Вопрос 19. Классификация ошибок в человеко-машинных системах

СОУ любого класса представляет собой человеко-машинную систему.
Ошибки возникают на любом этапе функционирования СОУ:

· ошибки персонала СОУ (Ошибки персонала связаны с психофизиологическими возможностями человека (неправильной интерпретацией используемых данных, значительным превышением объема поступающих данных, физической способностью человека перерабатывать поступающую информацию, усталостью, снижением работоспособности человека к концу смены); объективными причинами (несовершенством моделей представления информации, отсутствием должностных инструкций и нормативов квалификацией персонала, несовершенством технических средств, неудачным расположением или неудобной конструкцией их с точки зрения эксплуатации); субъективными причинами (небрежностью, безразличием некоторых пользователей, следствием нарушения принципа материальной заинтересованности, преднамеренным искажением данных в корыстных целях, отсутствием должного контроля со стороны руководства за качеством выполняемых работ, несознательностью, безответственностью отдельных пользователей, плохой организацией труда).

· ошибки, вызванные неисправностью технических средств системы (Неисправность технических средств системы приводит к ошибкам, связанным с отлаженностью оборудования для ввода данных, процессора или периферийного оборудования ЭВМ, несоответствием техническим нормам и условиям хранения машинных носителей, физическим износом и старением элементов и узлов технических средств и различного рода помехами.

· ошибки во входных данных

· ошибки пользователя.

· ошибки в программном обеспечении СОУ

· отдельно выделяют класс ошибок, возникающих в процессе обработки информации на ЭВМ. Основными причинами ошибок на данном этапе являются: помехи, сбои и отказы аппаратных и технических средств, недостаточная точность или ошибки в исходных данных, округление исходных, промежуточных и выходных данных, неадекватность реализованных математических моделей реальным процессам, приближенный характер используемых методов решения задач на ЭВМ, ошибки в программах.

Ошибки систематизируются также по уровням:

Каждое подмножество ошибок, относящееся к одному из указанных уровней, подразделяется, в свою очередь, на подмножества транскрипционных и транспозиционных ошибок, которые, в сою очередь, подразделяются по кратности. Следует отметить, что необходимость разделения ошибок на транскрипционные (замена символов) и транспозиционные (перестановка символов) диктуется различной обнаруживающей способностью методов контроля.
Вопрос 20. Методы контроля данных
Методы контроля данных с целью повышения их достоверности в СОУ классифицируются по количеству основных операций:

· единичный (одна операция),

· групповой (группа последовательных операций),

· комплексный (контролируется, например, процесс сбора данных);

по частоте контроля:

· непрерывный,

· циклический,

· периодический,

· разовый,

· выборочный;

по отклонениям;

по времени контроля:

· до выполнения основных операций,

· одновременно,

· в промежутках между основными операциями,

· после них;

по виду оборудования контроля:

· встроенный,

· контроль с помощью дополнительных технических средств,

· безаппаратурный;

по уровню автоматизации:

· ручной,

· автоматизированный,

· автоматический.

Различают системные (организационные), программные и аппаратные методы контроля достоверности.
Вопрос 21. Программные методы контроля

Программные методы повышения достоверности обработки данных состоят в том, что при составлении процедур обработки в них предусматривают дополнительные операции, имеющие математическую или логическую связь с основными операциями. Сравнение результатов этих дополнительных операций с результатами обработки данных дает возможность установить с определенной вероятностью наличие или отсутствие ошибок. Наосновании этого сравнения, как правило, появляется возможность исправить обнаруженную ошибку. Программные методы контроля достоверности делятся на ряд групп.
1. Счетные методы контроля:
а. контроль методом двойного или обратного счета состоит в двойном
параллельном или последовательном решении задачи и последующем
сравнении полученных выходных результатов; возможно обратное решение задачи, т.е. получение входных данных из выходных и сравнение их с исходными;
б. контроль по методу “усеченного алгоритма”, т.е. решение задачи упрощенным методом и сравнение полученных результатов с имеющимися; результаты должны совпадать с заданной точностью;
в. расчет программы с выходом на контрольный результат (используемый в случае, когда заранее известны или легко подсчитываются
промежуточные результаты решения задачи);
г. счетный контроль с получением контрольных сумм (каким-либо методом подсчитывают контрольные суммы для заданных массивов данных, которые вводят в ЭВМ одновременно с основными данными; с помощью ЭВМ суммируют основные данные и результаты сравнивают с контрольными суммами);
д. счетный контроль с получением контрольных итогов (метод аналогичен предыдущему, но для получения контрольного результата, кроме суммирования, можно использовать другие математические операции);
е. счет записей, состоящий в предварительном подсчете числа записей в массиве и сравнение этой информации с реальным числом записей,
введенных в ЭВМ;
ж. контроль формата записи, массива, документа;
з. перекрестный контроль, применяемый в основном при отладке идентичных программ (одни и те же исходные данные используются при
работе в разных программах, и результаты решения сравнивают);
и. балансовые методы контроля, сущность которых состоит в проверке удовлетворения результатов решения задачи некоторым заданным условиям (например, суммарное производство равно общему потреблению).
2. Математические методы контроля:
а. способ подстановки (полученный результат используется для проверки основных соотношений расчетного алгоритма);
б. проверка с помощью дополнительных связей (при появлении события проверяют его связи с другими событиями);

в. проверка предельных значений (метод «вилок»)
г. метод статистического прогноза (статистическими методами прогнозируют развитие того или иного процесса; реальные промежуточные результаты вычислительного процесса сравнивают с полученными путем прогноза, и при больших расхождениях полученные данные ставят под сомнение).
3. Методы контроля, использующие избыточность информации:
а. метод контрольных чисел (для цифровых данных с помощью специальных алгоритмов подсчитывают контрольное число, которое одновременно с самими данными вводят в ЭВМ, где производится аналогичный расчет и его результат сравнивают с введенным числом);
б. сравнение данных, полученных из различных источников;
в. сравнение с “внешними” данными массива постоянных данных;
а. контроль с использованием принципа обратной связи.
4. Логические методы контроля:
а. смысловые проверки (например, массив содержит только фамилии, имена и отчества мужчин);
б. контроль по отклонениям (например, могут быть отклонения только с положительным знаком);
в. контроль по заданной последовательности записей, т.е. последовательность ключей записей должна удовлетворять некоторому условию;
г. контроль особенности применения записей определенных массивов данных (метод шаблонов);
д. контроль за временем решения задач на ЭВМ и периодичностью выдаваемых результатов;
е. экспертная оценка получаемых данных.
5. Прочие методы контроля:
а. метод контрольных испытаний;
б. методы промежуточных точек новых начал;
в. комбинированные методы контроля.
Аппаратные методы контроля и обнаружения ошибок могут выполнять почти те же функции, что и программные методы. Аппаратными методами обнаруживают ошибки ближе к месту их возникновения и недоступные для программных методов (например, перемежающиеся ошибки), поэтому ими можно пользоваться для представления оператору более точной информации об искажениях, вызванных неисправностью.