Quantification of the quality characteristics for the calculation of software reliability

ABSTRACT

This paper presents a method to describe and increase the software quality of automation systems by a quantitative determination of the software reliability. Therefore, the software development process has been analyzed to identify the essential factors influencing the software reliability. These are the usage of a procedure model, the test factor and the human factor of the software developers themselves. These factors have been considered to create a neuro-fuzzy-based concept, which characterizes and consolidates them to realize an estimation of the software quality. The possibility to estimate the software quality, especially dynamically already during the software development process, will entail a huge benefit to programmers and manufacturers. Effects, methods or circumstances influencing the software quality in a negative or positive way can be numerically described and rated. On basis of that, necessary optimizations in the development process can be performed in time to guarantee a high quality of the software.

INTRODUCTION

Every new development in technology leads to new challenges. To be successful on global market, high- quality products and processes are fundamental (Bauer 2011), (Hillmann 2014). In conclusion, the qualitative properties in particular determine the success of modern automation systems. The characteristics of reliability or availability are therefore driving innovations for future applications. For automation technology, especially for smart systems in the context of “Industry 4.0” or the internet of things, it is very important to determine the quality at an early stage. If feasible, already during the software development process to prevent high costs of in field error fixing. Adapted methods for reliability analysis are necessary to provide this possibility. The reason of that is, that future automation systems are highly flexible e.g. in adapting to changing conditions as well as because these systems are increasingly realized of intelligent components (Jazdi 2014). Two key aspects of this are the autonomous character and the interaction with humans. These interactions are not only taking place during the start-up, the operation, the maintenance or the shut-down of a system. The human influence starts already during the development.

چکیده

این مقاله یک روش برای توصیف و افزایش کیفیت نرم افزار سیستم های اتوماسیون با کمی تعیین قابلیت اطمینان نرم افزار ارائه می دهد. بنابراين، فرآيند توسعه نرم افزار براي شناسايي عوامل مؤثر بر قابليت اطمينان نرم افزار مورد تجزيه و تحليل قرار گرفته است. این ها استفاده از یک مدل رویه، عامل آزمون و عامل انسانی از خود توسعه دهندگان نرم افزار است. این عوامل در نظر گرفته شده است تا یک مفهوم مبتنی بر فریزر عصبی ایجاد کند، که آنها را مشخص و تحکیم می کند تا برآوردی از کیفیت نرم افزار را بدست آورند. امکان برآورد کیفیت نرم افزار، بویژه در حال حاضر در طول فرآیند توسعه نرم افزار، سود زیادی برای برنامه نویسان و تولید کنندگان خواهد داشت. اثرات، روش ها یا شرایطی که بر کیفیت نرم افزار تاثیر می گذارد، به صورت منفی یا مثبت می تواند به صورت عددی توصیف و رتبه بندی شود. بر اساس آن، بهینه سازی لازم در فرآیند توسعه می تواند در زمان انجام شود تا کیفیت بالا نرم افزار را تضمین کند.

مقدمه

هر پیشرفت جدید در فن آوری به چالش های جدید منجر می شود. برای موفقیت در بازار جهانی، محصولات و فرآیندهای با کیفیت بالا اساسی هستند (Bauer 2011)، (Hillmann 2014). در نتیجه، ویژگی های کیفی به طور خاص، موفقیت سیستم های مدرن اتوماسیون را تعیین می کنند. بنابراین ویژگی های قابلیت اطمینان یا قابلیت اطمینان، نوآوری ها را برای برنامه های آینده رانندگی می کنند. برای تکنولوژی اتوماسیون، مخصوصا برای سیستم های هوشمند در زمینه “صنعت 4.0” یا اینترنت چیزها، تعیین کیفیت در مرحله اولیه بسیار مهم است. در صورت امکان، در حال حاضر در طول فرایند توسعه نرم افزار برای جلوگیری از هزینه های بالا در رفع خطای میدان. روش های متداول برای تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان لازم است تا این امکان را فراهم کند. دلیل این است که سیستم های اتوماسیون آینده بسیار انعطاف پذیر هستند، به عنوان مثال در تطبیق با شرایط در حال تغییر و همچنین به دلیل این که سیستم ها به طور فزاینده ای از اجزای هوشمند متوجه شدند (Jazdi 2014). دو جنبه کلیدی این شخصیت مستقل و تعامل با انسان است. این تعاملات نه تنها در طول راه اندازی، عملیات، تعمیر و نگهداری و یا تعطیل یک سیستم اتفاق می افتد. نفوذ انسان در طول توسعه در حال حاضر آغاز می شود.

Year: 2016

Publisher : ELSEVIER

By : N. Jazdi, Senior, N. Oppenlaender, M. Weyrich