Fundamentals of fault-tolerance software components

Description: The purpose of the discipline is to develop students' theoretical knowledge and practical skills in ensuring the fault tolerance of software components and supporting the health of information systems. We study trends in the development of fault-tolerant computing systems; basics of calculation, test methods and improving the reliability and fault tolerance of information systems software; skills of testing and debugging software components are acquired

Amount of credits: 6

Пререквизиты:

• Of Informatively-communication technologies
• Mathematics 1

Course Workload:

Component: Component by selection

Cycle: Profiling disciplines

Goal

• Целью дисциплины является формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков обеспечения отказоустойчивости программных компонентов и поддержки работоспособности информационных систем.

Objective

• приобретение навыков по проектированию и реализации комплекса мер, обеспечивающих отказоустойчивость программных компонентов

Learning outcome: knowledge and understanding

• демонстрировать знание принципов и методов повышения отказоустойчивости программных компонентов

Learning outcome: applying knowledge and understanding

• проводить расчет отказоустойчивости программного обеспечения
• применять современные технологии тестирования программного обеспечения при разработке ИС

Learning outcome: formation of judgments

• формировать суждения о значении и последствиях своей профессиональной деятельности с учётом социальных, профессиональных и этических позиций

Learning outcome: communicative abilities

• развивать навыки межличностной и групповой коммуникации для делового взаимодействия в своей профессиональной деятельности

Learning outcome: learning skills or learning abilities

• осуществлять сбор, синтез и анализ необходимой информации, способствующей профессиональному и личностному развитию, повышению квалификации в области информационных технологий

Teaching methods

- интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; демонстрация слайдов; мозговой штурм); - информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ); - поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения); - решение учебных задач.

Assessment of the student's knowledge

Teacher oversees various tasks related to ongoing assessment and determines students' current performance twice during each academic period. Ratings 1 and 2 are formulated based on the outcomes of this ongoing assessment. The student's learning achievements are assessed using a 100-point scale, and the final grades P1 and P2 are calculated as the average of their ongoing performance evaluations. The teacher evaluates the student's work throughout the academic period in alignment with the assignment submission schedule for the discipline. The assessment system may incorporate a mix of written and oral, group and individual formats.

The evaluating policy of learning outcomes by work type

Evaluation form

The student's final grade in the course is calculated on a 100 point grading scale, it includes:

• 40% of the examination result;
• 60% of current control result.

The final grade is calculated by the formula:

 

Where Midterm 1, Midterm 2are digital equivalents of the grades of Midterm 1 and 2;

E is a digital equivalent of the exam grade.

Final alphabetical grade and its equivalent in points:

The letter grading system for students' academic achievements, corresponding to the numerical equivalent on a four-point scale:

Topics of lectures

• Основные понятия и определения теории надежности, отказоустойчивости Стороны надежности
• Количественные показатели надежности
• Математические модели, используемые в расчетах надежности
• Расчет надежности с использованием математического аппарата теории вероятности, аппарата алгебры логики
• Марковские процессы в теории надежности
• Резервирование
• Графовые модели отказоустойчивости
• Принципы построения отказоустойчивых информационно-вычислительных систем
• Основные показатели качества программных компонентов
• Корректность программных средств
• Тестирование программных средств
• Методы тестирования
• Верификация
• Различные понятия валидации (аттестации)
• Моделирование и оценка надежности программного обеспечения

Key reading

• Абросимов М.Б. Графовые модели отказоустойчивости. - Саратов: Изд-во Саратовского гос. ун-та, 2012.
• Каштанов В.А., Медведев А.И. Теория надежности сложных систем. – М.: Физматлит, 2010
• Криспин Л. Гибкое тестирование: практическое руководство для тестировщиков ПО и гибких команд / Л. Криспин, Д.Грегори. - М.: «Вильямс», 2010. - 464 с.
• Майерс Г. Искусство тестирования программ /.Г. Майерс, Т.Баджетт, К.Сандлер. 3-е изд. - М.: «Диалектика», 2012.- 272 с.
• Половко А.М., Гуров С.В. Основы теории надежности Издательство. BHV. Петербург. 2006
• Яхьяев Н. Я., Кораблин А. В. Основы теории надежности и диагностика. – Академия, 2009г.
• А.С. Камкин. Введение в формальные методы верификации программ. ИСП РАН, 2017

Further reading

• Балыков Е., Царёв В. Тестирование программных средств. RSDN Magazine №4-2006
• Левинсон Д. Тестирование ПО с помощью Visual Studio 2010. ЭКОМ Паблишерз, 2012
• "Основы программной инженерии" IEEE Guide to SWEBOK® 2004
• Синицын С. В. Верификация программного обеспечения / С. В.Синицын, Н.Ю.Налютин. — М.: БИНОМ, 2008. — 368 с.