6. Kết quả nghiên cứu, đóng góp khoa học của luận án
1.2.3. Một số khái niệm liên quan trong mô hình độ tin cậy phần mềm
Trong lý thuyết về độ tin cậy phần mềm, các nhà nghiên cứu đề cập đến một loạt các thuật ngữ gần nghĩa với nhau như: lỗi (fault, error, bug, mistake), thất bại( failure), sự cố (malfunction), khuyết tật (defect), vv... Mỗi khái niệm phản ánh một sự kiện khác nhau, có thể mang tính chất nguyên nhân gây ra hoặc sự kiện thực tế. Chúng tôi làm rõ các thuật ngữ sử dụng trong luận án với các khái niệm sau [62]:
Định nghĩa. Lỗi (Fault)
Một phần mềm được gọi là có lỗi (khuyết tật) nếu với một vài bộ dữ liệu đầu vào, dữ liệu kết quả đầu ra là không đúng.
Mặc dù khái niệm lỗi phần mềm cho các hệ thống và môi trường khác nhau là khác nhau, tuy nhiên lỗi phần mềm luôn tồn tại trong mọi hệ thống và có thể được loại bỏ bằng cách sửa chữa thành phần bị hỏng của hệ thống.
Định nghĩa. Thất bại (Failure)
Mỗi lần thực thi của phần mềm mà dữ liệu kết quả đầu ra là không đúng được gọi là thất bại của phần mềm.
Thất bại có thể do lỗi phần mềm hoặc các lí do khác như người dùng thao tác sai hay lỗi phần cứng. Ví dụ, các dữ liệu đầu vào sai, thao tác in ấn kết quả đầu ra không chính xác hoặc phần cứng gặp vấn đề khi tính toán, vv... có thể gây ra thất bại cho phần mềm. Thông thường chúng ta sẽ tách riêng các trường hợp thất bại của phần mềm không liên quan đến lỗi của hệ thống ra, do vậy một thất bại của hệ thống sẽ liên quan đến một hoặc nhiều lỗi.
Định nghĩa. Tiến trình gỡ bỏ lỗi (Fault-removal process)
Trong các pha của quá trình kiểm thử phần mềm, chương trình chạy với các bộ dữ liệu đầu vào khác nhau và định vị được các bộ dữ liệu đầu ra sai, từ đó đánh dấu các thất bại của hệ thống. Tiếp đó, các lỗi gây ra thất bại sẽ được định vị và sửa chữa. Toàn bộ tiến trình đó được gọi là tiến trình gỡ bỏ lỗi.
Định nghĩa. Sự tăng trƣởng độ tin cậy (Reliability Growth)
Hiện tượng độ tin cậy của hệ thống tăng dần trong quá trình kiểm thử thông qua việc gỡ bỏ dần các lỗi được gọi là sự tăng trưởng độ tin cậy.
8
Trong thực tế, đối với các hệ thống lớn và phức tạp, thường không thể định vị và loại bỏ tất cả các lỗi. Do đó, các nhà phát triển sẽ đưa ra một số yêu cầu về độ tin cậy và cố gắng đạt được chúng thông qua các quá trình kiểm thử và chữa lỗi. Tuy nhiên, cấp độ tin cậy của phần mềm sẽ được đánh giá thông qua sử dụng một số mô hình xấp xỉ áp dụng trên các dữ liệu thực nghiệm về thất bại của phần mềm.
Định nghĩa. Kích thƣớc lỗi
Kích thước của lỗi là đại lượng phản ánh ảnh hưởng của lỗi đó đến xác suất xảy ra thất bại của hệ thống. Do đó nếu các lỗi có kích thước bằng nhau được gỡ bỏ, mức độ tăng độ tin cậy của hệ thống là như nhau.
Đây là giả thiết quá mạnh và được thảo luận rất nhiều trong vấn đề xây dựng các mô hình đánh giá độ tin cậy. Tuy nhiên, vấn đề là chưa có lý thuyết nào thực sự hữu hiệu để có thể phân loại hoặc đưa ra các độ đo trong định lượng số đo này.
Định nghĩa. Tính ngẫu nhiên và đồng nhất của quá trình kiểm thử
Một quá trình kiểm thử được giả thiết là hoàn toàn ngẫu nhiên và đồng nhất nếu các bộ kiểm thử được lựa chọn ngẫu nhiên từ không gian đầu vào và phần mềm được kiểm thử bằng các dữ liệu này trên một môi trường đồng nhất.
Đây là điểm yếu của các mô hình hiện tại. Vấn đề quan trọng đối với nhà phát triển là phải ước tính được độ tin cậy của hệ thống sau khi phát hành. Do đó, các quá trình kiểm thử thường thiên kiến về các bộ tương đồng với môi trường thực tế mà thiếu đi tính ngẫu nhiên.