• 제목/요약/키워드: Software Failure Reliability Model

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통계적 공정관리(SPC)를 이용한 무한고장 소프트웨어 신뢰성 모형에 대한 접근방법 연구 (Assessing Infinite Failure Software Reliability Model Using SPC (Statistical Process Control))

  • 김희철;신현철
    • 융합보안논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.85-92
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    • 2012
  • 소프트웨어의 디버깅에 오류 발생의 시간을 기반으로 하는 많은 소프트웨어 신뢰성 모델이 제안되어 왔다. 무한고장 모형과 비동질적인 포아송 과정에 의존한 소프트웨어 신뢰성 모형을 이용하면 모수 추정이 가능하다. 소프트웨어를 시장에 인도하는 결정을 내리기 위해서는 조건부 고장률이 중요한 변수가 된다. 유한 고장 모형은 실제 상황에서 다양한 분야에 사용된다. 특성화 문제, 특이점의 감지, 선형 추정, 시스템의 안정성 연구, 수명을 테스트, 생존 분석, 데이터 압축 및 기타 여러 분야에서의 사용이 점점 많아지고 있다. 통계적 공정 관리 (SPC)는 소프트웨어 고장의 예측을 모니터링 함으로써 소프트웨어 신뢰성의 향상에 크게 기여 할 수 있다. 컨트롤 차트는 널리 소프트웨어 산업의 소프트웨어 공정 관리에 사용되는 도구이다. 본 논문에서 NHPP에 근원을 둔 로그 포아송 실행시간 모형, 로그선형 모형 그리고 파레토 모형의 평균값 함수를 이용한 통계적 공정관리 차트를 이용한 제어 메커니즘을 제안하였다.

파레토 및 어랑 수명분포에 근거한 유한고장 NHPP 소프트웨어 신뢰성모형의 신뢰도 속성에 관한 평가 (Evaluation on the Reliability Attributes of Finite Failure NHPP Software Reliability Model Based on Pareto and Erlang Lifetime Distribution)

  • 민경일
    • 산업융합연구
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    • 제18권3호
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    • pp.19-25
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    • 2020
  • 소프트웨어 개발과정에서 소프트웨어 신뢰도 평가는 매우 중요한 문제이다. 특히, 소프트웨어 개발자에게 높은 신뢰도을 만족시키는 최적의 개발모형을 찾아내는 일은 더욱 중요한 과제이다. 이를 위해, 본 연구에서는 파레토 및 어랑 수명분포을 유한고장 NHPP 모형에 적용하여, 신뢰도 속성을 평가하였다. 이를 위하여 모수추정은 최우추정법을 적용하였고, 비선형 방정식의 풀이는 이분법을 사용하였다. 그 결과, 강도함수와 평균값함수에서 Erlang 모형이 Pareto 모형보다 우수한 성능을 보였고, 평균제곱오차도 작아서 효율적인 모형임을 확인하였다. 또한, 미래의 임무시간을 투입하고 신뢰도를 평가한 결과, Erlang 모형이 Pareto모형과 함께 효율적으로 높게 나타났으나, 반면에 Goel-Okumoto 기본모형은 감소하는 추세를 보였다. 결론적으로, Erlang 모형이 제안된 모형중 가장 우수한 성능을 가진 모형임을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 소프트웨어 개발자들이 최적의 소프트웨어 신뢰성 모형을 탐색하고, 평가하는데 필요한 기본지침으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

지수 형 수명분포를 따르는 소프트웨어 신뢰모형 분석에 관한 연구 (A Study on the Software Reliability Model Analysis Following Exponential Type Life Distribution)

  • 김희철;문송철
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제28권4호
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    • pp.13-20
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    • 2021
  • In this paper, I was applied the life distribution following linear failure rate distribution, Lindley distribution and Burr-Hatke exponential distribution extensively used in the arena of software reliability and were associated the reliability possessions of the software using the nonhomogeneous Poisson process with finite failure. Furthermore, the average value functions of the life distribution are non-increasing form. Case of the linear failure rate distribution (exponential distribution) than other models, the smaller the estimated value estimation error in comparison with the true value. In terms of accuracy, since Burr-Hatke exponential distribution and exponential distribution model in the linear failure rate distribution have small mean square error values, Burr-Hatke exponential distribution and exponential distribution models were stared as the well-organized model. Also, the linear failure rate distribution (exponential distribution) and Burr-Hatke exponential distribution model, which can be viewed as an effectual model in terms of goodness-of-fit because the larger assessed value of the coefficient of determination than other models. Through this study, software workers can use the design of mean square error, mean value function as a elementary recommendation for discovering software failures.

A Dependability Modeling of Software Under Memory Faults for Digital System in Nuclear Power Plants

  • Park, Jong-Gyun;Seong, Poong-Hyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제29권6호
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    • pp.433-443
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    • 1997
  • In this work, an analytic approach to the dependability of software in the operational phase is suggested with special attention to the hardware fault effects on the software behavior : The hardware faults considered are memory faults and the dependability measure in question is the reliability. The model is based on the simple reliability theory and the graph theory which represents the software with graph composed of nodes and arcs. Through proper transformation, the graph can be reduced to a simple two-node graph and the software reliability is derived from this graph. Using this model, we predict the reliability of an application software in the digital system (ILS) in the nuclear power plant and show the sensitivity of the software reliability to the major physical parameters which affect the software failure in the normal operation phase. We also found that the effects of the hardware faults on the software failure should be considered for predicting the software dependability accurately in operation phase, especially for the software which is executed frequently. This modeling method is particularly attractive for the medium size programs such as the microprocessor-based nuclear safety logic program.

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어랑분포의 형상모수 변화에 따른 소프트웨어 개발 비용모형에 관한 비교 연구 (The Comparative Software Development Cost Model Considering the Change in the Shape Parameter of the Erlang Distribution)

  • 양태진
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.566-572
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    • 2016
  • 소프트웨어 개발과정에서 소프트웨어 신뢰성은 매우 중요한 문제 중에 하나이다. 소프트웨어 고장현상을 분석하기 위하여 비동질적인 포아송과정에서 고장 발생 추이를 의미하는 위험함수가 고장시간에 독립적으로 일정하거나, 종속적인 경우, 즉 비-증가 또는, 비-감소하는 속성을 가질 수 있다. 본 연구에서는 소프트웨어 제품 테스팅 과정에서 고장 수명분포로서 어랑분포의 다양한 형상모수를 고려한 소프트웨어 개발 비용 분석에 대하여 연구되었다. 소프트웨어 고장현상을 분석하기 위하여 모수추정은 최우추정법이 사용되었다. 따라서 본 논문에서는 어랑분포의 형상모수를 고려한 소프트웨어 개발비용모형 분석을 위하여 소프트웨어 고장간격 시간자료를 이용하여 비교 및 평가하였다. 그 결과 형상모수에 따른 비용곡선을 비교 하였을 때 형상모형이 작을수록 비용이 많고 소프트웨어 최적 방출시간이 지연 됨을 알 수 있었다. 이 연구를 통하여 소프트웨어 개발자들에게 소프트웨어 형상모수에 따른 개발 비용을 탐색하는데, 기본적으로 도움을 줄 수 있는 사전정보의 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다.

다항 위험함수에 근거한 NHPP 소프트웨어 신뢰성장모형에 관한 연구 (A Study for NHPP software Reliability Growth Model based on polynomial hazard function)

  • 김희철
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.7-14
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    • 2011
  • Infinite failure NHPP models presented in the literature exhibit either constant, monotonic increasing or monotonic decreasing failure occurrence rate per fault (hazard function). This infinite non-homogeneous Poisson process is model which reflects the possibility of introducing new faults when correcting or modifying the software. In this paper, polynomial hazard function have been proposed, which can efficiency application for software reliability. Algorithm for estimating the parameters used to maximum likelihood estimator and bisection method. Model selection based on mean square error and the coefficient of determination for the sake of efficient model were employed. In numerical example, log power time model of the existing model in this area and the polynomial hazard function model were compared using failure interval time. Because polynomial hazard function model is more efficient in terms of reliability, polynomial hazard function model as an alternative to the existing model also were able to confirm that can use in this area.

Musa-Okumoto와 Power-law형 NHPP 소프트웨어 신뢰모형에 관한 통계적 공정관리 접근방법 비교연구 (The Assessing Comparative Study for Statistical Process Control of Software Reliability Model Based on Musa-Okumo and Power-law Type)

  • 김희철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.483-490
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    • 2015
  • 소프트웨어의 디버깅과정에서 오류 발생의 시간을 기반으로 하는 많은 소프트웨어 신뢰성 모델이 제안되어 왔다. 무한고장 모형과 비동질적인 포아송 과정에 의존한 소프트웨어 신뢰성 모형을 이용하면 모수 추정이 가능하다. 소프트웨어를 시장에 인도하는 결정을 내리기 위해서는 조건부 고장률이 중요한 변수가 된다. 무한 고장 모형은 실제 상황에서 다양한 분야에 사용된다. 특성화 문제, 특이점의 감지, 선형 추정, 시스템의 안정성 연구, 수명을 테스트, 생존 분석, 데이터 압축 및 기타 여러 분야에서의 사용이 점점 많아지고 있다. 통계적 공정 관리 (SPC)는 소프트웨어 고장의 예측을 모니터링 함으로써 소프트웨어 신뢰성의 향상에 크게 기여 할 수 있다. 컨트롤 차트는 널리 소프트웨어 산업의 소프트웨어 공정 관리에 사용되는 도구이다. 본 논문에서 NHPP에 근원을 둔 로그 포아송 실행시간 모형, 즉,Musa-Okumo 모형과 파우어 로우(Power-law) 모형의 평균값 함수를 이용한 통계적 공정관리 차트를 이용한 제어 메커니즘을 제안하였다.

로그 및 지수형 결함 발생률에 따른 소프트웨어 신뢰성 모형에 관한 신뢰도 성능분석 연구 (The Study for Performance Analysis of Software Reliability Model using Fault Detection Rate based on Logarithmic and Exponential Type)

  • 김희철;신현철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.306-311
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    • 2016
  • 소프트웨어 개발과정에서 소프트웨어 신뢰성은 매우 중요한 이슈이다. 소프트웨어 고장분석을 위한 유한고장 비동질적인 포아송과정에서 고장발생률이 상수이거나, 단조 증가 또는 단조 감소하는 패턴을 가질 수 있다. 본 연구에서는 소프트웨어 제품 테스팅 과정에서 관측고장시간에 근거한 로그 및 지수형 결함 발생률을 고려한 소프트웨어 신뢰성 모형에 대하여 연구 하였다. 신뢰성 분야에서 많이 사용되는 Goel-Okumoto모형을 이용한 새로운 로그 및 지수형 결함 확률을 반영한 문제를 제시하였다. 수명분포는 유한고장 비동질적인 포아송과정을 이용하고 모수추정법은 최우 추정법을 이용 하였다. 따라서 본 논문에서는 로그 및 지수형 결함발생률을 고려한 소프트웨어 모형분석을 위하여 소프트웨어 고장 시간간격 자료를 적용하여 비교 분석하였다. 본 연구에서 제안된 방법은 로그 및 지수형 결함발생률을 고려한모형도 신뢰성 측면에서 효율적이기 때문에 (결정계수가 80% 이상) 이 분야에서 기존 모형의 하나의 대안으로 사용할 수 있음을 확인 할 수 있었다. 이 연구를 통하여 소프트웨어 개발자들은 다양한 수명분포를 고려함으로서 소프트웨어 고장형태에 대한 사전지식을 파악하는데 도움을 줄 수 있으리라 사료 된다.

로지스틱 테스트 노력함수를 이용한 소프트웨어의 최적인도시기 결정에 관한 연구 (A Study on the Optimal Release Time Decision of a Developed Software by using Logistic Testing Effort Function)

  • 최규식;김용경
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제12권2호
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    • pp.1-13
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    • 2005
  • This paper proposes a software-reliability growth model incoporating the amount of testing effort expended during the software testing phase after developing it. The time-dependent behavior of testing effort expenditures is described by a Logistic curve. Assuming that the error detection rate to the amount of testing effort spent during the testing phase is proportional to the current error content, a software-reliability growth model is formulated by a nonhomogeneous Poisson process. Using this model the method of data analysis for software reliability measurement is developed. After defining a software reliability, This paper discusses the relations between testing time and reliability and between duration following failure fixing and reliability are studied. SRGM in several literatures has used the exponential curve, Railleigh curve or Weibull curve as an amount of testing effort during software testing phase. However, it might not be appropriate to represent the consumption curve for testing effort by one of already proposed curves in some software development environments. Therefore, this paper shows that a logistic testing-effort function can be adequately expressed as a software development/testing effort curve and that it gives a good predictive capability based on real failure data.

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차량용 임베디드 소프트웨어 신뢰성평가 연구 (A Study on Reliability Evaluation of Embedded Software in Vehicle)

  • 백재진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • Various convenient systems which are telecommunication and navigation system and safety system which include Antilock Braking System, Electronic Stability Control, Adaptive Cruise Control have been developed and applied to meet customer needs and each standards since vehicles are used. The complexity of new electronics become significant reason of breakdown especially embedded software failures. Hardware reliability is almost stabilized with long history but software reliability needs more improvements through reliability researches. This new challenge will improve software reliability to clear its overall failures in vehicles. This paper introduces some software reliability models and evaluates embedded software reliability using failure data which occurred during operating.