• 제목/요약/키워드: NHPP.

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A Stochastic Differential Equation Model for Software Reliability Assessment and Its Goodness-of-Fit

  • Shigeru Yamada;Akio Nishigaki;Kim, Mitsuhiro ura
    • International Journal of Reliability and Applications
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    • 제4권1호
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    • pp.1-12
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    • 2003
  • Many software reliability growth models (SRGM's) based on a nonhomogeneous Poisson process (NHPP) have been proposed by many researchers. Most of the SRGM's which have been proposed up to the present treat the event of software fault-detection in the testing and operational phases as a counting process. However, if the size of the software system is large, the number of software faults detected during the testing phase becomes large, and the change of the number of faults which are detected and removed through debugging activities becomes sufficiently small compared with the initial fault content at the beginning of the testing phase. Therefore, in such a situation, we can model the software fault-detection process as a stochastic process with a continuous state space. In this paper, we propose a new software reliability growth model describing the fault-detection process by applying a mathematical technique of stochastic differential equations of an Ito type. We also compare our model with the existing SRGM's in terms of goodness-of-fit for actual data sets.

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로그형 평균값함수를 고려한 소프트웨어 신뢰성모형에 대한 비교연구 (A Comparative Study of Software Reliability Model Considering Log Type Mean Value Function)

  • 신현철;김희철
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.19-27
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    • 2014
  • Software reliability in the software development process is an important issue. Software process improvement helps in finishing with reliable software product. Infinite failure NHPP software reliability models presented in the literature exhibit either constant, monotonic increasing or monotonic decreasing failure occurrence rates per fault. In this paper, proposes the reliability model with log type mean value function (Musa-Okumoto and log power model), which made out efficiency application for software reliability. Algorithm to estimate the parameters used to maximum likelihood estimator and bisection method, model selection based on mean square error (MSE) and coefficient of determination($R^2$), for the sake of efficient model, was employed. Analysis of failure using real data set for the sake of proposing log type mean value function was employed. This analysis of failure data compared with log type mean value function. In order to insurance for the reliability of data, Laplace trend test was employed. In this study, the log type model is also efficient in terms of reliability because it (the coefficient of determination is 70% or more) in the field of the conventional model can be used as an alternative could be confirmed. From this paper, software developers have to consider the growth model by prior knowledge of the software to identify failure modes which can be able to help.

연구개발 단계에서 성취 가용도를 고려한 최적 수리횟수 결정모델에 관한 연구 (Determination of an Optimal Repair Number with Achieved Availability Constraint at RND Stage)

  • 이재원;이계경;나인성;박명규
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.89-98
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    • 2008
  • A preventive maintenance model, caller FNBM($\alpha$, $\delta$, $\gamma$)model, is proposed to decide an optimal repair number under achieved availability requirements(r) along with taking two types of failures (repairable or irrepairable) into account. In this model, the current system is replaced by a new one in case when it doesn't meet the achieved availability requirement, even though it is repairable failure; Otherwise it is replaced in time of the first irrepairable failure. Assumed that the j-th failure is repairable with probability ${\alpha}_j$ minimal repairs are allowed for repairable failure between replacements. Expected cost rate for preventive maintenance model is developed using NHPP(Non-Homogeneous Poisson Process) in order to determine the optimal number $n^*$, also numerical examples are shown in order to explain the proposed model. Since the proposed FNBM($\alpha$, $\delta$, $\gamma$)model includes Park FNBM model(1979) and Nakagawa FNBM(p)model(1983) this proposed model is thought to be better than previous model, especially for weapon system which requires availability as primary parameter.

미니맥스 수명분포의 형상모수를 따르는 소프트웨어 신뢰모형에 관한 신뢰속성에 관한 연구 (A Study on the Reliability Attributes of the Software Reliability Model Following the Shape Parameter of Minimax Life Distribution)

  • 김희철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.325-330
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    • 2018
  • 본 논문은 베타분포의 특수형태인 미니맥스(Minimax distribution)를 수명분포를 따르고 유한고장수를 가진 비동질적인 포아송 과정에 기초한 소프트웨어의 신뢰성 모형에 대한 형상모수의 특성과 유용성에 대하여 비교 논의 되었다. 그 결과 평균제곱오차는 미니맥스 수명분포의 형상모수가 1인 경우가 1보다 작은 경우와 큰 경우에 비해 상대적으로 가장 작고 또한 형상모수가 1인 경우가 결정계수도 높은 성향으로 나타나기 때문에 형상모수가 1인 경우가 효율적 모형으로 판단된다. 본 연구에서 평균제곱오차는 미니맥스 수명분포의 형상모수를 적용할 경우에 소프트웨어 신뢰성에 대한 고장유형을 인지하기 위하여 평균제곱오차와 결정계수, 신뢰구간을 사용하면 소프트웨어 고장 특성을 파악하는데 기본지침으로 사용 할 수 있으리라 사료된다. 제안된 모형의 결정계수 값이 95%이상 추정되어 비교적 소프트웨어 신뢰성 분야에서 유용성이 있는 모형임을 확인 할 수 있었다. 이 연구를 통하여 소프트웨어 설계 및 사용자들은 수명분포의 특징을 반영한 형상모수를 적용할 경우에 소프트웨어 신뢰성에 대한 고장유형을 인지하기 위하여 평균제곱오차와 결정계수, 신뢰구간을 사용하면 소프트웨어 고장특성을 파악하는데 기본지침으로 사용 할 수 있으리라 사료된다.

형상모수를 고려한 소프트웨어 신뢰성 비용 모형에 관한 비교 연구 (The Comparative Software Reliability Cost Model of Considering Shape Parameter)

  • 김경수;김희철
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권3호
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    • pp.219-226
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    • 2014
  • 본 연구에서는 소프트웨어 제품 테스팅 과정에서 고장 수명분포의 형상모수를 고려한 소프트웨어 신뢰성 비용 모형에 대하여 연구 하였다. 신뢰성 분야에서 많이 사용되는 어랑 분포와 로그-로지스틱 모형을 이용한 형상모수를 반영한 문제를 제시하였다. 소프트웨어 고장모형은 유한고장 비동질적인 포아송과정을 이용하고 모수추정법은 최우추정법을 이용 하였다. 따라서 본 논문에서는 형상모수를 고려한 소프트웨어 비용모형 분석을 위하여 소프트웨어 고장 시간 자료를 적용하여 비교 분석하였다. 본 연구에서 사용된 어랑 분포와 로그-로지스틱분포에 근거한 소프트웨어 비용 모델을 비교한 결과 어랑 모형은 최적의 소프트웨어 방출 시간을 예측 할 수 있지만 로그-로지스틱 모형은 방출시간을 예측 할 수 없기 때문에 로그-로지스틱 보다 어랑 모형이 보다 효율적으로 나타나고 있다. 이 연구를 통하여 소프트웨어 개발자들은 소프트웨어 개발 비용을 파악 하는데 어느 정도 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

로그형 관측고장시간에 근거한 결함 발생률을 고려한 소프트웨어 비용 모형에 관한 비교 연구 (The Comparative Software Cost Model of Considering Logarithmic Fault Detection Rate Based on Failure Observation Time)

  • 김경수;김희철
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권11호
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    • pp.335-342
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    • 2013
  • 본 연구에서는 소프트웨어 제품 테스팅 과정에서 관측고장시간에 근거한 로그형 결함 발생률을 고려한 소프트웨어 신뢰성 비용 모형에 대하여 연구 하였다. 신뢰성 분야에서 많이 사용되는 Goel-Okumoto모형을 이용한 새로운 로그 형 결함 확률을 반영한 문제를 제시하였다. 수명분포는 유한고장 비동질적인 포아송과정을 이용하고 모수 추정법은 최우 추정법을 이용 하였다. 따라서 본 논문에서는 로그형 결함 발생률을 고려한 소프트웨어 비용모형 분석을 위하여 소프트웨어 고장 시간간격 자료를 적용하여 비교 분석하였다. 이 연구를 통하여 소프트웨어 개발자들은 방출최적시기를 파악 하는데 어느 정도 도움을 줄 수 있을 것으로 사료 된다.

NHPP 소프트웨어 신뢰도 모형에 대한 모수 추정 비교 (The Comparison of Parameter Estimation for Nonhomogeneous Poisson Process Software Reliability Model)

  • 김희철;이상식;송영재
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제11D권6호
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    • pp.1269-1276
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    • 2004
  • 본 논문에서는 기존의 소프트웨어 신뢰성 모형인 Goel-Okumoto 모형과 Yamada-Ohba-Osaki 모형을 재조명하고 또, 랄리 분포를 이용한 랄리 모형을 적용하여 모수 추정방법을 연구하였다. 본 연구에서는 기존의 최우추정법과 잠재변수를 도입하여 깁스 샘플링(Gibbs sampling)을 이용한 베이지안 모수추정 방법을 비교하고 그 특징을 분석하고자 한다. 또, 효율적 모형을 위한 모형선택으로서 잔차제곱합(Sum of the squared errors ; SSE)과 Braun 통계량을 적용하여 모형들에 대한 효율성 입증방법을 설명하였다. 그리고 수치적인 예로서 실제 자료를 이용한 수치 견과를 나열하였다. 이 접근방법을 기초로 하여 수명분포가 중첩(Superposition) 및 혼합(Mixture)인 경우에 대한 접근방법이 연구되었으면 한다.

소프트웨어 개발시 일정테스트노력과 웨이불 테스트 노력의 비교 연구 (A Comparison Study between Uniform Testing Effort and Weibull Testing Effort during Software Development)

  • 최규식;장원석;김종기
    • 정보기술응용연구
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    • 제3권3호
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    • pp.91-106
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    • 2001
  • 본 논문에서는 소프트웨어 테스트 단계중에 발생되는 테스트노력 소요량을 고려한 소프트웨어 신뢰도 성장 모델을 제시하여 시간종속적인 테스트 노력소요량 동태를 일정 테스트 노력일 때와 웨이불 테스트 노력일 때를 비교하여 연구한다. 테스트 단계중에 소요되는 테스트 노력의 양에 대한 결함 검출비를 현재의 결함 내용에 비례하는 것으로 가정하여 모델을 비동차 포아송 과정으로 공식화하며, 이 모델을 이용하여 소프트웨어 신뢰도 척도에 대한 데이터 분석기법을 개발하도록 한다. 테스트 시간의 경과와 신뢰도와의 관계도 심도 있게 연구한다. 목표신뢰도를 만족시키는 최적발행시각을 정한다. 개발 후 테스트를 시작하기 전의 신뢰도가 어떠한 조건에 있는가를 검토하여 각 조건에 따른 최저 발행시각을 결정한다. 일정 테스트 노력 곡선과 웨이불 테스트 노력 곡선 모두에 대해서 그 조건은 목표 신뢰도를 초과하는 경우, 목표신뢰도를 초과하지는 못하지만 어느 조건 이상인 경우, 어느 조건 이하인 경우로 대별되며, 이 중에서 이상적인 경우는 두 번째 조건인 경우이다.

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Kappa(2) 커버리지 함수를 이용한 ENHPP 소프트웨어 신뢰성장모형에 관한 연구 (The Study for ENHPP Software Reliability Growth Model Based on Kappa(2) Coverage Function)

  • 김희철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.2311-2318
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    • 2007
  • 유한고장수를 가진 비동질적인 포아송 과정에 기초한 모형들에서 잔존 오류 1개당 고장 발생률은 일반적으로 상수, 혹은 단조증가 및 단조 감소 추세를 가지고 있다. 소프트웨어 제품의 정확한 인도시기를 예측하거나 효용성 및 신뢰성을 예측하기 위해서는 소프트웨어 테스팅 과정에서 중요한 요소인 테스트 커버리지를 이용하면 보다 효율적인 테스팅 작업을 할 수 있다. 이런 모형을 ENHPP모형이라고 한다. 본 논문에서는 기존의 소프트웨어 신뢰성 모형인 지수 커버리지 모형과 S-커버리지 모형을 재조명하고 이 분야에 적용될 수 있는 Kappa 분포를 이용한 모형인 Kappa 커버리지 모형을 제안하였다. 고장 간격시간으로 구성된 자료를 이용한 모수추정 방법은 최우추정법과 일반적인 수치해석 방법인 이분법을 사용하여 모수 추정을 실시하고 효율적인 모형 선택은 편차자승합(SSE) 및 콜모고로프 거리를 적용하여 모형들에 대한 효율적인 모형 선택도 시도 하였다. 수치적인 예에서는 실제 고장자료를 통하여 분석하였다 이 자료들에서 기존의 모형과 Kappa 커버리지 모형의 비교를 위하여 산술적 및 라플라스 검정, 편의 검정 등을 이용하였다.

랜들리 및 어랑 수명분포에 의존한 소프트웨어 신뢰성 모형에 대한 신뢰도 속성 비교 연구 (A Comparative Study on Reliability Attributes for Software Reliability Model Dependent on Lindley and Erlang Life Distribution)

  • 양태진
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.469-475
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    • 2017
  • 소프트웨어 개발시행 과정에서 소프트웨어 신뢰성은 매우 기본적이고 필수적인 문제 중에 하나이다. 소프트웨어 고장현상을 파악하기 위하여 비동질적인 포아송 과정에서 순간 고장률인 강도함수가 고장시간에 독립적으로 일정하거나, 증가형 혹은, 감소형 추세를 가질 수 있다. 본 논문에서는 소프트웨어 설계 과정에서 강도형태가 감소패턴을 따르는 랜들리 수명분포와 증가하다가 감소하는 어랑수명 분포를 활용한 소프트웨어 신뢰속성 모형에 대하여 신뢰도 장단점에 관한 연구를 하였다. 소프트웨어 고장현상을 파악하기 위하여 모수추정은 최우추정법을 적용하였다. 따라서, 본 논문에서는 소프트웨어 고장시간 자료를 적용하여 소프트웨어 신뢰도를 비교하고, 평가하였다. 그 결과, 랜들리 모형이 어랑분포 모형보다 신뢰도가 상승하는 것으로 나타났으나, 어랑분포 모형에서는 형상모수가 높을수록 높은 신뢰도를 나타내는 추세를 보였다. 본 논문를 통하여 소프트웨어 기획 부서에서는 특정한 수명분포와 형상모수를 활용함으로서 소프트웨어 고장분석을 활용한 소프트웨어 신뢰성 모형에 대한 신뢰성 속성을 적용한 데이터 및 기본 지식을 제공함으로서 소프트웨어 설계에 실질적인 도움을 줄 수 있다.