论文部分内容阅读
嵌入式软件因其可靠性和安全性高、继承性和技术衔接性强、发展稳定的特点,被广泛应用于人们生活的各个领域。如何根据其特点建立其软件可靠性模型是当前研究工作的一个热点。导航技术的发展对国防安全、政治经济都有重要的意义。导航软件系统广泛的应用到航天、航海等领域,其可靠性对运载器的安全和正确工作至关重要。这些关键软件系统的绝大部分是嵌入式软件。如何利用所建立的嵌入式软件可靠性模型预测导航设备软件系统的可靠性是当前研究工作的一个重点。本文以嵌入式软件研究对象,围绕其特点对软件可靠性建模的影响展开研究,旨在建立具有其特点的软件可靠性模型,预测软件可靠性。主要工作有以下几方面:首先,总结当前研究工作的主要问题,分析提出嵌入式软件可靠性建模时不可忽视的两个特点:即测试环境与运行环境不同和可靠性预测精度要求高,这也是本文研究的两个出发点。其次,针对嵌入式软件第一个特点,定性和定量地研究测试与运行环境差别对软件可靠性建模的影响,并证明差异的影响是存在的且不可忽视的。针对该问题,提出一种考虑测试与运行环境差别的软件可靠性建模方法:在测试阶段失效数据上选择最优拟合模型,并提出一种新的环境因子函数,用环境因子函数联系测试阶段与运行阶段的故障检测率,建立运行阶段的软件可靠性模型。利用公开发表的数据,验证建模方法和新环境因子函数的可行性,证明该模型具有简单、预测精度高等优点;第三,针对嵌入式软件第二个特点,提出利用神经网络技术解决其预测精度高、失效数据噪声大等问题。研究神经网络的泛化能力及其改善方法,改善神经网络的建模过程,并建立其软件可靠性模型,验证比较模型的训练性能、拟合能力和预测能力。第四,研究嵌入式电子海图软件的特点,应用所建立的两种嵌入式软件可靠性模型评估预测其可靠性,并比较总结两种模型的特点。最后,从嵌入式软件可靠性数据收集和嵌入式软件可靠性早期预测模型两个方面,对后续工作提出新的方向。