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开题报告|软件工程论文开题报告范文

发布时间:2024-11-13 10:18:51

好的,下面是改写后的版本:


题目:软件可靠性设计技术应用研究

1. 研究背景和意义

自第一台计算机问世以来,计算机已经深刻地融入人们的日常生活。计算机革命成为现代社会发展最快的变革之一。如今,计算机的硬件和软件无处不在,已经成为现代生活的基础设施。没有计算机,人们将无法操作和控制许多现代工具。计算机成功地应用于手表、电话、家用电器、飞机、导弹和武器装备等领域,科学技术的进一步发展迫切需要高可靠性的软硬件支持。事实上,几乎所有现代化装备都依赖计算机来提高产品质量、工作效率及竞争力。

随着对计算机依赖的增加,由计算机故障引发的问题也在增多。软硬件故障不仅会造成日常生活不便(如家用电器失灵),还会造成巨大的经济损失(如银行系统中断),甚至可能威胁生命(如飞行系统和医疗系统失灵),影响国家安全(如武器装备故障)。毋庸置疑,计算机系统的可靠性已成为社会关注的焦点。如今,许多大公司已意识到必须投入大量的工程开发费用来确保软件的高可靠性,软件可靠性设计技术的需求也变得更加迫切。

软件开发周期较长,需要经历需求分析、概要设计、详细设计、代码实现以及逐级测试。因此,错误和缺陷可能渗透到每一个开发环节。要屏蔽这些错误和缺陷,对软件工程师和编码人员来说是一大挑战。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涵盖了许多方面,每个开发阶段都有相应的技术与之对应,以提高和监管每一阶段的软件质量,因此,这些技术显得尤为重要。

2. 国内外发展现状

作为一门新兴学科,可靠性工程无论在硬件还是软件领域仅有半个世纪的历史。由于航空工业和核装备对零差错的需求,可靠性理论研究和实际工程技术研究才全面展开。如今,已经建立了一套较完整的可靠性理论体系,并开发出适合工程实际需求的可靠性技术,形成了合理的可靠性管理方法。

然而,软件可靠性并未得到足够重视,可靠性工程主要针对硬件系统。八十年代之前,软件可靠性研究主要集中在理论模型方面,应用于工程实践中的指导尚在探索阶段。九十年代,随着计算机的飞速发展,软件可靠性开始受到重视,软件可靠性工程进入理论研究与实际应用相结合的时代,自此全面发展。与美国等发达国家相比,我国软件可靠性研究起步较晚,与国际先进水平仍有较大差距。

在军用软件研制过程中,软件设计人员和管理人员需要在提高国防装备性能和水平的同时,努力提高军用软件的可靠性,以免软件成为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提升装备的必然趋势,软件可靠性设计技术成为提高装备质量的关键和难点。只有确保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

本文的研究内容来源于某工程项目,主要包括以下三部分:

  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,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,并结合优化算法使用DFNN建立软件可靠性预计模型。

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归纳和总结。

第二章:详细介绍软件可靠性理论、设计准则及设计方法,并研究其在软件研制各周期中的应用。

第三章:在需求分析和概要设计阶段,根据GJB-Z102-2006《软件可靠性和安全性设计准则》,提出软件可靠性设计要求和设计技术。

第四章:在详细设计阶段,针对FMECA和FTA的设计缺点,提出系统级软件可靠性屋模型,并将其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,明确软件可靠性编码规则。

第五章:总结本文的工作,并指出进一步的研究方向。

5. 提纲

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1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2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3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4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5章 结论与展望
  • 6.1 本文工作总结
  • 6.2 论文创新点
  • 参考文献
  • [1] 刘东。空间信息处理系统可靠性设计与分析关键技术研究[D]:[博士学位论文].长沙:国防科学技术大学,2008
  • [2] 王帆。软件维护中的成本估算和质量保证技术研究[D]: [博士学位论文].杭州:浙江大学, 2011
  • [3] 吴震。网管软件可靠性工程框架及若干关键技术研究[D]: [博士学位论文].北京:北京邮电大学, 2007
  • [4] 王磊。嵌入式管控软件的可靠性设计与验证[D]: [硕士学位论文].成都:西南交通大学, 2007
  • [5] 唐田田。计算机联锁系统软件可靠性设计方法的应用研究[D]: [硕士学位论文].合肥:合肥工业大学, 2004
  • [6] 周卫东。组合导航系统软件可靠性设计与分析[D]: [硕士学位论文].哈尔滨:哈尔滨工程大学, 2006
  • [7] 林海。卫星地面软件可靠性设计与测试技术研究与应用[D]: [硕士学位论文].长沙:国防科技大学, 2008
  • [8] GJB-Z102-2006,软件可靠性和安全性设计准则[S].北京国防科工委军标出版社, 2006
  • [9] G. Q. Huang, M. Nie, K. L. Mak. Web-based failure mode and effect analysis[J]. Computers and Industrial Engineering, 1999, 37: 177-180
  • [10] W. G. Scheneeweiss, L. V. Gmbh. The fault tree method [J].Reliability Engineering and System Safety, 2001, 74: 221-228
  • [11] 陶剑锋,王少萍,姚一平。计算机辅助 FMECA 与 FTA 正向综合分析方法研究[J].北京航空航天大学学报, 2000, 26(6):663-665
  • [12] 李扬,徐抒岩,韩成山,等。定量化故障树分析技术在空间相机软件开发中的应用[J].光学精密工程, 2008, 16(11):2180-2186
  • [13] 王学成,李海峰,路民燕,等。结合贝叶斯网与 SFMEA 技术的软件故障诊断框架[J].计算机科学, 2010, 37(9):131-134
  • [14] J. N. Wu, S. z. Yan, L. Y. Xie. Reliability analysis method of a solar array by using fault tree analysis and fuzzy reasoning Petri net [J]. Acta Astronautica,2011, 69: 960-968
  • [15] 何杰,张娣,章小辉,等。基于 FTA-Petri 网的地铁火灾事故安全性研究[J].中国安全科学学报, 2009, 19(10):78-82
  • [16] F. Chiacchio, L. Compagno, D. D'urso, et al. Dynamic fault trees resolution: A conscious trade-off between analytical and simulative approaches [J].Reliability Engineering and System Safety, 2011, 96: 1515-1526
  • [17] P. L. Jelinski, Moranda. Hinal report on software reliability study [R]. Mc Donnell Douglas Astronautics Company, MADC Report Number 63921,1972
  • [18] M. L. Moranda. Predictions of software reliability during debugging [C]. Proceedings of Annual Reliability and Maintainability Symposium, Washington, D. C, 1975, 327-332
  • [19] M. L. Shooman. Probabilistic models for software reliability prediction [J]. Statistical Computer Performance Evaluation, Academic Press, New York, June 1972, 485-502
  • [20] M. L. Shooman. Operational testing and software reliability estimation during program developments [C]. Record of 1973 IEEE Symposium on Computer Software Reliability, IEEE Computer Society, New York, 1973, 51-57
  • [21] M. L. Shooman. Structural models for software reliability prediction [C]. Proceedings of the 2nd International Conference on Software Engineering, IEEE Computer Society, New York, October 1976
  • [22] M. L. Shooman. Spectre of software reliability and its exorcism [C]. Proceedings of the 1977 Joint Automatic Control Conference, IEEE, New York 1977, 225-231
  • [23] M. L. Shooman, Naturaja. Effect of manpower deployment and bug generation on software error models [R]. Rome Air Development Center Technical Report, RADCTR-76-400, 1977

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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