基于FMECA、FTA的故障诊断和故障预报

根据当前装备故障诊断和预报中存在的问题 ,提出了用装备的故障模式、影响及危害度分析 (FMECA)和故障树分析 (FTA)信息进行故障的诊断和预报工作 ,并且给出了算法模型。FMECA和FTA是装备设计阶段用于分析其故障模式和影响、改进产品设计的方法。充分利用FMECA和FTA的信息进行诊断 ,一方面可以避免传统专家诊断和预报中故障信息缺乏的问题 ,从而提高故障诊断和预报的效率 ;另一方面 ,也可以进一步促进对FMECA和FTA研究的认识 ,从而进一步发展FMECA和FTA方法。这些模型经过专家论证证明确实可行 ,并在所研究的课题中得到了较好的应用。     

考虑多种真实情况的软件可靠性增长模型

进行软件可靠性评估主要通过构建软件可靠性模型实现。软件可靠性模型通常给出被检出的故障可以立即被排除,并且不会有新的故障被引入的假设,这与实际的检错过程是不相符的。针对以上假设条件,提出了一种新的软件可靠性增长模型。该模型将软件的检错过程和排错过程作为两个独立的非齐次泊松过程分别进行建模,并将软件中存在的故障数看作是一个变化的函数,该函数包括软件中初始故障及引入的故障。在两个数据集上进行相应实验证明,较之其他模型,新建模型的拟合和预测效果更好。     

考虑用户行为和排错延迟的多版本软件可靠性增长模型

软件在测试阶段和使用阶段操作环境的差别导致软件测试可靠性和运行可靠性不完全相同.软件在发布后的使用和维护阶段,软件可靠性的增长不仅体现在软件固有故障的排除,而且用户对软件的熟悉程度也会影响软件的可靠性.本文研究了软件固有故障检测过程、固有故障纠正过程和外在失效过程的特征,建立了考虑用户行为和排错延迟下的多版本软件可靠性增长模型.通过一组来自于开源软件用户缺陷跟踪系统中的真实数据进行数值分析,试验结果表明提出的模型具有较好的效果.     

基于随机集证据推理的构件软件体系可靠性模型

将随机集证据推理应用于军事信息系统软件可靠性建模研究,采用其分析软构件故障过程,计算 软构件可靠性参数,并在此基础上构建了一个基于随机集证据推理-贝叶斯网络的军事信息系统软件可靠性模型.本模型实现了对构件软件体系全过程的可靠性跟踪和监控.仿真实验验证了该模型的实用性和有效性.本模型还可应用于对大型设备系统的故障诊断.     

基于FMECA的复杂装备故障预测贝叶斯网络建模

针对复杂装备故障预测问题, 本文提出一种基于故障模式, 影响及危害性分析(failure mode, effects and criticality analysis, FMECA)知识的 故障预测贝叶斯网络模型(failure prediction Bayesian network, FPBN)建模方法. 首先, 在分析现有FMECA知识所包含故障信息的基础上, 提出了基于FMECA单元的FPBN网络结构转化方法和FPBN概率 参数计算方法, 建立起对应的FPBN单元模型. 然后, 对复杂装备各组成部分对应的FPBN单元模型进行连接, 构建整体系统的FPBN集成模型. 最后, 根据某机载平视显示器(head up display, HUD) FMECA知识, 建立了HUD电子组件的FPBN模型实例. 实例分析结果表明, 基于FMECA知识建立的FPBN模型具有不确定性表达和定量 分析方法的优势, 能够准确、有效地进行复杂装备故障预测.     

基于非线性和测试覆盖率的软件可靠性增长模型

软件可靠性增长模型一般假设故障是独立的,且检测到的故障能够被排除。但在工程中,一些检测到的故障可能无法排除,在排除过程中也可能会引入新的故障。考虑上述因素,本文假设故障的引入过程与时间呈现非线性关系,通过测试覆盖率函数来表示软件故障检测率,建立了基于非齐次泊松过程(non-homogeneous Poisson process, NHPP)的软件可靠性增长模型。为规避参数估计过程中模型函数导数连续性和存在性的限制,应用一个自适应变化的实值遗传算法进行计算。最后通过一个真实软件失效数据集对模型参数进行计算,利用不同的评价准则将所提模型和现有模型进行比较,说明所提模型的优越性和准确性。     

软件可靠性与费用权衡

软件可靠性与费用的关系是辩证的 :一方面增加可靠性可以减少软件的维修费用 ,避免软件因可靠性低不能使用所造成的开发费用的浪费 ;另一方面增加软件可靠性 ,大都以增加软件开发费用为代价 ,而软件成本的提高又制约了软件的销售和推广。对软件可靠性分配和软件测试终止时间的确定进行了深入分析 ,通过这两条途径实现了软件可靠性和费用的权衡。在此基础上 ,给出了在软件工程中权衡软件可靠性与费用的其它方法。     

故障树分析技术在软件测试中的应用

针对故障模式判决软件测试用例设计的特点 ,提出了一种利用故障树分析原理 (FTA)和软件测试用例设计等价类划分方法进行故障模式判决软件测试用例设计的新方法。该方法运用FTA原理进行测试用例设计 ,根据故障判决模式画出故障树 ,将该树作为测试用例设计树 ,然后运用故障树原理获得该树的最小割集 ,将此最小割集作软件测试用例的设计的依据。利用该方法进行测试用例设计保证了测试的充分性、测试用例分布的合理性 ,同时依据此方法设计的测试用例辅助生成软件 ,也极大地提高了软件测试自动化水平。     

论航天系统中软件可靠性工程

本文从工程应用角度讨论计算机软件可靠性问题,讨论了航天系统中有关软件可靠性的问题,并提出三点建议:(1)亟需加强航天软件可靠性技术应用研究;(2)软件可靠性工程研究的基本内容;(3)当前工作的几点原则。     

软件可靠性评估的误差分析

软件可靠性模型是评估软件可靠性的重要工具，由于受一些不为模型所控制的随机因素的制约，软件可靠性评估结果中往往含有大量的误差，给工程应用带来许多困难。在对现代计算机应用系统的故障特征、软件可靠性模型的机理及引起误差的因素进行深入分析的基础上，提出了一种误差分析法，并用之校正软件可靠性模型的评估值。     

软件工程视域下的软件复杂性研究

从软件工程的视角对软件复杂性进行了初步研究,讨论了软件复杂性的基本定义,分析了软件复杂性产生的原因及软件度量方法,最后提出了未来适应软件复杂性的几种技术解决方案.     

软件可靠性度量实例研究

为适应软件的不同特点和使用阶段,必须根据软件的具体情况,考虑在软件开发的整个生命周期中,从不同角度对可靠性进行度量和评价。在现有软件可靠性度量的基础上,选择改造了9个可用于评价软件可靠性的度量,在航天软件中进行了应用,并详细阐述了各个度量的目标、方法和过程,最后对度量结果进行了综合分析以及给出了对软件的改进建议。     

基于COTS的军用软件保障问题研究

商用货架产品在军事领域的应用趋势将给传统军用软件的保障模式带来冲击。对此,在研究基于商用货架产品的军用软件(CBMS)开发过程的基础上,讨论了CBMS的保障组织形式和实施方案,构建了CBMS保障过程模型用以描述军方软件保障机构在整个保障过程中的工作,并就CBMS开发过程中与保障密切相关的商用货架产品选择和风险评估等问题进行了讨论。     

软件总线研究及其在水电仿真系统中的应用

针对复杂系统仿真软件开发中柔性设计和软件复用等问题,提出了基于软件总线体系结构的系统集成方案.并以此为基础,在水电仿真系统的设计实现中应用了该方案.在复杂仿真软件系统设计与实现中采用软件总线体系结构,有利于应对系统扩展和变化,同时也通过松耦合连接使得系统中组件的重用性得到加强.基于软件总线的仿真系统开发体系,易于实现复杂系统的仿真建模与定制实现,直接提高了生产效率和软件质量.     

基于检查点和Rejuvenation的软件可靠性建模分析

处于运行阶段的软件往往存在老化现象，即性能的逐渐下降或失效。为了避免软件老化造成的影响，人们提出了软件rejuvenation技术。这是一种预防性的软件容错策略，能有效的提高软件系统的可靠性和可用性。但由于rejuvenation操作过程的复杂性，它的成本也是不可忽略的。相对于rejuvenation来说，检查点是一种轻量级的软件容错策略，其成本远小于rejuvenation的成本。本文旨在结合rejuvenation和检查点技术，在rejuvenation周期间插入适当数目的检查点，以降低系统的宕机成本。丈中给出了系统的Detri网模型，并结合实例进行了分析。     

一种实时多任务软件可靠性验证方法

针对软件可靠性增长模型难以满足实时多任务软件可靠性验证的可信性要求,提出了一种基于任务模块软件统计测试的实时多任务软件可靠性验证方法.该方法利用实时多任务软件的结构和运行特点,建立了一个可靠性模型并给出了模型参数的求解方法;通过该模型把待验证的软件系统可靠性指标分配到各个任务模块,然后用统计测试的方法对任务模块的可靠性指标进行验证,以达到对整个软件系统可靠性指标验证的目的.实验证明该方法的有效性和灵活性.     

面向机载软件适航验证的灰盒测试方法

针对国内大飞机及新一代战机机载软件综合化、模块化的特点,根据机载软件适航验证要求,在分析传统黑、白盒测试方法与DO-178B《机载系统和设备合格审定的软件考虑》中软件验证要求适用性的基础上,应用灰盒理论,建立了满足软件适航验证要求的灰盒测试方法及其应用过程,并对该方法展开了分析,说明了其局限性,并对测试环境提出了新的需求。     

软件开发系统六元结构模型及其复杂性研究

在信息资源的开发中,软件是最重要的基础设施,软件开发是最重要的组成部分.文章总结了软件开发的三种认知观点,在此基础上提出了软件开发系统的概念及其六元结构模型和开发过程模型,并从复杂性科学的角度剖析了软件开发系统及其开发过程复杂性产生的原因、本质特征,对于正确认识和理解软件开发这一复杂系统工程的艰巨性,探索软件开发新方法具有重要的启示作用.     

EnergyPlus中变频多联空调的模块开发和能耗仿真分析

为评价变频多联空调(VRV-II,以下简称VRV)的能耗特征,在建筑能耗动态模拟软件EnergyPlus的基础上,开发了VRV的能耗计算模块,并在一典型的商业建筑模型基础上,与几种常见的空调系统方案作了建筑物总能耗仿真比较。结果表明,VRV是最为节能的方案。同时,对于传统的空调系统,作为冷源方案的水冷式螺杆机相比风冷式螺杆机、以及作为系统方案的风机盘管加新风相比变风量空调,都显示出更为节能的特性。     

AOSE中Agent行为的形式化定义与描述方法

为了支持多Agent软件系统的设计与开发,提出了一种基于形式化方法的Agent行为的定义与描述方法.该方法从Agent的状态、动作、动作序列到活动,采用形式化描述语言,逐步建立对Agent行为的定义和描述,该方法结构清晰,可理解性和可操作性强,能够有效地表棕并发性的Agent行为,为在基于AOSE的多Agent软件系统设计中,进行Agent行为特征的分析、定义和描述提供了一套有效方法.