Lehre.TestVerl_2017 (Struktur)


Test und Verlässlichkeit (3V1Ü)

(G. Kemnitz)

IT-Systeme automatisierten intellektuelle Aufgaben: betriebliche Abläufe Steuerung von Prozessen und Maschinen Entwurfsaufgaben, ... Einsatzvoraussetzung ist eine ausreichende Verlässlichkeit.
Der Schlüssel hierfür sind Kontrollen und das Abstellen der dabei erkannten Mängel auf drei Ebenen:
  • während Entwurf und Fertigung (Fehlervermeidung),
  • vor dem Einsatz und zur Wartung (Fehlerbeseitigung) und
  • im laufenden Betrieb (Fehlertoleranz, Schadensvermeidung).
Inhalt und Lernziel der Vorlesung sind die Beschreibung von und Maßnahmen zur Sicherung der Verlässlichkeit von IT-Systemen aus Hard- und Software bis hin zu cyper-physikalischen Systemen: Überwachungsverfahren, statische und dynamische Tests sowie Problembeseitigungsiterationen. In der Praxis sind das die teuersten und aufwändigsten Aufgaben im gesamten IT-Bereich.

Zielgruppe: Master Informatik und Interessenten anderer Studiengänge

Credits: (ECTS): 6

Foliensätze [F], Handouts für den Ausdruck [H] und Beispielprogramme [P]

  • [F1] [H1] [P1] Kenngrößen und Maßnahmen zur Sicherung der Verlässlichkeit
    1. Einführung
    2. Service-Modell: Determinismus, Gedächtnis, Hierarchie, Fehlfunktionen, Fehler, Modellfehler, Haftfehlermodell, FHFF-Funktion.
    3. Wahrscheinlichkeit: Verkettete Ereignisse, Fehlerbaumanalyse, Markov-Ketten.
    4. Kenngrößen der Verlässlichkeit: Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit, Sicherheit, Kenngrößen der Fehlerentstehung.
    5. Sicherung der Verlässlichkeit: Überwachung, Test, Reifeprozesse.
  • [F2] [H2] [P2] Zufallstest, Verteilungen, Kennwerte schätzen
    1. Zufallstest: Nachweiswahrscheinlichkeit, Anzahl der Fehler und Fehlfunktionen, Steuer- und Beobachtbarkeit, Operationsprofil und Wichtung.
    2. Verteilungen: Erwartungswert, Varianz, lineare Transformationen, Verteilung von Zählwerten, Binomialverteilung, Effektive Anzahl der Zählversuche, Poisson-Verteilung, Normalverteilung, multimodale Verteilungen, Verteilung der Fehleranzahl.
    3. Kennwerte schätzen: FHFF-Funktion, Bereichsschätzung, kleine Zählwerte, Erwartungswert, Eintrittswahrscheinlichkeit, Verteilung unbekannt, Länge von Zufallstests
  • [F3] [H3] Überwachung
    1. Informationsredundanz: Fehlererkennende Codes, Prüfkennzeichen, Fehlerkorrigierende Codes, Hamming-Codes, RAID-Systeme.
    2. Formatkontrollen: Syntaxtest, Typ und Wertebereich, Signalüberwachung.
    3. Wertekontrollen: Mehrfachberechnung und Vergleich, Diversität, Loop-Back-Test, Kontrollkriterien für Richtigkeit.
  • [F4] [H4] Statische Tests
    1. Vorbemerkungen: Statische und Dynamische Tests, Kosten, Emotionale Barrieren, Produkthaftung und Standards.
    2. Statische Software-Tests: Inspektion, Syntax, Typ, Wertebereich, Statische Code-Anlyse.
    3. Baugruppen und Cyper-Physikalische-Systeme: Inbetriebnahmen, MDA, Optische Inspektion, In-Circuit-Test, Boundary-Scan.
  • [F5] [H5] Dynamische Tests
    1. Software: Interaktionsschichten, Modultest, Besonderheiten der Testauswahl, Kontrollflussorientierte Testauswahl, Äquivalenzklassen, UW-Analyse, Automaten.
    2. Schaltkreise: Fertigungsfehler, Haftfehler, Testsatzberechnung (D-Algorithmus), Sequentielle Schaltungen, Speichertest, Selbsttest.
    3. Baugruppen und Cyper-Physikalische-Systeme.
  • [F6] [H6] Problembeseitigung
    1. Fehlervermeidung: Deterministische Prozesse, Nichtdeterministische Prozesse, Projekte, Vorgehensmodelle, Qualität und Kreativität.
    2. Fehlerbeseitigung: Ersatz, Reparatur, Fehlerlokalisierung, Benutzer als Tester.
    3. Wartung: Ausfälle, Frühausfälle und Voralterung, Kalte, warme und heiße Reserve.
    4. Fehlerbehandlung: Fail-Safe, -Fast, -Slow, Neustart, Wiederholung, Fehlerisolation, Fehlertoleranz.

Große Übungen

Termine der großen Übungen: 20.04.2017, 04.05.2017, 18.05.2017, 01.6.2017, 22.06.2017, 06.07.2017, 20.07.2017

Foliensätze [GF] und Handouts [GH] mit den Aufgaben zu den großen Übungen:

Hausübungen

  1. Foliensatz: [HA1] , Abgabe 20.04.2017
  2. Foliensatz: [HA2] , Abgabe 27.04.2017
  3. Foliensatz: [HA3] , Abgabe 04.05.2017
  4. Foliensatz: [HA4] , Abgabe 11.05.2017
  5. Foliensatz: [HA5] , Abgabe 26.05.2017
  6. Foliensatz: [HA6] , Abgabe 01.06.2017
  7. Foliensatz: [HA7] , Abgabe 15.06.2017
  8. Foliensatz: [HA8] , Abgabe 22.06.2017
  9. Foliensatz: [HA9] , Abgabe 29.06.2017
  10. Foliensatz: [HA10] , Abgabe 06.07.2017
  11. Foliensatz: [HA11] , Abgabe 13.07.2017
  12. Foliensatz: [HA12] , Abgabe 20.07.2017

Ergebnisse der Hausübungen:

Matr.Nr. A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 Summe LN
(16) (16) (18) (11) (12) (12) (15) (16) (12) (16) (16) (15) (16) (191)
478889 14 12 4,5 10 7 10 14 8 12 6 72 +
446886 4 16 15 9.5 7 9 9.5 12 16 98 +
420642 13 16 7 7 0,5 10 8 12 14 8 95.5 +
(+ Leistungsnachweis erteilt).

Literatur

Aktuelles:

Vergangene Semester: [SS 2016][SS 2015][SS 2014][SS 2012]. Alte Klausuren.


Autor: gkemnitz, Letzte Änderung: 11.10.2017 11:56:42


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