Confiabilidad de Software
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7/24/2019 Confiabilidad de Software
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Confiabilidad de Software
Basndonos en ANSI, definimos confiabilidad de software como la
probabilidad de una operacin de software de estar libre de fallos por un
periodo especificode tiempo en un entorno especfico.Aunque laconfiabilidad
del software es definida como una funcin probabilstica, con nocin temporal,
debemos notar que, a diferenciadelhardware, laconfiabilidaddelsoftwareno
es una funcindirectadeltiempo.
La confiabilidad del software es un atributo importante de la calidad del
software, unto con la funcionalidad, usabilidad, ser!icio, capacidad,
instalabilidad, mantenibilidad " documentacin. La confiabilidad es difcil de
alcan#ar, porque la compleidad del software tiende a ser alta. $n cualquier
sistema con un alto %rado de compleidad, inclu"endo el software, ser mu"
difcil alcan#ar un cierto ni!el de confiabilidad considerando el rpido
crecimiento del tama&o de los sistemas " la facilidad de reali#arlo mediante la
meorade software.
Mecanismosde fallos de software
Las fallas de softwarepueden deberse debido a errores, ambi%'edades,
descuidos o mal interpretacin de lo que el software est dispuesto a
satisfacer, falta de cuidado o incompetencia en la codificacin,
testeo inadecuado, incorrecto( uso inesperado del software u otros problemasque no se puedenpre!er.
Los fallos en el software son fallas de dise&o, las cuales son mucho ms
difcilesde !isuali#ar,clasificar,detectar " dominar.
)na lista parcial de caractersticas distintas del software comparadas
con elhardware puede ser lasi%uiente*
+ausas de fallos*Los defectosde softwareson principalmentedefectos
de dise&o.
es%aste* $l software no tiene ener%a relacionada al proceso
de des%aste. Los errores pueden ocurrir sin ad!ertencia.
+onceptos de sistemas reparables*-einiciosperidicospueden
a"udar a arre%larproblemasde software.
ependenciade tiempo " ciclo de !ida* +onfiabilidaddelsoftwareno es
una funcinde tiempooperacional.
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actores de entorno*No afecta la confiabilidad del software, e/cepto que
afectenlasentradas delpro%rama.
0rediccin de confiabilidad* La confiabilidad del software no puede ser
predicha mediante modelos fsicos, "a que depende 1nicamente de los
factoreshumanos en eldise&o.
-edundancia* No puede meorar la confiabilidad si componentes
id2nticosson usados.
Interfaces*Lasinterfacesson puramente conceptuales.
3oti!adores de tasas de fallo* )sualmente no son predecibles desde
anlisisde sentenciasseparadas.
+onstruccin de componentes estndar* 0artes estndar bien
comprendidas " e/hausti!amente probadas pueden a"udar a la
mantenibilidad" confiabilidad.0ero en laindustriadelsoftware,no se ha
obser!ado esta tendencia. La reutili#acin de cdi%o ha e/istido desde
hace al%1n tiempo, pero en un %rado mu" limitado. $strictamente
hablando, no e/isten pie#as estndar para el software a e/cepcin de
al%unasestructuras de l%ica.
Modelosde Confiabilidad de Software
Los modelos de confiabilidad sur%ieron debido a intencin de tratar de
entender elporqu2 un software falla, " trata de cuantificar la confiabilidad del
software. Se han desarrollado ms de 455 modelos a partir de los a&os 6785s,
pero el cmo cuantificar la confiabilidad de un software si%ue permaneciendo
irresuelta.
e losmodeloscreados, nin%uno ha lo%radopoder ser usado en todas
las situaciones. Nin%1n modelo es completo o representati!o. )n modelo
puede trabaar para un de forma correctapara un software, mientras que paraotros puede causar problemas.
a9 Partesde losmodelos:
Hiptesis
Lashiptesisque presentan son lassi%uientes*
$l tiempo entre las fallas sucesi!as tienden a
ser independientes*$l tiempo,o eln1mero adicionalde
casos
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de prueba, a la falta si%uiente puede depender de
la naturale#ao eltiempode lafaltaanterior.
)n fallodetectado se corri%e inmediatamente.
No se introducen nue!os errores durante elproceso de
eliminacinde fallos.
La tasa de fallos decrece con laprueba de tiempo, a
medida que a!an#a laprueba, se detectan fallas. : bien
son eliminados antes de que la prueba contin1e o no se
eliminan " la prueba se despla#a a otras partes del
pro%rama.
;asa de fracaso es proporcional al n1mero de fallosrestante.
La confiabilidad es una funcin del n1mero de fallos
restante.
Factores: La aplicabilidad que posee cada modelo
dependiendodelproceso de desarrollodelsoftware.
ase de dise&o* las fallasse pueden detectar !isualmente
o por otros procedimientos formales o informales. Losmodelos de confiabilidad del software que se suelen aplicar
son los deprediccin, debido a que aun no se encuentra un
historial de fallos.
ase de 0rueba* $l tiempo de los modelos dependientes,
especialmente el tiempo entre los modelos de fracasos, no
suelen ser aplicados. Los que se aplican son los modelos de
estimacin.
Funcin matemtica que relaciona la fiabilidad con el
factor: La funcin matemtica es %eneralmente ms alta orden
e/ponencialo lo%artmico.
b9 Categoras
Los modelos de confiabilidad se pueden di!idir en dos sub
cate%oras, ambas t2cnicasestn basadas en laobser!acin" la
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acumulacin de los errores de los datos " el anlisis de
la inferenciaestadstica.*
3odelosde 0rediccin
3odelosde $stimacin
iferencias*
Modelosde Prediccin Modelosde Estimacin
atosde !eferencia )tili#acin de datos
histricos.
Cuando se utili"a ases de desarrolloo de
prueba
Marco de #iempo 0redice la fiabilidad
en al%1nmomento futuro.
)tili#acin de los datosde los actualesesfuer#os de desarrollo
de software.ase de 0rueba
$stimacin de la
fiabilidad, "a sea actual
o en al%1n momento
futuro.
c9 Clasificacinde losmodelos dependiendo de las $iptesis
3odelosde ;iempoentre fallas
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0ruebas aleatorias.
,ominio de entrada se puede di!idir en clases
equi!alentes.
d% #iposModelosde Confiabilidad
&on$omogeneous Poisson Process Model '&HPP%
$s un modelo de tipo 0oisson que toma el numero de fallas por
unidad de tiempo, como !ariables aleatorias independientes de
0oisson.$l modelo fuepropuesto primero en 6785 por Armit =oel
" >a#u :?umoto " ha constituidolabase para losmodelosde uso
de laobser!acin n1mero de fallospor unidadde tiempo.
Hipte
s
is
6. $l numero acumulati!o de falla en un tiempo t, 3
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:bser!e que la funcin de la intensidad de fracaso es
estrictamente decreciente para t 5. 0orque pertenece a la clase
e/ponencial,tenemos ladistribucinde un error indi!idual,/*
La funcinde laintensidadde fracasosera*
muestra la relacin entre la funcin de la intensidad de fracaso "
lafuncinde densidad de probabilidadpara un solofallo.
=oel" :?umoto han adaptado este modelopara utili#ar eltiempode ocurrenciasde losfalloscontados.
entro de este marco tambi2n han determinado un tiempo de
liberacin ptima para un sistema de software. si la fiabilidad
deseada es de - por un tiempo de funcionamientoespecificados
de :, lue%ode lo%rar elresultadodeseado, lacantidadnecesaria
de tiempoque elsoftwaredebe ser obser!ado es*
$n eldocumento de =oel" :?umoto, ellos determinan el tiempo
de liberacinptimabasada en loscostos
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N1mero de errores alcomien#o de laprueba de
inte%racines constante " decreceproporcionalmenteuna !e#
que loserrores son corre%idos.
No se introducennue!os errores durante laprueba
b) Frmula
MTTF=6
Ks[
Eoec
I
donde*
eo
$s elnumero de errores iniciales.
len%uae.
I $s elnumero totalde instruccionesde
]
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ec $s elnumero de errores corre%idos.
Ks $s laconstante de Shooman.
+) ,enta-a
$lmodeloShooman se austaa losdiferentescambiosen
eltama&o delproducto de software.
.) es/enta-a
Los supuestos del modelo Shooman deben ser !lidos
para que losresultadossean tambi2n!lidos.