软硬件综合系统软件需求建模及可靠性综合试验、分析、评价技术
定 价：118 元
丛书名：可靠性技术丛书
- 作者：工业和信息化部电子第五研究所
- 出版时间：2021/9/1
- ISBN：9787121419119
- 出 版 社：电子工业出版社
- 中图法分类：TP311.5
- 页码：
- 纸张：胶版纸
- 版次：
- 开本：128开
随着科学技术的发展，特别是近二十年来，各项技术取得了突破性的进展，使得现代的各种系统朝着综合化、信息化的方向迅猛发展，导致系统变得越来越复杂。这种复杂性不仅体现在系统的结构和规模上，还体现在系统的动态特性、工作条件和功能层次上，这使得对系统可靠性的研究变得越来越困难。本书主要针对软硬件综合系统，从系统的软件需求建模及可靠性综合试验、分析、评价技术等方面展开研究。上述研究工作具有重要的理论与应用价值，也将有助于指导软件密集型系统的设计、维护，并为系统的进一步完善奠定基础。
胡璇，北京航空航天大学博士毕业，就职于工业和信息化部电子第五研究所，致力于软件可靠性技术的研究和实践。发表SCI,EI及核心期刊论文20余篇。论文"Researches on software requirements elicitation approach of the aviation electronics systems based on multi-ontology及"The orthogonal defect classification-based software error pattern ontology construction researches"获ICACT 2020（韩国）优秀论文奖。论文"The reliability evaluation method of software and hardware integrated systems based on belief reliability"获WCSE 2020(上海)优秀论文报告奖。论文"产业技术基础公共服务平台建设聚焦三大重点领域产业 助力制造强国战略获工业和信息化部首届青年干部论文大赛二等奖。参与编写《可靠性设计》。
第1章 绪论1
1.1 可靠性理论的发展1
1.2 几个基本概念2
1.3 常规可靠性的数学表征3
1.4 软件工程与软件可靠性5
1.4.1 软件工程的内涵及目标6
1.4.2 软件需求工程及需求抽取6
1.4.3 软件可靠性9
1.4.4 软件工程与软件可靠性的关系11
1.5 传统系统可靠性建模与分析13
1.6 软硬件综合系统可靠性15
1.7 确信可靠度16
参考文献17
第2章 软件缺陷、故障及失效20
2.1 几个基本概念20
2.2 软件缺陷分类23
2.2.1 Goel软件缺陷分类法24
2.2.2 Thayer软件缺陷分类法25
2.2.3 层次化软件缺陷分类法26
2.3 已有软件缺陷分类法的不足35
参考文献36
第3章 软件测试37
3.1 静态测试技术38
3.2 动态测试技术39
3.2.1 动态测试的特点39
3.2.2 黑盒测试和白盒测试40
3.3 软件可靠性测试42
3.3.1 软件可靠性测试概念42
3.3.2 软件可靠性测试过程43
参考文献46
第4章 软件缺陷模式及软件需求缺陷模式48
4.1 软件缺陷模式定义及场景的产生49
4.1.1 软件缺陷模式定义49
4.1.2 软件缺陷模式场景的产生52
4.2 软件需求缺陷模式定义及场景的产生53
4.2.1 软件需求缺陷模式定义54
4.2.2 软件需求缺陷模式场景的产生59
4.3 软件需求缺陷模式实例61
参考文献62
第5章 软件需求缺陷模式本体表示65
5.1 本体概述66
5.1.1 本体发展历史及定义66
5.1.2 本体结构与本体语言67
5.1.3 本体类型及建模方法70
5.1.4 本体编辑工具74
5.1.5 本体集成75
5.1.6 本体评价75
5.2 领域相关软件需求缺陷模式本体表示76
5.2.1 需求模型及环境框架构建76
5.2.2 两种情况下的软件需求缺陷模式本体表示77
参考文献80
第6章 多本体需求知识框架的建立84
6.1 基于面向对象本体方法85
6.2 知识模型86
6.3 软硬件综合系统需求知识本体构建88
6.3.1 航电系统简介88
6.3.2 航电系统需求知识本体构建方法论89
6.3.3 航电系统多本体需求知识框架结构96
6.4 实例验证102
6.4.1 实验背景102
6.4.2 UAV FCMS软件需求抽取本体构建及地理本体构建103
参考文献132
第7章 基于多本体需求知识框架的软件需求抽取137
7.1 现有需求抽取过程中存在的问题138
7.2 基于多本体的需求抽取139
7.2.1 基于多本体的需求抽取流程139
7.2.2 基于多本体需求抽取的优点164
7.3 基于多本体需求抽取案例164
参考文献166
第8章 可靠性试验168
8.1 可靠性试验类型168
8.2 可靠性鉴定试验170
8.2.1 二项试验170
8.2.2 序贯试验172
8.3 传统可靠性试验的不足175
参考文献175
第9章 软硬件综合系统可靠性综合试验技术176
9.1 可靠性试验的任务剖面信息扩充176
9.1.1 基本概念176
9.1.2 任务剖面信息扩充179
9.2 软硬件综合系统可靠性综合试验设计180
9.2.1 单任务剖面匹配及软件可靠性测试剖面设计180
9.2.2 软件可靠性测试用例生成185
9.2.3 软件可靠性测试用例个数的确定188
9.2.4 软件可靠性测试充分性的判定190
9.2.5 多任务剖面下软件可靠性测试剖面设计及测试用例生成196
参考文献197
第10章 软硬件综合系统可靠性综合试验的软件测试用例优化199
10.1 可靠性综合试验中测试用例生成总体方案199
10.2 基于CMC的软硬件综合系统状态模型构建201
10.3 无约束的软件测试用例优化方法203
10.4 带有时间资源约束的软件测试用例优化204
参考文献207
第11章 软硬件综合系统可靠性分析208
11.1 基于HSRN的复杂系统可靠性分析208
11.1.1 SRN的定义208
11.1.2 SRN的层次化209
11.1.3 HSRN的度量209
11.1.4 HSRN的等效变换210
11.1.5 HSRN模型求解212
11.2 基于HSRN的飞控计算机系统可靠性分析213
11.2.1 余度技术213
11.2.2 某型飞机电传主飞控计算机结构214
11.2.3 分层混合建模分析215
11.3 基于Markov过程的系统可靠性分析219
11.3.1 双机热备系统分析220
11.3.2 双机热备系统可靠性模型220
11.3.3 双机热备系统可靠性分析222
11.4 基于飞行剖面的任务可靠性模型223
11.4.1 飞行剖面定义223
11.4.2 飞行剖面折合系数224
11.4.3 可靠性模型225
11.4.4 作战飞机任务可靠性评估226
11.4.5 考虑内场故障数据的任务可靠性评估227
参考文献228
第12章 软硬件综合系统安全性分析229
12.1 软件系统安全性分析229
12.1.1 软件系统的安全性工作229
12.1.2 软件系统安全性分析项目230
12.2 软件系统级FMEA知识本体构建233
12.2.1 软件系统级FMEA过程模型234
12.2.2 软件系统级FMEA知识多本体框架235
12.2.3 软件系统级FMEA知识本体定义235
12.3 软件系统级模糊FMEA239
12.3.1 基于软件模块复杂度的风险因子评估239
12.3.2 基于熵权和模糊TOPSIS的故障模式评级241
12.3.3 实例验证243
12.4 软硬件综合FMEA252
12.4.1 软硬件综合故障生命周期252
12.4.2 软硬件综合故障模式253
12.4.3 软硬件综合FMEA本体结构264
12.4.4 基于软硬件综合故障（模式）的软件测试用例生成277
参考文献281
第13章 基于确信可靠度的软硬件综合系统可靠性评价284
13.1 确信可靠度定义284
13.2 软硬件综合系统认知不确定因子的确定285
13.2.1 FMEA应用效果评价285
13.2.2 软硬件可靠性综合试验应用效果评价289
13.2.3 认知不确定因子的计算292
13.3 实例验证292
参考文献295
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