Надёжность и качество компьютерных систем

(1)

Министерство образования и науки Республики Казахстан Карагандинский государственный технический университет

«Утверждаю»

Председатель Ученого совета, ректор, академик НАН РК Газалиев А.М.

_______________________

«____» _______________ 2008г.

ПРОГРАММА ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ДЛЯ СТУДЕНТА ( SYLLABUS)

по дисциплине «Надёжность и качество компьютерных систем»

для студентов специальности 050704 – «Вычислительная техника и программное обеспечение»

Факультет информационных технологий

Кафедра автоматизированных информационных систем

2008

(2)

Предисловие

Программа обучения по дисциплине для студента (syllabus) разработана:

канд.техн.наук, доцентом Поповым С.Н.

Обсуждена на заседании кафедры автоматизированных информационных си- стем

Протокол № 10 от «18» декабря 2008 г.

Зав. кафедрой ________________ «18» декабря 2008 г.

(подпись)

Одобрена методическим бюро факультета информационных технологий Протокол № 6 от «19» декабря 2008 г.

Председатель ________________ «19» декабря 2008 г.

(подпись)

(3)

3

Сведения о преподавателе и контактная информация ___Попов Сергей Николаевич, канд.техн.наук, доцент____

(фамилия, имя, отчество преподавателя, ученая степень, ученое звание, должность)

Кафедра АИС находится в главном корпусе КарГТУ (Караганда, б.Мира, 56), аудитория 300, контактный телефон 56-59-35 (2054)

Трудоемкость дисциплины

Семестр Количество кредитов Вид занятий

Коли- чество

часов СРС

Общее количе- ство ча-

сов

Форма кон- троля количество контактных часов количе-

ство ча- сов СРСП

всего ча- сов лек-

ции

практиче- ские занятия

лаборатор- ные занятия

6 2 15 15 30 60 30 90 Экза-

мен

Характеристикадисциплины

Дисциплина «Надёжность и качество компьютерных систем» входит в цикл базовых дисциплин государственного общеобязательного стандарта образова- ния по специальности.

Цель дисциплины

Дисциплина «Надёжность и качество компьютерных» ставит целью изучение и освоение методов и технологии оценки надежности элементов и систем при исследованиях и проектировании с использованием современных компьютер- ных систем.

Задачи дисциплины

Задачи дисциплины следующие: изучение причин ненадёжности и способов её предупреждения, освоение принципов и методов оценки надёжности элемен- тов и расчёта надёжности систем, знакомство со способами повышения надёжности компьютерных систем.

В результате изучения данной дисциплины студенты должны:

Знать:

− типовые законы распределения вероятности безотказной работы, модели надёжности для систем с различной конфигурацией, модели резервирова- ния;

уметь:

− использовать системный подход при исследовании, проектировании и экс- плуатации компьютерных систем;

приобрести практические навыки:

− расчёта характеристик надёжности по результатам испытаний.

(4)

Пререквизиты

Для изучения данной дисциплины необходимо усвоение следующих дисци- плин

Дисциплина Наименование разделов (тем)

1. Информатика Компьютерная грамотность. Операционная система

Windows

2. Программирование на алгоритмических языках

Типы данных. Функции и процедуры.

3. Теория вероятностей Вероятности событий

Постреквизиты

Знания, полученные при изучении дисциплины «Надёжность и качество компьютерных систем», используются при освоении следующих дисциплин:

1. Проектирование компьютерных систем.

2. Распределенные информационные системы.

3. Компьютерные сети.

Тематический план дисциплины Наименование раздела, (темы)

Трудоемкость по видам заня- тий, ч.

лек- ции

практи- ческие

лабора-

торные СРСП СРС

1 Понятие надёжности. Причины ненадёжности. 1 2 2

2 Надёжность как вероятностное понятие. Оценка

надёжности. 1 2 2

3 Выборочное пространство. Действия с событиями. 1 4 2 2

4 Вероятности событий. Условная вероятность. Неза-

висимость событий. 1 2 2

5 Объекты исследования и их описание. 1 2 2

6 Введение в математический аппарат теории надёж-

ности 1 2 2

7 Функции надёжности, ненадёжности, плотности

распределения времени безотказной работы. 1 3 2 2 8 Интенсивность отказов. Среднее время безотказной

работы 1 2 2

9 Количественные характеристики надёжности. Кри-

терии надёжности невосстанавливаемых изделий. 1 2 2 2

10 Модели надёжности. 1 2 2

11 Качественные модели надёжности и их описание 1 2 2

12 Простейший поток событий 1 2 2

13 Количественные модели надёжности и их описа-

ние. 1 4 2 2

(5)

5

14 Критерии надёжности восстанавливаемых изде-

лий. 1 2 2

15 Надёжность системы с восстановлением. Уравне-

ния Колмогорова. 1 2 2 2

ИТОГО: 15 - 15 30 30

Перечень лабораторных занятий

1 Байесовский подход к определению надёжности.

2 Характеристики надёжности.

3 Вероятностные характеристики работы программ.

4 Критерии надежности восстанавливаемых изделий.

5 Функция готовности и коэффициент готовности.

Тематический план самостоятельной работы студента с преподавателем Наименование темы

СРСП

Цель занятия Форма про- ведения за- нятия

Содержание за- дания

Рекомендуе- мая литерату- ра

Раздел 1. Методы оценки надёжности

Освоение мате- риала по данной теме

Выполнение упражнений

Составить алго- ритм оценки надёжности

2,4,5

Раздел 2. Схема слу- чаев

Углубление знаний по дан- ной теме

Определение схемы случаев

1,2,3

Раздел 3. Расчёт веро- ятности безотказной работы

Составить алго- ритм расчёта

4,5

Раздел 4. Расчёт апо- стериорных вероятно- стей режимов

1,4,5

Раздел 5. Обработка данных исследования

1,4,5

Раздел 6. Аппрокси- мация функций надёжности

4,5

Раздел 7. Определение количественных харак теристик надёжности

4,5

Раздел 8. Дискретные распределения в тео- рии надёжности

Упражнения по дискретным рас- пределениям

1,4,5,6

Раздел 9. Простейшие потоки

1,2,3,4,5,6

(6)

Раздел 10. Непрерыв- ные распределения в теории надёжности

Упражнения по непрерывным распределениям

1,2,3,4,5,6

Раздел 11. Расчёт надёжности систем

Расчёт надёжно- сти систем

1,2,3,4,5,6

Раздел 12. Расчёт ха- рактеристик надёжно- сти систем

Расчёт характе- ристик систем

1,2,3,4,5,6

Раздел 13. Критерии надёжности восста- навливаемых изделий

2,3,4,5

Раздел 14. Функции готовности

2,3,4,5

Раздел 15. Уравнения Колмогорова

Составление уравнений Кол- могорова

2,4

Темы контрольных заданий для СРС 1. Последствия ненадёжности.

2. Различные уровни надёжности.

3. Предупреждение ненадёжности.

4. Методы оценки надёжности и достоверность этих оценок.

5. Надёжность как функция критерия успеха.

Критерии оценки знаний студентов

Экзаменационная оценка по дисциплине определяется как сумма максималь- ных показателей успеваемости по рубежным контролям (60%) и итоговой атте- стации (экзамен) (40%) и составляет значение 100% в соответствии с таблицей.

Оценка по бук- венной системе

Цифровые эквива- ленты буквенной

оценки

Процентное содер- жание усвоенных

знаний

Оценка по традици- онной системе А

А-

4,0 3,67

95-100

90-94 Отлично

В+

В В-

3,33 3,0 2,67

85-89 80-84 75-79

Хорошо

С+

С С- D+

D

2,33 2,0 1,67 1,33 1,0

70-74 65-69 60-64 55-59 50-54

Удовлетворительно

F 0 30-49 Неудовлетворительно

(7)

7

Z 0 0-29

Оценка «А» (отлично) выставляется в том случае, если студент в течение се- местра показал отличные знания по всем программным вопросам дисциплины, а также по темам самостоятельной работы, регулярно сдавал рубежные зада- ния, проявлял самостоятельность в изучении теоретических и прикладных во- просов по основной программе изучаемой дисциплины, а также по внепро- граммным вопросам.

Оценка «А-» (отлично) предполагает отличное знание основных законов и процессов, понятий, способность к обобщению теоретических вопросов дисци- плины, регулярную сдачу рубежных заданий по аудиторной и самостоятельной работе.

Оценка «В+» (хорошо) выставляется в том случае, если студент показал хо- рошие и отличные знания по вопросам дисциплины, регулярно сдавал семест- ровые задания в основном на «отлично» и некоторые на «хорошо».

Оценка «В» (хорошо) выставляется в том случае, если студент показал хоро- шие знания по вопросам, раскрывающим основное содержание конкретной те- мы дисциплины, а также темы самостоятельной работы, регулярно сдавал се- местровые задания на «хорошо» и «отлично».

Оценка «В-»(хорошо) выставляется студенту в том случае, если он хорошо ориентируется в теоретических и прикладных вопросах дисциплины как по аудиторным, так и по темам СРС, но нерегулярно сдавал в семестре рубежные задания и имел случаи пересдачи семестровых заданий по дисциплине.

Оценка «С+» (удовлетворительно) выставляется студенту в том случае, если он владеет вопросами понятийного характера по всем видам аудиторных заня- тий и СРС, может раскрыть содержание отдельных модулей дисциплины, сдает на «хорошо» и «удовлетворительно» семестровые задания.

Оценка «С» (удовлетворительно) выставляется студенту в том случае, если он владеет вопросами понятийного характера по всем видам аудиторных заня- тий и СРС, может раскрыть содержание отдельных модулей дисциплины, сдает на «удовлетворительно» семестровые задания.

Оценка «С-» (удовлетворительно) выставляется студенту в том случае, если студент в течение семестра регулярно сдавал семестровые задания, но по во- просам аудиторных занятий и СРС владеет только общими понятиями и может объяснить только отдельные закономерности и их понимание в рамках кон- кретной темы.

Оценка «D+» (удовлетворительно) выставляется студенту в том случае, если он нерегулярно сдавал семестровые задания, по вопросам аудиторных занятий и СРС владеет только общими понятиями и может объяснить только отдельные закономерности и их понимание в рамках конкретной темы.

Оценка «D» (удовлетворительно) выставляется студенту в том случае, если он нерегулярно сдавал семестровые задания, по вопросам аудиторных занятий и СРС владеет минимальным объемом знаний, а также допускал пропуски заня- тий.

(8)

Оценка «F» (неудовлетворительно) выставляется тогда, когда студент прак- тически не владеет минимальным теоретическим и практическим материалом аудиторных занятий и СРС по дисциплине, нерегулярно посещает занятия и не сдает вовремя семестровые задания.

Оценка «Z» (неудовлетворительно) выставляется тогда, когда студент не владеет минимальным теоретическим и практическим материалом аудиторных занятий и СРС по дисциплине, пропустил более половины занятий и не пред- ставил вовремя семестровые задания.

Рубежный контроль проводится на 7-й и 14-й неделях обучения и складыва- ется исходя из следующих видов контроля:

Вид контроля

%-оесо- держание

Академический период обучения, неделя

Итого, %

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Посещае- мость лекций

0,5 * * * * * * * * * * * * * * * 7,5

Посещае- мость лаб.

занятий

0,5 * * * * * * * * * * * * * * * 7,5

Лаб.

работы 3 * * * * * 15

Теорет.

модуль 15 * * 30

Экзамен 40 40

Всего по ат-

тестации 30 30 60

Итого 100

Политика и процедуры

При изучении дисциплины «Надёжность и качество информационных си- стем» прошу соблюдать следующие правила:

1 Не опаздывать на занятия.

2 Не пропускать занятия без уважительной причины, в случае болезни прошу представить справку, в других случаях – объяснительную записку.

3 В обязанности студента входит посещение всех видов занятий.

4 Согласно календарному графику учебного процесса сдавать все виды кон- троля.

5 Пропущенные практические и лабораторные занятия отрабатывать в ука- занное преподавателем время.

Учебно-методическая обеспеченность дисциплины

Ф.И.О автора Наименование учебно- методической литературы

Издательство, год из- дания

Кол-во экземпля- ров

В биб- лиотеке

на ка- федре

Основная литература

(9)

9

Гмурман В.Е. Теория вероятностей и мате- матическая статистика.

М.: Высшая школа,

2004. – 480 с. 8 1

Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Советское ра-

дио, 1972. – 552 с. 7 - Дружинин Г.В. Надёжность автоматизирован-

ных производственных си- стем.

М.: Энергоатомиз-

дат, 1986. – 479 с. 5 -

Попов С.Н. Введение в теорию надёжно- сти. Учебное пособие

Караганда: КарГТУ,

2006. – 95с. 10 80

Дополнительная литература Вентцель Е.С.,

Овчаров Л.А.

Теория вероятностей и её ин- женерные приложения.

М.: Наука, 1988. –

480с. 5 -

Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. М.: Физматгиз,

1988. – 406с. 3 -

График выполнения и сдачи заданий по дисциплине

Вид контроля Цель и содержание задания

Рекомендуемая литература

Продол- житель- ность выполне- ния

Форма кон- троля

Срок сдачи

Посещаемость лекций

Выполнение

процедур 15ч Текущий

На каж- дой лек- ции Посещаемость

лабораторных занятий

Выполнение

процедур 15ч Текущий

На каж- дом за- нятии Сдача лабора-

торных работ

№№ 1-5

Усвоение материала по темам

МУ к выполне-

нию лаб.работ 15ч Текущий

На 3,7,9, 13, 15 неделях Теоретиче-

ский модуль 1 Проверка знаний [1..6] 1 час Рубежный 7 неделя Теоретиче-

ский модуль 1 Проверка знаний [1..6] 1 час Рубежный 14 неделя Экзамен Проверка знаний по

дисциплине [1..6] 3ч Итоговый

В пери- од сес-

сии

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое критерии надёжности?

2. Что такое схема случаев?

3. Что такое функция готовности?

4. Что такое надежность системы?

5. Виды моделей надёжности.

(10)

ПРОГРАММА ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ДЛЯ СТУДЕНТА ( SYLLABUS)

по дисциплине «Надёжность и качество компьютерных систем»

для студентов специальности 050704 – «Вычислительная техника и программное обеспечение»

Факультет информационных технологий

Кафедра автоматизированных информационных систем

Гос.изд.лиц. № 50 от 31.03.2004. Подписано в печать 30.12.08г. Формат 60х90/16 Усл.печ.л. 0,62 Тираж Цена договорная

Издательство Карагандинского государственного технического университета 100027, Караганда, б.Мира, 56