navigation
hledat
Rozdíly
Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.
|
statnice:si:a4m33tvs1 [2011/05/14 13:51] tape |
statnice:si:a4m33tvs1 [2025/01/03 18:29] (aktuální) |
||
|---|---|---|---|
| Řádek 1: | Řádek 1: | ||
| - | ====== Kategorizace SW chyb, kriteria korektnosti a použitelnosti, spolehlivost SW(A4M33TVS) ====== | + | ====== Kategorizace SW chyb, kritéria korektnosti a použitelnosti, spolehlivost SW(A4M33TVS) ====== |
| - | === Sw. chyba === | + | ===== Softwarová chyba ===== |
| - | * This is a list | + | * Prezentace toho, že program nedělá něco nepředpokládaného |
| - | * The second item | + | * Míra toho, kdy program přestává být užitečný (lidem) |
| - | * You may have different levels | + | * Je to nesouhlas mezi programem se specifikací pouze tehdy, jestliže specifikace existují a jsou správné |
| - | * Another item | + | |
| - | * Prezentace toho, že program nedělá něco nepředpokládaného | + | ===== Softwarové chyby ===== |
| - | * Míra toho, kdy program přestává být užitečný (lidem) | + | * **Pochybení**: Akce člověka, která produkuje nesprávný výsledek. |
| - | * Je to nesouhlas mezi programem se specifikací | + | * **Vada**: Nesprávný krok, proces nebo definice dat v počítačovém programu. Výsledek pochybení. Potenciálně vede k selhání. |
| + | * **Selhání**: Nesprávný výsledek. Projev vady. | ||
| + | * **Chyba**: Kvantitativní vyjádření toho, na kolik je výsledek nesprávný | ||
| + | {{:statnice:si:swerr.png?500| Sw. chyby [1.]}} | ||
| - | === Softwarové chyby ==== | ||
| - | * Pochybení: Akce člověka, která produkuje nesprávný výsledek. | ||
| - | * Vada: Nesprávný krok, proces nebo definice dat v počítačovém programu. Výsledek pochybení. Potenciálně vede k selhání. | ||
| - | * Selhání: Nesprávný výsledek. Projev vady. | ||
| - | * Chyba: Kvantitativní vyjádření toho, na kolik je výsledek nesprávný | ||
| - | {{:statnice:si:swerr.png|}} | ||
| + | ===== Kategorie softwarových chyb ===== | ||
| + | * **Chyby uživatelského rozhraní** | ||
| + | * Problémy s funkčností - program nedělá něco, co by měl dělat nebo to dělá nevhodně(zmatečně, neúspěšně), lze některé operace provést obtížně | ||
| + | * To co se "předpokládá" od programu, žije pouze v mysli uživatele | ||
| + | * Všechny programy mají problémy s funkčností vzhledem k různým uživatelům | ||
| + | * Funkční problém je chybou, pokud očekávání uživatele jsou rozumná | ||
| + | * **Vstupy** | ||
| + | * Jak lze nalézt, jak program používat (jaká je nápověda)? | ||
| + | * Jak snadné je ztratit se v programu? | ||
| + | * Jaké chyby uživatel dělá a kolik ho to stojí času? | ||
| + | * Co mu chybí? | ||
| + | * Nutí prg. uživatele přemýšlet nepřirozeně? | ||
| + | * **Výstupy** | ||
| + | * Rychlost je základ interaktivního sw. | ||
| + | * Cokoli co budí dojem pomalého prg. je problém. | ||
| + | * Získá uživatel, co potřebuje? | ||
| + | * Mají výstupy smysl? | ||
| + | * Může uživatel přizpůsobit výstup potřebám? | ||
| + | * Zle výstup přesměrovat dle potřeby(monitor, tisk, soubor...)? | ||
| + | * **Chyby omezení** | ||
| + | * Chyby zpracování vyjímek zahrnující neschopnost | ||
| + | * Předvídání možnosti chyby a bránit se jim | ||
| + | * Zpracování podmínek chyby | ||
| + | * Zpracovaní detekované chyby různými způspby | ||
| + | * Chyby hraničních podmínek | ||
| + | * Nejjednodušší hranice jsou numerické | ||
| + | * Mezní nároky na paměť, za kterých program může pracovat | ||
| + | * Výpočetní chyby | ||
| + | * Chyby aritmetiky jsou časté a obtížně detekovatelné | ||
| + | * Program ztrácí přesnost během výpočtu vlivem zaokrouhlovacích chyb a ořezání | ||
| + | * Výpočetní chyby způsobené chybnými algoritmy | ||
| + | * **Procesní chyby** | ||
| + | * Sekvenční | ||
| + | * Počáteční a jiné speciální stavy | ||
| + | * Funkce mohou selhat při prvním použití, např. chybějící inicializační informace či soubory | ||
| + | * Nastaví se skutečně vše do výchozího bodu, vymažou se všechna data, jestliže uživatel provede reset programu? | ||
| + | * Chyby řízení nastane, pokud program provede chybný příští krok | ||
| + | * Extrémní chyba nastane, pokud se program zastaví nebo vymkne kontrole řízení | ||
| + | * Paralelní | ||
| + | * Chyby souběhu - race error | ||
| + | * Jedny z nejméně testovaných | ||
| + | * Nastávají v multiprocesových sys. a integračních sys. | ||
| + | * Velmi obtížně se opakují | ||
| + | * Zátěžové podmínky | ||
| + | * Program se začne chovat chybně pokud se přetíží | ||
| + | * Chyby velkého //objemu// - hodně práce za dlouhou dobu | ||
| + | * Chyby velkého //stresu// - hodně práce v daném okamžiku | ||
| + | * Všechny programy mají své limity, ale je důležité vědět co nastane | ||
| + | * **Chyby vedení** | ||
| + | * Hardware - program posílá chybová data na zařízení, ignorují chybové kódy přicházející zpět a zkouší použít zařízení, která neexistují nebo jsou aktuálně vytížená | ||
| + | * Řízení zdrojů a vedení | ||
| + | * Staré problémy se opět objevují, pokud programátor zakomponuje do programu nějakou starou verzi komponenty | ||
| + | * Ujistěte se, že program má správný copyright, vstupní obrazovky a čísla verzí | ||
| + | * Dokumentace - slabá dokumentace může způsobit ztrátu víry uživatele, že sw. pracuje spráně | ||
| + | * Chyby testování | ||
| + | * Chyby udělané testy jsou nejčastějšími chybami objevenými během testování | ||
| + | * Jestliže program navádí většinu uživatelů ke způsobení chyb, pak je špatně navržen | ||
| + | * **Chyby požadavků, vlastností a funkčnosti** | ||
| + | * Požadavky a specifikace | ||
| + | * Neúplné, nejednoznačné, vzájemně si odporující | ||
| + | * Hlavní zdroj drahých chyb | ||
| + | * Chyby vlastností - chybějící, chybné, nevyžádané vlastnosti | ||
| + | * Interakce vlastností - nepredikované interakce(přesměrování telefonu ve smyčce) | ||
| + | * Preventivní opatření proti chybám ve specifikacích a vlastnostech: | ||
| + | * Problém v komunikaci člověk-člověk | ||
| + | * Jazyk formálních specifikací poskytující krátkodobé řešení, avšak neřeší problém chyb v dlouhodobém horizontu. | ||
| + | * **Strukturální chyby** | ||
| + | * Chyby v řízení sekvencí | ||
| + | * Příkaz GOTO | ||
| + | * Většina chyb řízení (v novém kódu) se dá snadno testovat a je chycena během testování jednotek | ||
| + | * Neupravený starý kód může mít řadu chyb v řídicím toku | ||
| + | * Stlačování za účelem kratšího prováděcího času nebo menšího nároku na paměť je špatná politika | ||
| + | * Chyby zpracování | ||
| + | * Zahrnuje chyby vyhodnocení aritmetických, algebraických nebo matematických fcí. a výběr algoritmu | ||
| + | * Řada problému vznikne špatnou konverzí dat na jinou reprezentaci | ||
| + | * Chyby logiky | ||
| + | * Neporozumění jak se selekční či logické operátory chovají samostatně nebo v kombinacích | ||
| + | * Neporozumění sémantice uspořádání logických výrazů a jeho vyhodnocení specifickými překladači | ||
| + | * Chyby datového toku - nevztahují se k chybám řízení | ||
| + | * Chyby toku řízení - část logického výrazu, která je použita pro ovládání toku řízení | ||
| + | * Inicializační chyby - opomenutí inicializace pracovního prostoru, registů, nebo části dat | ||
| + | * Chyby a anomálie toku dat | ||
| + | * Nastane pokud existuje cesta, při které se udělá s daty něco neodůvodněného např. použití neinicializované proměnné, nebo neexistující proměné | ||
| + | * Jsou stejně tak důležité jako anomálie toku řízení | ||
| + | * **Datové chyby** | ||
| + | * Lze je nalézt ve specifikacích datových objektů, jejich formátů, počtu nebo jejich počátečních hodnotách | ||
| + | * Sw. se vyvíjí k tabulkám obsahujících řídicí a procesní fce. | ||
| + | * Trendy programování vedou k zvýšenému používání nedeklarovaných, interních, speciálních programovacích jazyků | ||
| + | * Dynamické vs. statické | ||
| + | * Protože efekt poškození dynamických dat se může projevit velmi vzdáleně od příčiny, nalézají se takovéto chyby velmi obtížně | ||
| + | * Základní problém zbytků ve sdílených zdrojích (např. vyčištění po použití uživatelem, sdílené čištění pomocí ovladače zdrojů, žádné čištění) | ||
| + | * Informace, parametr, řízení | ||
| + | * Údaj plní jednu ze tří rolí: jako parametr, jako řízení, jako zdroj informace | ||
| + | * Informace je obvykle dynamická s tendencí lokality pro danou transakci (nedostatek ochranného kódu validace dat) | ||
| + | * Neadekvátní validace dat často vede k ukazování prstem | ||
| + | * Obsah, struktura, atributy | ||
| + | * Obsah - aktuální bitový vzor, řetězec znaků, nebo číslo vložené do datové struktury | ||
| + | * Struktura - velikost, tvar a počty popisující datové položky | ||
| + | * Atributy - specifikace významu (sémantika) | ||
| + | * Základem je explicitní dokumentace obsahu, struktury a atributů všech datových objektů | ||
| + | * **Chyby implementace** | ||
| + | * Chyby kódování | ||
| + | * Dobrý překladač chytne syntaktické chyby, nedeklarovaná data, procedury, kód a mnoho inicializačních problémů | ||
| + | * Častou chybou kódu jsou dokumentační chyby (komentáře) | ||
| + | * Úsilí programování je dominováno údržbou | ||
| + | * Chyby paměti | ||
| + | * Charakteristiky | ||
| + | * Nejobtížnější chyby z hlediska lokalizace | ||
| + | * Nejdůležitější chyby z hlediska opravy | ||
| + | * Projevy nesprávného obsahu paměti jsou nepredikovatelné | ||
| + | * Chyby v obsahu paměti se typicky projevují vzdáleně od jejich příčiny | ||
| + | * Chyby zůstávají často nedetekováné dokud nejsou náhodně spuštěny | ||
| + | * Typy chyb | ||
| + | * Chyby hranic polí | ||
| + | * Přístup přes nesefinovaný ukazatel | ||
| + | * Čtení z neinicializované paměti | ||
| + | * Chyby ztráty paměti (memory leaks) | ||
| + | * Slabá místa výkonnosti | ||
| + | * Kolekce vyčerpávající přesné množiny dat pro výkonnostní test programu a každé jeho komponenty (profilování) | ||
| + | * Zaměření se na kritická data | ||
| + | * Sběr správně vybraných dat | ||
| + | * Řádka - kolikrát proběhla každá řádka - nejpřesnější, ale nejnáročnější na sběr dat | ||
| + | * Funkce - méně podrobné než předchozí | ||
| + | * Čas - data se sbírají z údajů časovaných běhů funkcí. Data jsou správná pro daný běh, ale závisí na stavu mikroprocesoru a paměti. Nejméně náročný sběr | ||
| - | === Materiály ==== | + | |
| - | - [[http://labe.felk.cvut.cz/~marikr/teaching/A4M33TSV_10/Handouts/03.softwaroveChyby.pdf | 3. přednáška TVS]] | + | |
| + | ===== Kritéria korektnosti a použitelnosti ===== | ||
| + | |||
| + | == Komunikace == | ||
| + | Mate pravdu, kriteria korektnosti a pouzitelnosti byla v prednaskach | ||
| + | zminena pouze okrajove. Syllabulus predmetu byl napsan totiz nekym jinym, | ||
| + | takze jsem mel troche problemy s tim, co vlastne autor zminenou otazkou | ||
| + | myslel, nebot "obchodni" fantazirovani na tema "kriteria korektnosti a | ||
| + | pouzitelnosti" se do naseho predmetu nehodi, ackoliv v 90. Letech na dane | ||
| + | tema byla napsana rada knih. Bohuzel, zmenit obsah predmetu zvlaste kdyz se | ||
| + | dane tema dostane do statnicovych otazek neni jednoduche. | ||
| + | |||
| + | Pro Vasi potrebu, moznou kratkou a jasnou definici, z meho pohledu plne | ||
| + | dostacujici, lze nalezt na | ||
| + | |||
| + | http://it.toolbox.com/wiki/index.php/Software_Quality_Metrics | ||
| + | http://www.testingstandards.co.uk/living_glossary.htm | ||
| + | |||
| + | Zdravi | ||
| + | Radek Marik | ||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | ===== Spolehlivost softwaru ===== | ||
| + | často definovaná jako pravděpodobnost, že systém, vozidlo, stroj, zařízení, atd. bude vykonávat svou zamýšlenou funkci v daných operačních podmínkách po specifikovanou dobu. | ||
| + | |||
| + | ===== Modely spolehlivosti softwaru ===== | ||
| + | používají se k odhadu spolehlivosti nebo počtu zbývajících defektu softwarového produktu, který byl uvolněn mezi zákazníky. | ||
| + | **Důvody použití: ** | ||
| + | - Objektivní vyjádření kvality produktu | ||
| + | - Plánování zdrojů pro fázi údržby sw. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | **Sledovanou proměnnou** studovaných kritérií je počet defektu (nebo rychlost defektu normalizovaná počtem řádku kódu) za daný casový | ||
| + | interval (týdny, měsíce, atd.), nebo doba mezi dvěma selháními. | ||
| + | |||
| + | === Statický model === | ||
| + | používá atributy projektu nebo programových modulu k odhadu počtu defektu v softwaru. | ||
| + | * Parametry modelu jsou odhadovány na základě řady předchozích projektů. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | == Základní předpoklady == | ||
| + | * Rychlost defektu pozorovaných během vývojového procesu je positivně korelovaná s rychlostí defektu v poli nasazení | ||
| + | * Za předpokladu stejné rychlosti injektáže chyb, čím více defektů je objeveno a odstraněno dříve, tím méně jich zůstane na pozdější fáze. | ||
| + | * Princip **"Udělej to správně hned napoprvé"**: jestliže každý krok vývojového procesu se provede s minimálním vznikem chyb, pak finální produkt bude dobrý. Rovněž znamená, ze vzniklé chyby se mají odstraňovat co nejdříve. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | == Weibullova distribuce == | ||
| + | * Jedna ze tří známých distribucí extremálních hodnot | ||
| + | * Konce hustory pravděpodnosti se blíží asymptoticky k nule, ale nikdy ji nedosáhnou. | ||
| + | * Kumulativní distribuční funkce (CDF): | ||
| + | {{:statnice:si:vz1.png?200|}} | ||
| + | |||
| + | * funkce hustoty pravděpodobnosti (PDF): | ||
| + | {{:statnice:si:vz2.png?200|}} | ||
| + | |||
| + | * Pokud se aplikuje v softwaru, pak PDF typicky znamená hustotu defektů (rychlosti) v době přírustkového vzoru defektů (platné defekty) a CDF znamená kumulativní vzor přírustku defektů. | ||
| + | {{:statnice:si:pdfchart.png?300|}} | ||
| + | |||
| + | == Rayleighuv model == | ||
| + | * Patří do rodiny Weibullových distribucí. | ||
| + | * m = 2 | ||
| + | |||
| + | |||
| + | == Spolehlivost a validace predikce == | ||
| + | * **Spolehlivost** vyjadřuje stupeň změny výstupu modelu vzhledem k možnostem fluktuací ve vstupních datech. | ||
| + | * čím užší je konfidenční interval, tím je odhad spolehlivější. | ||
| + | * Větší vzorky vedou na užší konfidenční intervaly. | ||
| + | * Používejte pokud možno více modelů a spoléhejte se na jejich společné hodnocení. | ||
| + | * Základní podmínkou dosažen platnosti predikce je zajištění přesnosti a spolehlivosti vstupních dat. | ||
| + | * Platnost se hodnotí porovnáním odhadu z modelů a jejich skutečných hodnot. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | === Dynamický model === | ||
| + | * Používá průběžného vývoje vzoru defektů k odhadu spolehlivosti finálního produktu. | ||
| + | * Je založen na exponenciálním rozložení a růstu spolehlivosti - vrchol přírůstků defektů je předpokládán na počátku, po té klesá. | ||
| + | * Modely růstu spolehlivosti se obvykle odhadují z dat fáze formálního testování. | ||
| + | * Odůvodnění vychází z toho, že vzory procesu přírůstku defektů této fáze jsou vhodným indikátorem spolehlivosti produktu pociťovanou zákazníky. | ||
| + | * Během tohoto testování po fázi vývoje, kdy se objevují selhání, identifikují a opravují defekty, se softwarový produkt stává stabilnější a jeho spolehlivost roste s časem. Tyto modely se proto nazývají **modely růstu spolehlivosti.** | ||
| + | * Parametry dynamických modelů jsou odhadovány na základě mnoha údaju zaznamenaných o hodnoceném produktu k danému datu. | ||
| + | * Kategorie: | ||
| + | * Modeluje se celý vývojový proces. Model vychází s Rayleighova modelu. | ||
| + | * Modeluje se fáze formálního testování. Model vychází z exponenciálního modelu a jiných modelů růstu spolehlivosti. | ||
| + | |||
| + | == Exponenciální model == | ||
| + | {{:statnice:si:expmodel.png?500|}} | ||
| + | |||
| + | == Model doby mezi selháním == | ||
| + | * Očekává se, že doby následných selhání se prodlužují po každém odstranění defektu. | ||
| + | * Často se předpokládá, že doba mezi selháním (//i - 1//) a //i// řídí rozložením, jehož parametry mají vztah k počtu skrytých defektů setrvávajících v produktu po (//i - 1//) selháních. | ||
| + | |||
| + | == Modely počtu vad == | ||
| + | * Počet vad či selhání (nebo normalizované rychlosti) ve specifikovaném časovém intervalu. | ||
| + | * Časový interval je pevný //aprioiri//. | ||
| + | * Počet defektů nebo selhání pozorovaných během intervalu se považuje za náhodnou proměnnou. | ||
| + | * Očekává se, že se počet pozorovaných selhání za jednotku času bude zmenšovat. | ||
| + | |||
| + | == Model Jelinski-Moranda (J-M) == | ||
| + | * Jeden z prvních modelu sw. spolehlivoasti - 1972 | ||
| + | * model doby mezi selháním | ||
| + | * Předpoklady: | ||
| + | * Sw. má //N// nedostatků na počátku testování | ||
| + | * Selhání se projeví čistě náhodně | ||
| + | * Všechny vady přispívají rovnocenně k příčině selhání během testování | ||
| + | * Čas opravy je zanedbatelný | ||
| + | * Oprava defektu je dokonalá | ||
| + | * Hazardní funkce v čase //t_i//, doba mezi selháním (//i - 1//) a //i//, je dána: | ||
| + | {{:statnice:si:j-m.png?200|}} | ||
| + | * Hazardní fce je konstantou mezi dvěma selháními, ale zmenšuje se po krocích /fí po každém odstranění defektu. | ||
| + | * Jak se jednotlivé vady odstraňují, očekává se že doba k dalšímu selhání bude delší. | ||
| + | |||
| + | == Modely Littlewooda (LW) == | ||
| + | * Podobné předchozímu J-M | ||
| + | * Předpokládá se, že různé vady mají různou velikost a nerovnost příspěvků k selhání. | ||
| + | * Vady většího rozsahu mají tendenci být detekovány a opraveny dříve | ||
| + | * Zohledněním velikosti chyby se předpoklady přibližují realitě | ||
| + | * V reálných podmínkách (reálný sw. projekt) předpoklad rovnocenné rychlosti selhání pro všechny vady běžně vůbec nenastává | ||
| + | |||
| + | //[[http://labe.felk.cvut.cz/~marikr/teaching/A4M33TSV_10/Handouts/13.spolehlivost.pdf | 13. přednáška TVS]] obsahuje další dynamické modely: // | ||
| + | * Goel-Okumotuv (G-O) model nedokonalého opravování | ||
| + | * Vychází z dokonalé opravy J-M | ||
| + | * Goel-Okumotuv model nehomogenního Poissonova procesu (NHPP) | ||
| + | *počet selhání v daných intervalech testování | ||
| + | * NHPP model | ||
| + | * Musa-Okumotuv (M-O) model logaritmického Poissonova prováděcího času | ||
| + | * počet selhání v čase se řídí nehomogenním Poissonovým procesem | ||
| + | * Zpožděný S model - předpokládá zpožděný vrchol nárůstu defektů | ||
| + | * Zohledňuje nutnost analýzy selhání - nestačí pouze detekovat chybu, je potřeba ji detekovat | ||
| + | * Založen na nehomogen. Poissonovým procesem s různou fcí. střední hodnoty | ||
| + | * Inflexní S model - předpokládá pozdější a ostřejší vrchol nárůstu defektů | ||
| + | * Model růstu spolehlivosti sw. | ||
| + | * Čím více detekovaných defektů, tím více nedetekovaných selhání se stává detekovatelných | ||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | |||
| + | ===== Materiály ====== | ||
| + | - [[http://labe.felk.cvut.cz/~marikr/teaching/A4M33TSV_10/Handouts/03.softwaroveChyby.pdf | 3. přednáška TVS]] | ||
| + | - [[http://oi-wiki.cz/lib/exe/fetch.php/courses/a4m33tvs/tvs_priprava_zk.pdf | TVS – zkouška 2010/2011 ]] | ||
| + | - [[http://labe.felk.cvut.cz/~marikr/teaching/A4M33TSV_10/Handouts/13.spolehlivost.pdf | 13. přednáška TVS]] | ||
