軟體系統可靠性分析基礎與實踐(雙色印刷電腦科學與技術微課版雙色印刷面向新工科專業建設電腦系列教材)
內容大鋼
本書緊扣複雜軟體系統可靠性(簡稱軟體可靠性)分析與應用新技術,從軟體可靠性的數學基礎和基本概念出發,重點介紹軟體失效機理與故障傳播分析、軟體可靠性增長模型、數據驅動的軟體可靠性模型以及軟體可靠性建模、可靠性分析、可靠性設計、可靠性測試與驗證、可靠性工程等主題。全書共11章,主要內容包括軟體可靠性基本概念、軟體可靠性分析的數學基礎、軟體失效機理分析與故障傳播分析、軟體可靠性增長模型、數據驅動的軟體可靠性模型、軟體可靠性建模技術、軟體可靠性分析技術、軟體可靠性設計方法、軟體可靠性測試與驗證技術、軟體可靠性工程。
本書內容全面、系統,具有較強的工程適用性。本書適合作為電腦科學與技術、軟體工程、數學與應用數學、統計學、系統工程、工業工程等專業本科生、研究生相關課程教材,也可供複雜裝備、可靠性工程、軟體工程、統計、安全工程、軍用軟體等相關領域人員參考。
作者介紹
編者:張德平|責編:楊帆//戰曉雷|總主編:張堯學
張德平,博士,南京航空航天大學碩士研究生導師。主要從事軟體工程、軟體項目管理與維護、計算統計學等課程的教學與科研工作。主要研究方向為大數據挖掘與數據分析、演算法設計與分析。已在《軟體學報》等國內外期刊和學術會議上發表論文30多篇,出版研究生教材1本、專著2本。主持/參與國防基礎重點項目1項、國防共用技術項目4項、省部級項目5項。
目錄
第1章 緒論
1.1 軟體可靠性研究與實踐的意義
1.2 複雜裝備系統中軟體可靠性技術應用趨勢
1.3 習題
第2章 軟體可靠性基本概念
2.1 軟體可靠性的度量指標
2.1.1 軟體可靠性的定義
2.1.2 常見軟體可靠性度量指標
2.1.3 裝備系統軟體可靠性指標
2.2 軟體可靠性建模方法
2.2.1 軟體可靠性建模思想
2.2.2 軟體可靠性建模過程
2.2.3 軟體可靠性建模基本問題
2.2.4 軟體可靠性模型的概念及特點
2.3 影響軟體可靠性的因素
2.4 軟體失效數據
2.4.1 軟體失效數據分類
2.4.2 當前失效數據存在的不足與建議
2.5 軟體可靠性模型分類
2.6 習題
第3章 軟體可靠性分析的數學基礎
3.1 隨機變數及其分佈
3.1.1 連續型隨機變數及其分佈
3.1.2 離散型隨機變數及其分佈
3.2 隨機過程
3.2.1 馬爾可夫過程
3.2.2 泊松過程
3.3 參數估計方法
3.3.1 最大似然估計
3.3.2 最大后驗估計
3.3.3 貝葉斯估計
3.3.4 最小二乘法
3.4 習題
第4章 軟體失效機理與故障傳播分析
4.1 軟體失效機理分析
4.2 軟體故障傳播分析
4.2.1 基於程序內部的故障傳播分析
4.2.2 基於組件的故障傳播分析
4.2.3 網路化軟體故障傳播分析
4.3 習題
第5章 軟體可靠性增長模型
5.1 經典軟體可靠性增長模型
5.1.1 JM模型
5.1.2 GO模型
5.1.3 MO模型
5.1.4 Inflection S形模型
5.2 NHHP類軟體可靠性增長模型
5.2.1 軟體可靠性增長模型建模過程
5.2.2 影響SRGM的關鍵參數因素分析
5.2.3 統一的SRGM框架模型
5.3 習題
第6章 數據驅動的軟體可靠性模型
6.1 數據驅動的軟體可靠性模型框架
6.2 基於時間序列的軟體可靠性模型
6.2.1 基於ARIMA的可靠性模型
6.2.2 基於灰色理論的可靠性模型
6.3 基於智能演算法的軟體可靠性模型
6.3.1 基於BP神經網路的軟體可靠性模型
6.3.2 基於支持向量回歸的軟體可靠性模型
6.4 軟體可靠性組合模型
6.4.1 軟體可靠性組合模型構建
6.4.2 基於時間序列分解與重構的軟體可靠性混合模型
6.5 習題
第7章 軟體可靠性建模技術
7.1 基於體系結構的軟體可靠性建模分析
7.1.1 基於馬爾可夫鏈的組件化系統可靠性建模分析
7.1.2 基於Petri網的體系結構軟體可靠性建模分析
7.2 面向服務的軟體可靠性建模分析
7.2.1 面向服務架構的軟體可靠性模型
7.2.2 數據驅動的SOA軟體可靠性建模分析
7.3 網路化軟體可靠性建模分析
7.4 雲計算系統可靠性建模分析
7.4.1 雲計算系統可靠性定義
7.4.2 影響雲計算系統可靠性的因素
7.4.3 雲計算系統的可靠性模型
7.4.4 雲服務系統的可靠性模型
7.5 習題
第8章 軟體可靠性分析技術
8.1 軟體故障樹分析(SFTA)技術
8.1.1 故障樹基本概念
8.1.2 故障樹的構建與規範化
8.1.3 基於故障樹的可靠性分析
8.2 軟體失效模式與影響分析
8.2.1 軟體失效的軟劃分
8.2.2 軟體SFMEA分析方法
8.2.3 實例分析
8.3 習題
第9章 軟體可靠性設計方法
9.1 常規軟體可靠性設計
9.1.1 軟體避錯設計
9.1.2 軟體查錯設計
9.1.3 軟體糾錯設計
9.1.4 軟體容錯設計
9.2 嵌入式軟體可靠性設計
9.2.1 嵌入式軟體的特點和相關設計準則
9.2.2 嵌入式軟體可靠性設計方法
9.3 面向服務的軟體可靠性設計
9.3.1 軟體服務模式
9.3.2 面向服務的軟體可靠性設計流程
9.3.3 服務模式劃分與可靠性設計
9.3.4 面向服務的軟體可靠性設計方法
9.4 雲計算系統可靠性設計
9.4.1 雲計算系統可靠性設計原則
9.4.2 雲計算系統可靠性設計方法
9.5 習題
第10章 軟體可靠性測試與驗證技術
10.1 軟體可靠性測試的基本概念與特點
10.1.1 軟體可靠性測試的基本概念
10.1.2 軟體可靠性測試的特點
10.1.3 軟體可靠性測試技術
10.1.4 軟體可靠性測試的類型
10.1.5 軟體可靠性增長測試方法
10.1.6 兩種軟體可靠性增長測試方法比較
10.2 軟體可靠性驗證測試技術
10.2.1 固定期軟體可靠性驗證測試
10.2.2 非固定期軟體可靠性驗證測試
10.2.3 軟體可靠性驗證測試方法在裝備軟體中的應用
10.3 習題
第11章 軟體可靠性工程
11.1 軟體可靠性工程的定義和過程
11.2 軟體可靠性工程的活動分析
11.2.1 軟體可靠性工程過程與開發過程的關係
11.2.2 軟體可靠性工程活動之間的聯繫
11.3 數據驅動的軟體可靠性工程過程模型
11.3.1 軟體可靠性工程過程中的工作流定義
11.3.2 軟體可靠性工程過程模型的工作流元素定義
11.3.3 數據驅動的軟體可靠性工程過程模型
11.3.4 融入可靠性分析與設計的軟體研製過程
11.4 軍用軟體質量與可靠性管理方法
11.4.1 軟體開發全過程工程化管理
11.4.2 分階段的質量管理和控制
11.5 習題
參考文獻
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