция 5. Основы теории контроля ИУВК, АСОИУ: организация и проведение испытаний на надежность. Контроль по модулю. Построение контрольных тестов. Надежность систем с учетом влияющих факторов: надежности контролирующих устройств, надежности коммутационных элементов. Проектирование системы контроля работоспособности АСОИУ.

Лекция 6. Методы диагностирования: основные положения. Методы построения диагностирующих тестов. Организация систем функционального диагностирования. Диагностирование многопроцессорных ИУВК.

Лекция 7. Надежность программного обеспечения: понятие отказов программы. Модели надежности программы: экспоненциальная, марковская, модель Джелинского-Моранды. Модели введения структурной избыточности в программы. Методы обеспечения надежности программного обеспечения. Структурные и функциональные методы тестирования программ. оценка качества программного продукта. Верификация. Валидация.

Лекция 8. Отказоустойчивые АСОИУ: назначение и свойства отказоустойчивых систем. Принцип расширяющегося ядра при контроле и диагностировании. Применение кодов с обнаружением и исправлением ошибок. Отказоустойчивые микропроцессорные системы.

Лекция 9. Решение задач надежности путем применения статистических методов: элементы метода статистического моделирования. Моделирование случайных величин с заданными законами распределения. Методы обработки потоков отказов и восстановлений. Решение задач надежности методом статистического моделирования, СМО.

Лекция 10. Основы эргономического обеспечения разработки АСОИУ: назначение и цели эргономики. Эргономические требования к АСОИУ. Характеристика человека, как звена АСОИУ. Распределение функций между оператором и системой управления. Модель эргономического звена. Обеспечение эргономического качества, оптимальные задачи эргономики. Эргономическая экспертиза.

Лекция 11. Управление качеством АСОИУ: общие сведения о системе управления качеством. Классификация систем управления качеством. Качество и возможность его оценки. Математико-статистические основы управления качеством. Структурные схемы систем управления качеством. АСОИУ качеством производства. Стандартизация и сертификация в управлении качеством.

Лабораторные занятия

Занятие 1. Определение количественных характеристик надежности систем по эмпирическим данным. Разработка алгоритма, построение графических зависимостей между параметрами и их анализ (4 часа).

Занятие 2. Исследование зависимостей характеристик надежности системы с постоянно включенным резервом от степени избыточности и характера резерва, построение графических зависимостей между параметрами и их анализ (4 часа). Защита лабораторной работы №1.

Занятие 3. Расчет надежности и сравнительный анализ систем, заданных различными логическими структурами: с постоянно включенным резервом, с мажоритарным резервированием, с резервированием по методу замещения (4 часа). Защита лабораторной работы №2.

Занятие 4. Построение модели расчета надежности восстанавливаемой системы. Исследование модели надежности (4 часа). Защита лабораторной работы №3.

Занятие 5. Исследование модели Джелинского-Моранды для расчета надежности программного продукта (4 часа). Защита лабораторной работы №4.

Занятие 6. Защита лабораторной работы №5 (2 часа).

Индивидуальные занятия.

Индивидуальные занятия заключаются в самостоятельном изучении разделов курса, выполнении студентами индивидуальных заданий, а также домашних заданий по соответствующим разделам дисциплины. Занятия проводятся в форме индивидуальных собеседований, консультаций, методических рекомендаций и обеспечиваются необходимой научно-технической и методической литературой, программными инструментальными средствами и машинным временем.

Темы курса, по которым предусмотрена индивидуальная работа:

1. Статистическое моделирование процессов отказов систем.

2. Расчет надежности резервированных систем, сравнительный анализ эффективности методов резервирования.

3. Расчет надежности восстанавливаемых систем. Применение моделей массового обслуживания для определения асимптотических значений показателей надежности.

4. Построение интегральных критериев для оценки эффективности различных мероприятий по достижению требуемых показателей надежности.

5. Сравнительный алгоритм надежности моделей программных продуктов.

6. Алгоритм оценки качества продукции.

7. Дисперсионный анализ качества продукции, услуг.

8. Сравнительный анализ методов диагностики состояния информационно-вычислительных систем.