Надежность вычислительных систем

Магистратура 2020/2021

Статус: Курс по выбору (Компьютерные системы и сети)

Направление: 09.04.01. Информатика и вычислительная техника

Кто читает: Департамент компьютерной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 2-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Полесский Сергей Николаевич

Прогр. обучения: Компьютерные системы и сети

Язык: русский

Кредиты: 5

Контактные часы: 48

Полная версия программы учебной дисциплины Задать вопрос

Аннотация

Дисциплина «Надежность вычислительных систем» относится к вариативной части профессионального цикла и читается магистрантам 1 или 2 года обучения. На основе методологии теории надежности изучаются модели и методы оценки и прогнозирования надежности электронно-вычислительных средств, в т.ч. расчетные, расчетно-экспериментальные, статистические, а также методы «физики отказов». Рассматриваются способы обеспечения надежности вычислительных систем (резервирование, облегчение режимов работы и др.) и способы обеспечения запасными частями, а также программные средства для расчетной оценки показателей надежности и показателей достаточности комплектов ЗИП. Получают основные навыки в вопросах управления надежности вычислительных систем. В курсе для магистрантов предусмотрена практическая работа на компьютерах с использованием современных программных средств в области моделирования надежности технических систем.

Цель освоения дисциплины

Целью дисциплины является получение углубленной фундаментальной и профессиональной подготовки, в том числе к научно-исследовательской работе, в области методов обеспечения надежности вычислительных систем и практических навыков их использования для решения научных и инженерных задач.

Планируемые результаты обучения

Параметрические методы расчета надежности передачи информации в автоматизированных системах. Пути получения экспериментальных данных об отказах. Значение и виды испытаний на надежность. Методы расчета и оценки оптимальных комплектов ЗИП. Распределение норм надежности объектов по элементам. Мероприятия по повышению надежности объектов при их проектировании и изготовлении.
Методы расчета надежности нерезервированных систем при пуассоновских потоках отказов и восстановлений. Особенности резервирования восстанавливаемых объектов. Резервирование с учетом восстановления. Анализ надежности функционирования технических систем с учетом выполнения заданных функций. Особенности надежностных характеристик ЭВМ и вычислительных комплексов. Оценка надежности сетей. Информационная и программная надежность.
Основные законы распределения. Вероятностное моделирование в задачах оценки надежности проектируемых объектов. Общий алгоритм моделирования надежности и область его применения. Расчет при параллельно-последовательном соединении элементов. Виды резервирования объектов: активное и пассивное резервирование; общее и раздельное резервирование. Метод путей и сечения. Задача оптимального резервирования и методы её решения.
Общие вопросы надежности и качества. Особенность изучения курса. Современные организационно-экономические методы управления надежностью. Надежность, как научная дисциплина. Содержание и структура дисциплины. Основные определения теории надежности. Классификация отказов. Количественные показатели надежности систем. Показатели надежности восстанавливаемых и невосстанавливаемых систем. Принципы описания надежности производственных систем. Исходные данные при расчете надежности.

Содержание учебной дисциплины

Понятие надежности.
Количественные показатели надежности вычислительных систем.
Математические методы в теории надежности.
Методы расчета надежности не восстанавливаемых и восстанавливаемых объектов.
Расчет надежности вычислительных систем.
Обеспечение надежности при проектировании и производстве.
Оценка показателей надежности объектов по экспериментальным испытаниям.
Основные вопросы эксплуатационной надежности.

Элементы контроля

Доклад на практическом занятии
Промежуточный экзамен
Устный экзамен по билетам
Решение задач

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (1 модуль)
0.5 * Доклад на практическом занятии + 0.5 * Промежуточный экзамен
Промежуточная аттестация (2 модуль)
0.5 * Решение задач + 0.5 * Устный экзамен по билетам

Программа дисциплины