確率モデルによるリアルタイム冗長ソフトウェアシステムの性能評価法に関する研究

基于概率模型的实时冗余软件系统性能评估方法研究

• 批准号: 09780410
• 负责人: 木村 光宏
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780410/
• 关键词: 冗長ソフトウェアシステム; Nバージョンプログラミング; リカバリブロック; リアルタイムシステム; ソフトウェア信頼性; Nバ-ジョンプログラミング

本研究では,ソフトウェアシステムの高信頼化技術としてよく知られている,Nバージョンプログラミングシステムとリカバリブロックシステムに着目し,従来の結果である,各ソフトウェアモジュールの信頼度が等しく,後者のシステムにおける受け入れテストモジュールの信頼度が十分高い場合は,この方式の方がシステム全体の信頼度の向上に寄与することが,新たにリアルタイム(実時間)性を導入した場合についても成立するか否かについて考察した.特に,各モジュールの処理時間に確率分布を与えることによりリアルタイム性を導入するアイデアはこれまでの文献には見あたらず,本研究のユニークな点であるといえる.本研究で得られた知見の一つとして興味深い点は,処理時間制約と各モジュールの処理速度の関係によっては,信頼度の観点からは優れた方式として知られる,リカバリブロックシステムの方がNバージョンプログラミングシステムよりも信頼度が劣る場合があり,その転換点を数式として導出することができた点である.また,本研究の応用として,上記の2つの冗長方式を発展させたNSCP(N self-checking programming)システムにおいても本研究のアプローチによる性能評価を行い,信頼度と処理時間制約との間のいくつかの関係を明らかにした.本研究で用いた確率モデルによる評価手法では,各モジュールの処理速度パラメータを如何に与えるか,あるいはまた,モジュール数が増加するにつれて,解析の困難さが増すといった点が主な問題点となる.前者については,各モジュールにおける処理アルゴリズムの計算量から推定することを考えていたが,具体的な推定方式を開発することまではできなかった.また,後者の問題点については,モジュール数が10を越えるような場合のシステムの信頼度を解析的に導出するのは実用的ではないが,実際問題として,このような冗長システムでは,高々数個のソフトウェアモジュールから構成されることが多いという事実を鑑み,近似的な評価式を導出することなく,シミュレーションによる評価を行い一定の成果を得た.したがって,今後の課題としては,先に述べた各ソフトウェアモジュールの処理速度パラメータを合理的に与える手法の開発が挙げられよう.

This study aims to investigate the high level of information technology for software development, and to find out how to improve the reliability of software development. This method is based on the information of the whole system and the upward transmission of information. The new information is introduced into the system (time) and the situation is established. In particular, the accuracy of the distribution of processing time of each group is different from that of the other groups. This study has found that the processing time constraints and the relationship between the processing speed of the various stages, the reliability of the point of change and the mode of change, the method of change, the change point of the number of times, the change point of the number of times, the change point of the number of times. In this study, we developed the NSCP(N self-checking programming) system in two ways, and evaluated the performance of the NSCP system. In this study, we use the method of evaluation to determine the accuracy rate of the problem, and analyze the difficulty of increasing the processing speed of the problem. In the former case, the calculation amount of each processing group is estimated, and the specific estimation method is developed. In the latter case, the number of problems is up to 10. In the case where the reliability of the system is analyzed, the practical problem is derived. In the real case, the number of problems is long. In the case where the reliability of the system is analyzed, the approximate evaluation formula is derived. A certain amount of results were obtained from the evaluation of the project. In the future, the problems will be discussed. First, the processing speed of each software is discussed.

项目成果

M.Kimura: "A software testing-progress evaluation model based on a digestion process of test-cases" Intern.J.of Reliability,Quality and Sofety Engineering. 4・3. 229-239 (1997)

M.Kimura：“基于测试用例消化过程的软件测试进度评估模型” Intern.J.of Reliability,Quality and Sofety Engineering 4・3 (1997)。

H.Fujiwara: "Software testing-management tool based on object-oriented analysis and its application" Proc.4th China-Japan Intern.Conf on Industrial Mamagement. 272-277 (1998)

H.Fujiwara：“基于面向对象分析的软件测试管理工具及其应用”Proc.4th中日工业管理国际研讨会。

Y.Tatsumi: "Optimal Initial production control period based on a quality growth model" Quality and Reliability Engineering International. (to appear).

Y.Tatsumi：“基于质量增长模型的最佳初始生产控制期”质量与可靠性工程国际。

S.Yamada: "Software reliability assessment tool based on object-oriented analysis and its application" Annals of Software Engineering. (to appear).

S.Yamada：“基于面向对象分析的软件可靠性评估工具及其应用”软件工程年鉴。

山田茂: "コードレビューにおける人的エラーと人的要因に関する考察" 電子情報通信学会論文誌. J81-A,9. 1238-1246 (1998)

Shigeru Yamada：“代码审查中人为错误和人为因素的考虑”，电子、信息和通信工程师学会汇刊 J81-A，9 (1998)。