Навчальна програма дисципліни


ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ:

Мета викладання дисципліни – вивчення основних положень теорії надійності та їх використання для технічного діагностування електронної апаратури.

Завдання: надання студентам теоретичних знань і формування практичних навичок з аналізу і обчислення показників надійності технічних систем, використання характеристик надійності для технічного діагностування електронної апаратури.

У результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен

Знати:

  • основні поняття і терміни теорії надійності
  • методи обчислення показників надійності технічних систем;
  • шляхи підвищення надійності технічних систем;
  • методи та способи пошуку відмов електронної апаратури;
  • методику складання алгоритмів технічного діагностування.

Вміти:

  • оцінювати показники надійності технічних систем;
  • складати алгоритми технічного діагностування електронної
    апаратури з урахуванням надійності її елементів.


ПРОГРАМА ДИСТАНЦІЙНОГО ВИВЧЕННЯ КУРСУ

Раздел 1. Основы теории надежности технических систем

Тема 1.1. Основные понятия надежности информационных систем (ИС) и пути её обеспечения (Основные определения и понятия надёжности технических систем (ИС); задачи теории надёжности, основные причины определяющие внимание к проблеме надёжности ИС; классификация отказов ИС, стандартизированные определения показателей надёжности; средства повышения
и обеспечения надёжности; перспективные методы обеспечения надёжности ИС).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 1).

Тема 1.2. Показатели надежности невосстанавливаемых ИС (Вероятностное описание элементов технических систем (ИС); понятие восстанавливаемых и невосстанавливаемых систем, области применения; количественные показатели надёжности невосстанавливаемых устройств ИС; расчетные формулы для статистической, вероятностной оценки параметров ИС).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 2).

Тема 1.3. Показатели надежности восстанавливаемых устройств технических объектов ИС. Зависимость надёжности от времени (Основные определения показателей надёжности восстанавливаемых устройств технических систем (ИС);
количественные характеристики, расчётные статистические и вероятностные формулы для оценки восстанавливаемых объектов; специальные методы и рекомендации по выбору показателей надежности ИС; законы распределения в надёжности: экспоненциальный, нормальный, закон Рэлея и другие; графические зависимости ВБР от времени, интенсивностей и частоты отказов и другие от
времени).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 3).

Тема 1.4. Методика оценки безотказности нерезервированных систем (Определение цели расчета надёжности ИС и их подсистем на этапе проектирования; методика и алгоритм оценки параметров безотказности для нерезервированных систем с последовательным соединением элементов; расчетные формулы оценки характеристик безотказности нерезервированных
объектов; значение интенсивностей отказов для компонент ИС).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 4).

Тема 1.5. Надежность невосстанавливаемых и нерезервированных ИС (Расчетные формулы характеристик надёжности при основном соединение элементов ИС; прикидочный и ориентировочный методы расчета количественных характеристик устройств ИС; окончательный метод расчета надёжности ИС; основные допущения и учёт режимов работы при окончательном расчете;
применение перечисленных видов расчета на различных этапах проектирование ИС).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 5).

Тема 1.6. Структурное резервирование и его виды (Классификация структурного резервирования, основные определения; основные схемы расчета надёжности по способу включения резервных элементов: постоянное, раздельное, замещением, скользящее; виды резервных элементов и режимы работы при нагруженном, облегченном и ненагруженном резервах; расчетно-логическая
схема структурного резервирования сложной системы; организация резерва на уровне элементов, устройств и систем ИС).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 6).

Тема 1.7. Расчет характеристик надежности невосстанавливаемых резервированных систем (Расчетные формулы для общего и раздельного резервирования с постоянно включенным резервом и целой кратностью; расчетные формулы для общего, раздельного резервирования с замещением с целой и дробной кратностью; расчетные формулы для скользящего и мажоритарного резервирование устройств ИС; структурная схема надёжности конкретного устройства ИС; пример расчета показателей надёжности для экспоненциального закона распределения).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 7).

Тема 1.8. Надежность резервированных устройств с последовательно-параллельной структурой (метод свертки) (Метод свертки, оценка надёжности для последовательно-параллельных систем с нагруженным резервом; расчетные формулы для оценки количественных характеристик методом свертки; основные достоинства и недостатки метода свертки).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 8).

Тема 1.9. Оценка надежности методом путей и сечений. Логико-вероятностные методы анализа сложных систем (Метод минимальных путей и сечений для расчета показателей надежности систем с разветвленной структурой; основные определения и понятия логико-вероятностных методов анализа и оценка надежности ИС; сущность метода кратчайшего пути успешного функционирования и минимального сечения отказов; расчет функции работоспособности и функции отказа для мостиковой структуры; области применения этих методов; статистическое моделирование для оценки надежности ИС).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 9).

Раздел 2. Использование положений теории надежности для дигнозтирования технических объектов

Тема 2.1. Расчет надежности восстанавливаемых систем (метод дифференциальных уравнений) (Общие методы расчета надежности восстанавливаемых систем; построение графа возможных состояний системы для оценки надежности восстанавливаемых систем; метод систем дифференциальных уравнений (СДУ), правило Колмогорова для составления СДУ; формировочные и начальные условия для решения СДУ).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 10).

Тема 2.2. Марковские модели для оценки надежности резервированных восстанавливаемых ИС (Понятие Марковского свойства, определение состояния системы; методика и алгоритм построения Марковской модели; расчетные формулы для расчета показатели надежности ТС; матрица интенсивностей переходов для оценки показателей надежности резервированных восстанавливаемых ИС).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 11).

Тема 2.3. Приближенные методы расчета ИС (Основные допущение и ограничения при оценке надежности последовательно-параллельных структур;
приближенные методы расчета надежности восстанавливаемых ИС, при последовательном и параллельном включении подсистем ИС; структурные схемы расчета надежности ИС).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 11).

Тема 2.4. Надежность программного обеспечения ИС (Основные понятия и определения надежности программного обеспечения; показатели надежности
программного обеспечения; причины отказов программного обеспечения, признаки появления ошибок; способы обеспечения и повышения надежности программ).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 12).

Тема 2.5. Методы введения структурной избыточности в программы (Понятие о дуальном и N-версионном программировании; модифицированное дуальное программирование; виртуальные машины в надежности; избыточность операционной системы ИС).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 13).

Тема 2.6. Модели надежности программ (Аналитические модели надёжности программ; модель надёжности с дискретно-понижающейся интенсивностью проявление ошибок; экспоненциальная и интуитивная модели, модель надёжности больших программных комплексов и др.; методы оценки и прогнозирование показателей надёжности программного обеспечение; область использования моделей программного обеспечения ТС).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 14).

Тема 2.7. Надежность отказоустойчивых систем (ОУС). Назначение и свойства ОУС, примеры реализации (Назначение и свойства отказоустойчивых КС; примеры реализации).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 15).

Тема 2.8. Методы и алгоритмы автоматического восстановления ИС (Реконфигурация в технических устройствах ИС; способы восстановления в высоконадежных КС; модель процесса автоматического восстановления отказоустойчивых КС).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 16).

Тема Тема 2.9. Задачи оптимального резервирования ИС (Прямая и обратная задачи резервирования в отказоустойчивых систем (ОУС) (Метод множителей Лагранжа для нахождения оптимального резерва в ОУС; градиентные метод оптимизации надежности; расчетные формулы; графическая зависимость доминирующей последовательности ОУС).
Література до теми: ([1], Режим доступа: Лекція 17).

Література
1. Власенко К. В. Курс лекцій [Електронний ресурс]/ Власенко К. В. – Режим доступу : Лекції