МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (КУРСА)
НАДЕЖНОСТЬ, ЭРГОНОМИКА И КАЧЕСТВО АСОИУ
МОСКВА 2006
Разработано Н.Б. Артемьевой, старшим преподавателем.
Под ред. А.П. Пятибратова, д-ра техн. наук, проф.
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (КУРСА)
НАДЕЖНОСТЬ, ЭРГОНОМИКА И КАЧЕСТВО АСОИУ
Настоящее пособие включает в себя краткое содержание разделов (модулей) дисциплины, в организационно-методическом разделе пособия указаны цель и задачи учебной дисциплины, требования к уровню освоения содержания дисциплины.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
I. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 3
II. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4
1.Темы и их краткое содержание 4
Модуль 1 4
Модуль 2 4
2. Примерный перечень контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы 5
3. Примерный перечень тем рефератов и курсовых работ 6
4. Примерный перечень вопросов к зачету по дисциплине 7
III. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 8
Литература 8
Средства обеспечения освоения дисциплины 9
I. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1. Цель дисциплины
Дать студентам теоретические знания и практические навыки в области надежности, эргономики и качества, необходимые для использования современных информационных технологий при разработке и эксплуатации АСОИУ.
2. Задачи дисциплины
Задачи курса заключаются в обучении студентов и освоению ими знаний по методам обеспечения надежности и качества АСОИУ:
теоретическим основам надежности программных и аппаратных средств,
общим и особым характеристикам компонентов программного и аппаратного
обеспечения и систем в целом как объектов надежности,
надежным программным обеспечением как продукт технологии
программирования,
проблемам информационной безопасности и методам защиты АСОИУ,
методам тестирования, верификации, валидизации АСОИУ,
эргономическим показателям качества АСОИУ и методам их оптимизации,
обеспечению качества в процессе эксплуатации АСОИУ.
3. Место дисциплины в профессиональной подготовке выпускника
Дисциплина «Надежность, эргономика и качество АСОИУ» является одной из профилирующих дисциплин в профессиональной подготовке бакалавра, выбравшего Информатику в качестве направления своей профессиональной деятельности. Надежность и эргономичность в настоящее время считаются наиболее важными показателями качества АСОИУ в целом и их программного обеспечения в частности. Для достижения соответствующих современным требованиям значений этих показателей необходимо знать и уметь использовать современные Информационные Технологии (ИТ), соответствующие методы и стандарты, о которых идет речь в данном курсе. Изучаемая дисциплина тесно связана с дисциплинами «Теория вероятности и математическая статистика», «Информационные технологии», «Сетевые технологии», «Технологии программирования», и должна преподаваться после изучения студентами указанных дисциплин.
4. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
Успешное освоение материалов дисциплины должно позволить специалисту–бакалавру осуществлять аналитическую, техническую и организационную деятельность по вопросам надежности, эргономики и качества на этапах технического и рабочего проектирования АСОИУ, а также в процессе их эксплуатации.
II. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
1.Темы и их краткое содержание
Модуль 1
Тема 1. Основы теории надежности
Основные понятия теории вероятностей. Основные теоремы теории вероятностей. Числовые характеристики случайных величин. Законы распределения случайных величин. Потоки отказов. Избыточность как средство обеспечения надежности. О возможности построения надежных систем из ненадежных элементов.
Тема 2. Основные свойства АСОИУ как объектов надежности
Показатели надежности АСОИУ. Особенности оценки надежности аппаратного и программного обеспечения. Факторы, влияющие на надежность комплекса аппаратных и программных средств. Их роль и особенности влияния в системах реального времени, информационных системах масштаба предприятия, телекоммуникационных системах.
Тема 3. Модели оценки надежности аппаратного обеспечения
Структурные и функциональные элементы систем. Структурный анализ. Расчеты надежности аппаратного обеспечения. Оценка надежности методами имитационного моделирования. Экспериментально—статистическое исследование надежности.
Тема 4. Модели оценки надежности программного обеспечения
Надежность и правильность программ. Зависимость от времени тестирования (затрат на отладку). Модели надежности программного обеспечения (экспоненциальная, Вейбулла, Миллса, модель испытаний Бернулли). Виды избыточности программного обеспечения и способы их реализации.
Тема 5. Методы проектирования надежного программного обеспечения
Надежное программное обеспечение как продукт технологии программирования. Предупреждение ошибок. Обнаружение ошибочных ситуаций. Обеспечение устойчивости к ошибкам. Защита программ от сбоев аппаратуры, ошибок в других программах, от ошибок оператора и несанкционированного доступа.
Документирование программных средств.
Проблемы информационной безопасности. Защита информации в локальных и глобальных сетях. Компьютерная криптография.
Тема 6. Тестирование и испытания
Тестирование в процессе разработки программного обеспечения. Проверяющие и диагностические тесты.
Комплексное тестирование. Задачи тестирования. Этапы тестирования. Стратегии тестирования. Планирование и управление при тестировании. Ускоренные испытания.
Модуль 2
Тема 7 Эргономическое обеспечение разработки АСОИУ
Характеристика человека как звена АСОИУ. Эргономические показатели качества программного продукта.
Принципы реализации пользовательского интерфейса. Проблемы, возникающие при разработке интерфейса и варианты их решения.
Технология эргономического проектирования: экспертиза аналогов и прототипов, разработка эргономических требований, постановка задач, планирование работ.
Эргономические исследования и экспертиза.
Тема 8. Критерии качества АСОИУ
Функциональность, надежность и эргономичность как критерии качества АСОИУ.
Организационно-технические мероприятия по обеспечению надежности и качества при проектировании, в разработке и в процессе эксплуатации АСОИУ.
Тема 9. Обеспечение качества при эксплуатации АСОИУ
Проблемы обеспечения качества при эксплуатации АСОИУ.
Обучение пользователей: цели, задачи и методы.
Техническая документация. Рабочее место и условия эксплуатации.
Эксплуатация и защита ОС. Эксплуатация и защита файловой системы. Вирусы. Архивирование данных.
Модернизация программных и аппаратных средств.
2. Примерный перечень контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы
Теоретико-вероятностные модели в расчетах надежности.
Определения основных состояния объекта и событий перехода между ними, которые рассматриваются в теории надежности.
Надежностно-функциональная схема и ее использование в расчетах надежности.
Последовательная, параллельная и мажоритарная надежностно-функциональные структуры.
Оценка надежности методами имитационного моделирования.
Экспериментально—статистическое исследование надежности.
Надежность и правильность программ.
Зависимость от времени отладки в моделях надежности программного обеспечения.
Экспоненциальная модель надежности программного обеспечения.
Модель надежности программного обеспечения, основанная на распределении Вейбулла.
Модель надежности программного обеспечения Миллса.
Модель надежности программного обеспечения, основанная на схеме испытаний Бернулли.
Временная избыточность программного обеспечения.
Информационная избыточность программного обеспечения.
Функциональная избыточность программного обеспечения.
Предупреждение ошибок в программах.
Обнаружение ошибочных ситуаций в программах.
Защита программ от сбоев аппаратуры.
Защита программ от ошибок в других программах.
Защита программ от ошибок оператора.
Защита программ от несанкционированного доступа.
Документирование программных средств.
Защита информации в локальных и глобальных сетях.
Компьютерная криптография.
Тестирование в процессе разработки программного обеспечения.
Комплексное тестирование. Планирование и управление при тестировании.
Ускоренные испытания.
Эргономические показатели качества программного продукта.
Принципы реализации пользовательского интерфейса.
Эргономические исследования и экспертиза.
Цели, задачи и методы обучения пользователей
Эксплуатация и защита ОС.
Эксплуатация и защита файловой системы.
Вирусы и средства защиты от них.
Архивирование данных.
Модернизация программных и аппаратных средств.
3. Примерный перечень тем рефератов и курсовых работ
Законодательная основа информационной безопасности в России и за рубежом.
Организационно - технические мероприятия по обеспечению надежности рабочей станции и защиты информации на ней.
Организационно - технические мероприятия по обеспечению надежности локальных и корпоративных сетей. Системы идентификации пользователей.
Защита информации в глобальной сети.
Программные средства защиты.
Аппаратные средства защиты.
Сравнение различных ОС в отношении защиты от несанкционированного доступа.
Вирусы, "черви" и борьба с ними.
Компьютерные преступления.
Криптография. Симметричные и несимметричные ключи.
Избыточные коды как средство обеспечения надежности передачи информации.
Методы оценки эффективности работы оператора и оптимизация условий его работы.
Надежность уникальных программных изделий и комплексов
Методы статистического испытания длительности исполнения комплекса программ и оценки пропускной способности системы.
Модели надежности телекоммуникационных систем.
Модели ускоренных испытаний в задачах прогноза надежности нового программного обеспечения.
Модели влияния ошибок оператора на показатели надежности информационных систем.
Построение пользовательской модели данных, привязка объектов к ролям и формирование рабочих мест.
Анализ трудовой деятельности пользователя, объединение бизнес-функций в роли.
Разработка средств поддержки пользователя (пользовательские словари, подсказки, сообщения, помощь) и средства их встраивания в программный код.
Подготовка пользовательской документации и разработка программы обучения.
Выбор платформы для реализации пользовательского интерфейса. Связанная с выбором платформы специфика интерактивных элементов и стандартных библиотек.
Принципы формирование обратной связи между приложением и пользователем.
Сопровождение АСОИУ.
4. Примерный перечень вопросов к зачету по дисциплине
Задачи, решаемые теорией надежности.
Характеристика человека как звена АСОИУ.
Модели оценки показателей надежности программного обеспечения.
Защита информации в открытых сетях.
Виды и уровни введения избыточности.
Оценка надежности систем путем имитационного эксперимента.
Защита электронных документов от случайной потери информации.
Структурная избыточность.
Защита электронной почты от несанкционированного доступа.
Основные понятия теории надежности.
Надёжность информационных систем.
Математический аппарат в расчетах надежности.
Электронная подпись.
Факторы, влияющие на надежность.
Возможность построения надежной системы из ненадежных элементов.
Функциональная избыточность.
Защита документации от искажения (подделки).
Методы обеспечения надежности.
Шифрование документов в электронных сетях.
Защита электронной почты от вирусного заражения.
Показатели надежности.
Расчетные модели для оценки показателей надежности данных.
Защита электронной почты от случайной потери информации.
Шифрование методом RSA.
Обеспечение качества информации.
Аппаратные средства защиты информации в глобальных сетях.
Диагностика программного обеспечения.
Модели оценки показателей надежности аппаратуры.
Избыточные коды как средство обеспечения надежности передачи информации.
Защита электронных документов от намеренного искажения информации.
Шифрование с открытым ключом.
Программные средства защиты информации в глобальной сети.
Резервирование как средство обеспечения надежности.
Информационная избыточность.
Свойства, определяющие надежность.
Обновление электронных документов по мере старения информации.
Организационно-технические мероприятия по обеспечению надежности локальных и корпоративных сетей.
Временная избыточность.
Защита электронных документов от подделки.
Надежность методов сжатия информации.
Современная российская концепция информационной безопасности.
Диагностика аппаратуры.
Код Хэмминга для исправления единичного сбоя.
Защита информации от хищения.
III. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Литература
Основная
Липаев В.В. Надежность программных средств. – M.: СИНТЕГ, 1998.
Липаев В.В. Системное проектирование сложных программных средств для информационных систем. – M.: СИНТЕГ, 1999.
Липаев В.В. Тестирование программных средств. – M.: СТАНКИН, 1999.
Мунипов В.М. Эргономика: человеко-ориентированное проектирование техники, программных средств и среды: Учебник для вузов/ В.М. Мунипов, В.П. Зинченко. – M.: Логос, 2001.
Психология труда, рекламы, управления, инженерная психология и эргономика: Энциклопедический словарь/ Под ред. Б.А. Душкова. – Екатеринбург: Деловая книга, 2000.
Черкесов Г.Н. Надежность аппаратно-программных комплексов. – СПб.: Питер, 2005.
Дополнительная
Criteria for evaluation of software. - ISO TC97/SC7 #383
Ian Sommerville. Software engineering. - Addison-Wesley Publishing Company, 1992.
Агафонов В.Н. Спецификация программ: понятийные средства и их организация. - Новосибирск: Наука (Сибирское отделение), 1987.
Р. Блекхут. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки. - М.: Мир, 1986.
А.С. Груничев, А.И. Михайлов, Я.Б. Шор. Таблицы для расчетов надежности при распределении Вейбулла. - М.: Издательство стандартов, 1974.
Дмитриевский Н.Н. Информационная безопасность. Борьба с компьютерными вирусами и другими вредными программами. - М., 1993.
Дружинин Г.В. Надежность автоматизированных производственных систем. - Москва: Энергоатомиздат, 1986.
Е.А. Жоголев. Введение в технологию программирования (конспект лекций). - М.: "ДИАЛОГ-МГУ", 1994.
Лебедев А.Н. Защита банковской информации и современная криптография// Вопросы защиты информации, 1995, № 2(29).
Липаев В.В. Качество программного обеспечения. М.: Финансы и статистика, 1983.
Г. Майерс. Надежность программного обеспечения. - М.: Мир, 1980.
С.Ф. Михайлов и др. Информационная безопасность. Защита информации в автоматизированных системах. Основные концепции. - М., 1995.
В.М. Мунипов, В.П. Зинченко Эргономика: человекоориентированное проектирование техники, программных средств и среды: Учебник для вузов. - М.: Логос, 2001.
Руководящий документ по стандартизации. Автоматизированные системы. Защита от несанкционированного доступа. РД 50-680-88; РД 699-90 (006).
Средства обеспечения освоения дисциплины
Рабочие учебники.
Телекоммуникационная двухуровневая библиотека (ТКДБ) СГА.
Лекционный материал: видеоматериалы (телевизионные, слайд-лекции, слайд-тьюторинги и др.).
Система индивидуальной асинхронной консультации через Internet (IP – хелпинг).
Методические рекомендации по выполнению курсовой работы.
Обучающие и/или обучающе-контролирующие компьютерные программы для закрепления и углубления знаний по дисциплине.
Тестовые базы для оперативного тестирования и тренинга, базы вопросов промежуточной аттестации.
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (КУРСА)
НАДЕЖНОСТЬ, ЭРГОНОМИКА И КАЧЕСТВО АСОИУ
Ответственный за выпуск О.В. Гогуа
Корректор Т.И. Отряскина
Оператор компьютерной верстки В.П. Ласточкин
____________________________________________________________________________________
НОУ “Современная Гуманитарная Академия”
|
