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2018 | Buch

Unsicherheit und Uneindeutigkeit in Verlässlichkeitsmodellen

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Über dieses Buch

Peter Tröger nimmt eine umfassende Einordnung und Bewertung von Methoden vor, mit denen sich nicht-funktionale Eigenschaften wie Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit modellieren und analysieren lassen. Er diskutiert dabei die Frage, ob und wie die Unvollkommenheit von Ausgangsinformationen berücksichtigt werden kann. Dafür werden die Teilprobleme Unsicherheit und Uneindeutigkeit im Kontext von Informationstechnologien genauer besprochen. Der Autor zeigt, dass die meisten etablierten Ansätze diese beiden Probleme nur teilweise berücksichtigen, wodurch eine frühe Modellbildung aufwendig oder sogar unmöglich wird. Er stellt einige neue Ansätze vor, mit denen die Berücksichtigung von Unvollkommenheit besser gelingen kann.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Kapitel 1. Einführung
Zusammenfassung
In den Ingenieursdisziplinen werden funktionale und nicht-funktionale Eigenschaften von Systemen unterschieden. Während die funktionalen Eigenschaften die Menge der angebotenen Dienste („was“) spezifizieren, wird durch die nicht-funktionalen Eigenschaften die Art und Weise dieser Diensterbringung („wie“) beschrieben.
Peter Tröger
Kapitel 2. Unvollkommene Modelle
Zusammenfassung
Bei der Betrachtung der nicht-funktionalen Eigenschaften eines Systems ist es notwendig, die jeweilige komplexe Fragestellung („Wird es ausfallen?“) in kleinere Teilprobleme zu zerlegen und diese dann jeweils für sich zu betrachten. Dafür ist die vorherige Bereinigung und Verringerung der Informationen über das System notwendig. Der übliche Ansatz dafür sind Modelle.
Peter Tröger
Kapitel 3. Quantifizierung von Unsicherheit
Zusammenfassung
Wenn ein Modell oder dessen Ausgangsinformationen nicht das volle Vertrauen des Modellierers genießen, dann kann dieser Umstand schlichtweg ignoriert werden. Alternativ könnte Unsicherheit mit einer geeigneten mathematischen Beschreibung explizit zum Teil des Modells werden. Daraus ergeben sich einige interessante Fragestellungen.
Peter Tröger
Kapitel 4. Verlässliche IT-Systeme
Zusammenfassung
Das folgende Kapitel liefert eine Zusammenfassung von etablierten Begriffen und Konzepten der Verlässlichkeit im Kontext moderner IT-Systeme. Dabei werden grundsätzliche Probleme mit Uneindeutigkeit und Unsicherheit diskutiert.
Peter Tröger
Kapitel 5. Bedrohungen der Verlässlichkeit
Zusammenfassung
Eine Verlässlichkeitsbedrohung (dependability threat) ist ein unerwünschtes Ereignis (beziehungsweise der resultierende Zustand) im betrachteten System, welches eine Verletzung der Spezifikation bewirken kann. Dieses kann unverzüglich mit dem Auftreten des Ereignisses oder mit zeitlicher Verzögerung geschehen.
Peter Tröger
Kapitel 6. Merkmale der Verlässlichkeit
Zusammenfassung
Die zweite große Achse des Verlässlichkeitsbaums aus Abbildung 4.2 (Seite 78) sind die Merkmale der Verlässlichkeit. Laprie definiert hier eine Menge von typischen nicht-funktionalen Eigenschaften, die der Verlässlichkeit zugeordnet werden.
Peter Tröger
Kapitel 7. Qualitative Modellierung
Zusammenfassung
Die qualitative Modellierung der Verlässlichkeit konzentriert sich auf Abhängigkeiten und Zusammenhänge im System, ohne dabei konkrete Wahrscheinlichkeiten für das Auftreten bestimmter Ereignisse anzunehmen. Somit können, trotz Unvollständigkeit in den Informationen und den entstehenden Modellen, bereits erste Aussagen zu Beginn der Systementwicklung generiert werden.
Peter Tröger
Kapitel 8. Quantitative Ausfallprognose
Zusammenfassung
Seit langer Zeit werden Messwerte und Statistiken aus dem Betrieb von Systemen in der Gestaltung ihrer nächsten Generation berücksichtigt. Diese Erstellung von quantitativen Hypothesen über die zukünftige Zuverlässigkeit ist unter dem Begriff Zuverlässigkeitsprognose (reliability prediction) bereits seit den 60er Jahren bekannt [63, 93, 112]. Nach der initialen Anwendung für militärische Systeme entstand schnell auch Interesse in der zivilen Industrie an solchen Vorhersagen für Hardware und Software.
Peter Tröger
Kapitel 9. Strukturelle Modellierung
Zusammenfassung
Das folgende Kapitel beschäftigt sich mit der Modellierung von Verlässlichkeit auf Grundlage der funktionalen Struktur des Systems. Dabei werden mit verschiedenen Methoden die möglichen Fehlerausbreitungen herausgearbeitet und mögliche Systemausfälle entsprechend auf den Ausfall von Basiskomponenten zurückgeführt.
Peter Tröger
Kapitel 10. Standards und Vorgehensweisen
Zusammenfassung
In den klassischen Ingenieursdisziplinen und in der modernen Softwaretechnik existieren Standards und normierte Vorgehensweisen, welche die Planung, Entwicklung, Überprüfung, Zertifizierung und Wartung von verlässlichen Systemen regeln. Sie verweisen dafür auf verschiedene Modellierungstechniken und legen fest, wann und auf welche Weise diese eingesetzt werden sollen [261, S. 362].
Peter Tröger
Kapitel 11. Zusammenfassung
Zusammenfassung
Die Modellierung und Analyse von Verlässlichkeit ist ein wichtiger Teil von vielen Ingenieursdisziplinen. Aus Sichtweise der Informatik sind die zugehörigen Prinzipien etabliert und haben eine beeindruckend lange Tradition vorzuweisen.
Peter Tröger
Backmatter
Metadaten
Titel
Unsicherheit und Uneindeutigkeit in Verlässlichkeitsmodellen
verfasst von
Dr. Peter Tröger
Copyright-Jahr
2018
Electronic ISBN
978-3-658-23341-9
Print ISBN
978-3-658-23340-2
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-23341-9