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开题报告|软件工程论文开题报告范文

发布时间:2024-11-08 15:56:47

好的,我会帮您改写这篇开题报告。


软件可靠性设计技术应用研究

1. 研究背景和意义

自从第一台计算机问世以来,计算机已经深深地融入了人们的生活。计算机革命是当今发展速度最快的变革之一。如今,计算机软件和硬件已广泛应用于我们的现代生活中,离开计算机,人们将无法操作现代化的工具。计算机已经成功地应用于手表、电话、家用电器、飞机、导弹和武器装备。随着科学技术的进一步发展,对高可靠性软件和硬件的需求也越来越迫切。

事实上,现代化的装备几乎都依赖计算机系统,而它们在很大程度上依靠计算机的性能来提高产品质量、工作效率和竞争力。随着对计算机依赖的增加,计算机故障引发的问题也日益增多。软硬件故障不仅会造成生活上的不便(如家用电器失灵),还可能导致巨大的经济损失(如银行系统中断),甚至危及生命(如飞行系统和医疗系统失灵),影响国家安全(如武器装备失灵)。因此,计算机系统的可靠性已成为社会广泛关注的问题。

许多大公司已经意识到需要投入大量的工程开发费用,以确保设计和推出的软件具有良好的可靠性。随着软件开发周期的加长,错误和缺陷可能渗透到每一个开发环节。对于软件工程师和编码人员来说,屏蔽这些错误和缺陷是一个巨大的挑战。因此,开发用于确保软件可靠性的技术迫在眉睫。

软件可靠性设计技术涉及许多方面,软件开发周期包括需求分析、概要设计、详细设计、代码实现等多个阶段。在每一个阶段都有相应的软件可靠性设计技术来提高和监管软件的质量。因此,软件可靠性设计技术显得尤为重要。

2. 国内外发展现状

可靠性工程作为一门新兴学科,不论是在硬件还是软件方面,都仅仅发展了半个世纪。由于航空工业和核装备对零差错的需求,可靠性理论和实际工程技术研究才全面进入发展状态。如今,一套较完整的可靠性理论体系已经建立,并开发了适合工程实际需求的可靠性技术和合理的可靠性管理方法。

然而,软件可靠性并没有得到足够重视,可靠性工程主要还是针对硬件系统。在八十年代前,软件可靠性主要进行理论研究,而如何将其应用到工程中指导软件开发,还在摸索中。九十年代,随着计算机的蓬勃发展,软件可靠性得到了足够重视,软件可靠性工程开始进入理论研究与实际应用相结合的时代,软件可靠性也得到了全面的发展。

与美国等发达国家相比,我国软件可靠性研究起步晚,与国际先进水平还存在很大差距。在军用软件的开发过程中,无论是软件设计人员还是管理人员,在提高国防装备性能和装备水平的同时,也需要努力提高军用软件的可靠性,不让软件成为制约装备寿命周期的瓶颈。提高军用软件可靠性是军工部门和科研部门装备提升的必然趋势,提高软件可靠性也成为军用装备不可或缺的重点内容。

硬件可靠性日趋成熟,给装备带来的不稳定因素越来越少,因此软件质量的好坏直接影响装备的质量。软件可靠性设计技术成为提高装备的重点和难点。只有保证了软件系统的高可靠性,装备才能在军事对抗中正常发挥作用。因此,软件可靠性设计技术具有重要的现实意义。

3. 研究内容

本文研究内容来源于某工程项目。论文的主要工作包括以下三部分:

  1. 软件需求分析和概要设计阶段的软件可靠性设计技术研究:针对军用软件结构复杂且要求高可靠性,在需求分析阶段和概要设计阶段提出软件可靠性设计要求。

  2. 详细设计阶段和代码实现阶段的软件可靠性设计和分析技术研究:在详细设计阶段,根据已建立的故障模式和故障原因库,使用系统级软件可靠性屋模型对软件单元模块进行可靠性分析;在代码实现阶段,根据编码规范、静态分析结果汇总、代码审查结果汇总等指导性结果,指导编程成员逻辑和编码规范。

  3. 软件可靠性增长预计模型研究:建立软件可靠性增长预计模型对软件的可靠性进行预测,结合优化算法使用DFNN建立软件可靠性预计模型,对软件的可靠性进行评估。

4. 论文结构

第一章:介绍软件可靠性的基本概念、背景及研究意义,并对国内外软件可靠性设计技术的研究现状进行了归纳和总结。

第二章:详细介绍了软件可靠性理论、设计准则及设计方法,并对软件可靠性设计方法在软件研制各周期中的应用进行了研究。

第三章:在需求分析和概要设计阶段,提出软件可靠性设计要求和可靠性设计技术。

第四章:在详细设计阶段,提出系统级软件可靠性屋模型,并应用于主控软件的数据库管理模块和RTI管理模块;在代码实现阶段,明确代码实现阶段的软件可靠性编码规则。

第五章:对本文的工作进行了归纳和总结,同时指出了进一步的研究方向。

5. 提纲

目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 论文研究的背景和意义
  • 1.2 软件可靠性设计技术的国内外发展现状
  • 1.3 本文的主要研究内容和结构安排
    • 1.3.1 本文的主要研究内容
    • 1.3.2 本文的结构安排
  • 第二章 软件可靠性研究基础
  • 2.1 软件可靠性理论基础
    • 2.1.1 错误和失效
    • 2.1.2 时间
    • 2.1.3 失效数据采集
    • 2.1.4 评价与预测
  • 2.2 软件可靠性设计准则
    • 2.2.1 简化设计
    • 2.2.2 标准化设计
    • 2.2.3 模块化设计
    • 2.2.4 可达性设计
  • 2.3 软件可靠性设计方法
    • 2.3.1 避错设计
    • 2.3.2 查错设计
    • 2.3.3 纠错设计
    • 2.3.4 容错设计
    • 2.3.5 余量设计
  • 2.4 小结
  • 第三章 需求分析和概要设计阶段的软件可靠性设计及分析技术
  • 3.1 需求分析和概要设计阶段的软件可靠性设计技术
  • 3.2 概要设计阶段的进一步细化
  • 3.3 故障模式、影响、危害性分析
    • 3.3.1 系统 FMEA
    • 3.3.2 设计 FMEA
    • 3.3.3 CA 的类型
    • 3.3.4 危害性分析
    • 3.3.5 风险优先数方法
  • 3.4 小结
  • 第四章 详细设计和代码实现阶段的软件可靠性设计及分析技术
  • 4.1 详细设计阶段的软件可靠性设计技术
    • 4.1.1 系统级 Ho SR
    • 4.1.2 系统级 Ho SR 在数据库管理模块上的应用
    • 4.1.3 系统级 Ho SR 在 RTI 管理模块上的应用
  • 4.2 代码实现阶段的软件可靠性设计技术
  • 4.3 小结
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 本文工作总结
  • 5.2 论文创新点
  • 参考文献

6. 进度安排

  • 20XX年11月 01日-11月07日:论文选题
  • 20XX年11月 08日-11月20日:初步收集毕业论文相关材料,填写《任务书》
  • 20XX年 11月 26日-11月30日:进一步熟悉毕业论文资料,撰写开题报告
  • 20XX年 12月 10日-12月19日:确定并上交开题报告
  • 20XX年 01月 04日-02月15日:完成毕业论文初稿,上交指导老师
  • 20XX年 02月 16日-02月20日:进行论文修改工作
  • 20XX年 02月 21日-03月20日:定稿、打印、装订
  • 20XX年 03月 21日-04月10日:论文答辩

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