Пристрій для моделювання оцінки надійності програмних засобів

Пристрій для моделювання оцінки надійності програмних засобів, який містить регістр, генератор випадкових сигналів, перший, другий та третій постійні запам'ятовуючі пристрої, першу та другу схеми порівняння, формувач, першу та другу схеми І, елемент АБО, блок задання константи, накопичуючий суматор, блок ділення, лічильник та індикатор, причому ви хід першого ПЗП підключений до першого входу першої схеми порівняння, другий вхід якої з'єднаний з виходом генератора випадкових сигналів, а перший вихід з'єднаний з першим входом першої схеми І, другий вхід якої підключено до виходу другого ПЗП, другий вихід першої схеми порівняння підключено до другого 36399 вного виконання програми, що розширює його функціональні можливості. Поставлена задача вирішується тим, що до пристрою, який містить регістр, генератор випадкових сигналів, перший, другий та третій постійні запам'ятовуючі пристрої, першу та другу схеми порівняння, формувач, першу та др угу схеми І, елемент АБО, блок задання константи, накопичуючий суматор, блок ділення, лічильник та індикатор, причому вихід першого ПЗП підключений до першого входу першої схеми порівняння, другий вхід якої з'єднаний з виходом генератора випадкових сигналів, а перший вихід з'єднаний з першим входом першої схеми І, др угий вхід якої підключено до виходу другого ПЗП, другий вихід першої схеми порівняння підключено до другого входу другої схеми І, перший вхід якої з'єднаний з виходам третього ПЗП, адресний вхід якого з'єднаний з відповідними адресними входами першого та другого ПЗП, із входом формувача і підключений до виходу першого регістра, інформаційний вхід якого з'єднаний з першим входом другої схеми порівняння і з виходом елемента АБО, перший і другий входи якого підключені до виходів відповідно першої та другої схеми І, вхід скидання першого регістра з'єднаний із входом скидання лічильника і підключений до виходу другої схеми порівняння, другий вхід якої підключено до виходу блока задання константи, вихід лічильника підключений до першого входу блока ділення, вихід якого з'єднаний із входом індикатора у відповідності з винаходом додатково введений четвертий ПЗП, адресний вхід якого з'єднаний з адресним входом першого ПЗП, а вихід підключений до інформаційного входу накопичуючого суматора, вихід якого підключений до другого входу блока ділення. На фіг. 1 показано блок-схему пристрою, а на фіг. 2 приклад імовірнісного графа. Вихід першого регістра 1 з'єднаний з адресними входами відповідно першого 2, другого 3, третього 4, четвертого 5 ПЗП із входом формувача 6. Вихід першого ПЗП 2 з'єднаний з першим входом першої схеми порівняння 7, другий вхід якої підключено до виходу першого генератора випадкових си гналів 8, вхід якого підключений до виходу формувача 6. Перший і другий виходи першої схеми порівняння 7 підключені відповідно до першого і другого входів першої 9 і другої 10 схем І. Другий вхід першої схеми І 9 підключений до виходу др угого ПЗП 3, а перший вхід другої схеми І 10 підключений до виходу третього ПЗП 4. Виходи першої 9 і другої 10 схем І підключені відповідно до першого і другого входів др угого елемента АБО 11, вихід якого підключений до першого входу другої схеми порівняння 12 і інформаційного входу першого регістра 1, вхід скидання якого з'єднаний із входом лічильника 13. Інформаційний вхід накопичуючого суматора 14 підключено до виходу четвертого ПЗП 5, а вихід з'єднаний з першим входом блока ділення 16, другий вхід, якого підключений до входу лічильника 13, а вихід підключений до входу індикатора 17. Вхід керування першого регістра 1 є входом пристрою. Принцип роботи пристрою такий. Програмний модуль з програмного забезпечення відмовостійкої обчислювальної системи може бути представлений графовою моделлю про грами. При моделюванні обчислювального процесу за такою моделлю і дослідженні властивостей програмних засобів передбачається надання кожній вершині графа деякого значення, наприклад, елементарного показника di, що дорівнює логарифму імовірності правильної роботи операторів, пов'язаних із даною вершиною. Динаміка функціонування програми визначається вибором деякого маршруту на графі. Цей вибір обумовлюється сукупністю реалізацій передач керування в логічних вершинах, які зв'язані з випадковим процесом надходження на вхід програми різних векторів вхідних даних, що призводить до випадкового характеру вибору маршрутів на графі. Вибір маршрутів залежить від значень транзитивних імовірностей переходів pij від i-ої до j-ої вершини графа, якими навантажуються дуги графа. На фіг. 2 показаний один з можливих варіантів такого графа. Очевидно, що окремий маршрут L, реалізується з деякою імовірністю p(L) = p(i, j) , i, jÎL а середня оцінка імовірності відмови програми може бути визначена як П ì ü ï ï Q = å íp(L) å di ý , L ï î iÎL ï þ тому що параметр надійності Q є дискретною випадковою величиною і його середнє значення визначається на множині реалізацій як середнє по імовірності. Але для багаторозгалужених графових моделей, які мають багато логічних вершин (вершин з двома виходами), кількість можливих маршрутів різко зростає. Наприклад, якщо граф має 20 логічних вершин, то при певних умовах кількість маршрутів досягає 220»106. В таких випадках оцінку надійності функціонування програми можна одержати тільки за допомогою імітаційного моделювання. Кількість реалізацій маршрутів визначає об'єм моделювання М. Тоді d Q» å i iÎL M а внесок маршрутів в оцінку Q буде пропорційним імовірності їх реалізацій. Блоки 1-12, що показані на фіг. 1, визначають ту чи іншу реалізацію маршруту на імовірнісному графі. Генератор випадкових сигналів 8 формує реалізацію неперервної випадкової величини, яка має рівномірний розподіл на інтервалі (0,1). В першому ПЗП 2 зберігаються значення імовірностей переходів у відповідності з послідовними номерами вершин графа. Наприклад, у першій комірці, яка відповідає вершині Z1 (номер вершини - 1) записане число, яке дорівнює найменшому значенню імовірності переходу (р12 чи р13), у др угій комірці ПЗП 2 записане значення або р 24, або У четвертій комірці (відповідає четвертій вершині) записується одиниця і т. д. У другому ПЗП 3 записується найменший номер вершини графа, яка пов'язана зі поточною вершиною, а у другому ПЗП 4 записується номер другої вершини, що зв'язана з поточною (при відсутності такої вершини записується 0). Нехай, наприклад, на виході регістра 1 встановлено код поточної вершини Z5 (п'ять), а р5,6