計算機(jī)軟件的不可靠性分析

吳宗卓

（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710300）

計算機(jī)軟件的不可靠性分析

吳宗卓

（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710300）

當(dāng)代社會的日益發(fā)展引發(fā)了人們對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)問題的關(guān)注。分析現(xiàn)有狀況發(fā)現(xiàn)，以信息時代為背景的計算機(jī)軟件更新、安全以及系統(tǒng)性等問題不斷凸顯。文章以計算機(jī)軟件特征為切入點，研究計算機(jī)軟件不可靠性的表現(xiàn)與影響因素，以期推動計算機(jī)技術(shù)的整體與快速發(fā)展。

計算機(jī)；軟件研發(fā)；不可靠性

1 計算機(jī)軟件的特征

1.1 技術(shù)性

開發(fā)人員在進(jìn)行計算機(jī)軟件的開發(fā)之時為了對用戶的需求予以滿足，十分重視對Windows，Linux，Unix等系統(tǒng)的設(shè)置，這就涉及編輯器以及數(shù)據(jù)庫管理、驅(qū)動與網(wǎng)絡(luò)連接等技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而決定軟件會呈現(xiàn)出怎樣的技術(shù)性特征。此外，計算機(jī)軟件的開發(fā)還需要有嚴(yán)密的組織作保證，并對組織內(nèi)的分工予以明確，這會引發(fā)人力、物力的大量投入以及延長時間耗費，所以，在對計算機(jī)軟件進(jìn)行技術(shù)分析與判斷之時應(yīng)對此問題予以高度的重視。

1.2 功能性

在對計算機(jī)進(jìn)行使用與操作之時，必然會用到計算機(jī)程序這一重要工具，其所體現(xiàn)的價值性不可忽視。與一般文字性創(chuàng)作相比，計算機(jī)程序所發(fā)揮的主要功能就是供計算機(jī)使用者使用，其功能性的充分體現(xiàn)以計算機(jī)程序的良好運行為前提。一般來說，計算機(jī)程序具有3個特征：執(zhí)行性、序列性以及相對目的性。其中，執(zhí)行性表明計算機(jī)程序是必然會被計算機(jī)等能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行處理的多種裝置設(shè)備予以執(zhí)行的；序列性表示計算機(jī)程序包含代碼化指令序列、符號化指令序列以及符號化語句序列等內(nèi)容在內(nèi)；相對目的性則要求計算機(jī)在運行到一定階段之時必須取得相應(yīng)的預(yù)期效果。

1.3 相互滲透關(guān)系

計算機(jī)軟件的開發(fā)以對人類思維的模仿為目標(biāo)，這就使得計算機(jī)軟件的思想與形式都體現(xiàn)出了相互滲透關(guān)系的特征，要求開發(fā)人員在進(jìn)行軟件設(shè)計之時對此給予高度的重視。例如，在進(jìn)行高考作文自動評分系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計之時，應(yīng)合理地對計算機(jī)軟件自動識別技術(shù)予以引入，使系統(tǒng)能夠自行判斷文章的工整性，檢測學(xué)生作文中出現(xiàn)的比喻、排比與擬人等修辭，并在進(jìn)行普通排比檢測之時以分號分隔、逗號分隔以及句號分隔等判定排比句的應(yīng)用效果，除此之外，系統(tǒng)還應(yīng)具備對作文結(jié)構(gòu)整齊度、文章氣勢等進(jìn)行自動識別的功能，以真正落實對高考作文評分效率的提升，借助對計算機(jī)軟件評分系統(tǒng)相互滲透關(guān)系的應(yīng)用，向評分結(jié)果的公平性與公正性提供保證。

2 計算機(jī)軟件的不可靠性表現(xiàn)及其影響因素

2.1 計算機(jī)軟件的不可靠性表現(xiàn)

第一，由于計算機(jī)軟件的開發(fā)主要是通過編程人員完成的，它是由人類通過自身的思維與創(chuàng)造而得來的成果，這就決定軟件在具體的開發(fā)與創(chuàng)作過程中會存在或多或少的程序員疏忽狀況，致使軟件在使用之時不可避免出現(xiàn)一些漏洞。這些只有使用人員在對軟件進(jìn)行實際運用時才能發(fā)現(xiàn)，因此，提高計算機(jī)軟件的可靠性尤為重要。軟件技術(shù)在本質(zhì)上更加突出人類思維的特征，其以對計算機(jī)用戶的多樣化需求的滿足為主要目的。在對計算機(jī)軟件進(jìn)行研發(fā)之時，各個環(huán)節(jié)都必須引起足夠的重視，具有潛伏性特征的漏洞若不能夠被及時地檢測出來，勢必會引發(fā)一定程度的負(fù)面影響，計算機(jī)軟件的技術(shù)水平亟待提高。

第二，不同的技術(shù)需要有不同的維護(hù)方式，對于計算機(jī)硬件而言，其所采用的維護(hù)手段以防護(hù)性技術(shù)為主，在對故障進(jìn)行診斷之時會利用到斷開失效設(shè)備的方法，若要將其功效充分地恢復(fù)并發(fā)揮出來，既可以有選擇性地選用恢復(fù)性的手段，又可以借助新的技術(shù)對損壞的部件予以替換。然而，對于計算機(jī)軟件而言，其損壞并不能借助以上方式進(jìn)行維護(hù)，只能通過重新設(shè)計軟件的方式對其予以解決。

第三，現(xiàn)階段，與較為成熟的計算機(jī)硬件技術(shù)檢測工作相比，軟件技術(shù)的可靠性檢驗尚未建立起對應(yīng)的體系，兩者在檢驗方式上的差距比較明顯。此外，軟件技術(shù)還欠缺專業(yè)的理論做指導(dǎo)，在目前的國際環(huán)境下，計算機(jī)硬件的開發(fā)技術(shù)已日益成熟，但其軟件的開發(fā)市場仍舊處于一個完善與提高的階段。

2.2 計算機(jī)軟件不可靠性的影響因素

第一，軟件差錯。軟件的可靠性主要指的是軟件在使用過程中所體現(xiàn)的安全性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及流暢性等性質(zhì)。計算機(jī)軟件之所以沒有較強(qiáng)的可靠性，原因在于軟件中的差錯會在使用過程中引發(fā)各種軟件故障，這一差錯是在工作人員對軟件進(jìn)行研發(fā)之時潛在的人為錯誤。軟件差錯有五個層面的表現(xiàn)：（1）需求分析定義錯誤，指軟件研發(fā)人員沒有透徹地理解用戶的需求，對用戶的真實意圖把握不得當(dāng)，致使自己與用戶在理解需求的過程中出現(xiàn)偏差，進(jìn)而引發(fā)軟件差錯；（2）編碼錯誤，例如變量初始化或語法出現(xiàn)錯誤等，這種錯誤應(yīng)歸屬于技術(shù)類的行列；（3）設(shè)計錯誤，例如計劃或計算錯誤，這一類錯誤的出現(xiàn)原因在于軟件開發(fā)人員欠缺對特殊情況的充分預(yù)料與考慮等；（4）測試錯誤，例如數(shù)據(jù)準(zhǔn)備或測試用例錯誤等；（5）文檔錯誤，例如文檔不完整或相關(guān)的內(nèi)容與版本出現(xiàn)不一致狀況等。

第二，尚未構(gòu)建起一個對軟件技術(shù)質(zhì)量進(jìn)行檢測的有效機(jī)制。20世紀(jì)90年代末，國家針對軍用計算機(jī)軟件制定了一些開發(fā)與技術(shù)等方面的規(guī)范，這些規(guī)范在軟件的質(zhì)量測試、評價修改以及技術(shù)改良等方面存在欠缺，沒有構(gòu)建起與硬件開發(fā)相類似的完善且系統(tǒng)性的“三檢體制”，完全以軟件的自我開發(fā)為中心，過于強(qiáng)調(diào)只涉及軟件開發(fā)人員的自我設(shè)計、自我編制以及自我測試等工作。不僅如此，針對軟件技術(shù)的開發(fā)與配置，國家也沒有進(jìn)行嚴(yán)格的軟件配置體制的構(gòu)建，這使得整個軟件的開發(fā)與創(chuàng)作環(huán)節(jié)都面臨著技術(shù)管理欠缺的難題，技術(shù)人員也因規(guī)范體制的不健全而隨意制定自己的設(shè)計內(nèi)容，設(shè)計工作往往文實不符，使得軟件在開發(fā)階段頻繁地出現(xiàn)錯誤。由此可知，對于計算機(jī)軟件而言，其自身的開發(fā)模式也存在著不容忽視的問題，無法對軟件質(zhì)量及其可靠性提供切實的保證。

3 解決計算機(jī)軟件不可靠性的途徑

3.1 避免軟件差錯，提高工作人員專業(yè)素養(yǎng)

針對軟件開發(fā)過程中的潛在人為錯誤所導(dǎo)致的軟件差錯，應(yīng)有針對性地加強(qiáng)軟件工作人員的專業(yè)文化素養(yǎng)，使其以對計算機(jī)軟件及其可靠性定義的理解與分析為基礎(chǔ)，真正地把握用戶所提出來的多樣化需求，并加強(qiáng)對變量初始化、語法等各種技術(shù)錯誤的重視。此外，從事計算機(jī)軟件開發(fā)與維護(hù)的工作人員應(yīng)加強(qiáng)對計算與計劃等的注意，在軟件的開發(fā)與試運行過程中進(jìn)行豐富的思考，以技術(shù)的實際情況為依據(jù)進(jìn)行切實的分析，直到軟件的最終版本、內(nèi)容以及文檔體現(xiàn)出高度的一致性。

3.2 建構(gòu)軟件技術(shù)檢測體系

為了營造計算機(jī)軟件的良好應(yīng)用環(huán)境，政府部門應(yīng)加強(qiáng)對軟件技術(shù)監(jiān)測體系制定工作的重視，在體系完善的過程中明確軟件錯誤檢測、軟件錯誤定位以及軟件錯誤關(guān)閉等標(biāo)準(zhǔn)，借助于驗證以及確認(rèn)等工作對軟件應(yīng)用過程中存在的各項問題進(jìn)行有效的處理。除此之外，還需以體系的構(gòu)建為基礎(chǔ)引入軟件回歸、功能、易用性、兼容性、安全性、內(nèi)存泄漏以及信息流等多項測試內(nèi)容，高效化軟件測試的流程，在體系內(nèi)部設(shè)置單元測試、結(jié)成測試以及系統(tǒng)測試等功能，對軟件的不可靠性進(jìn)行最佳判斷。例如，在設(shè)計高考作文自動評分系統(tǒng)之時構(gòu)建Trie樹，對檢索步驟（根節(jié)點搜索→對關(guān)鍵詞的第一個字符進(jìn)行查找→選擇對應(yīng)子樹→轉(zhuǎn)為子樹查找→查找不成功→對第2個步驟予以重復(fù)）予以嚴(yán)格地遵循。附加性地，還要對皮爾遜相關(guān)系數(shù)、平局誤差、全局準(zhǔn)確率以及召回率等概念進(jìn)行引入，以實現(xiàn)軟件的最佳檢索功能。

3.3 組織并完善軟件開發(fā)各環(huán)節(jié)的評審工作

為了對軟件開發(fā)不同環(huán)節(jié)與各項要求相符的工作予以保證，使軟件的開發(fā)工作真正地按照流程化所規(guī)定的順序予以開展，預(yù)防跨越階段等現(xiàn)象的發(fā)生，需要在軟件開發(fā)的每個階段展開及時的軟件評審活動，對不同階段的對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)予以明確。軟件評審組的工作人員應(yīng)將總體人員、設(shè)計師、管理者以及質(zhì)量保證師等同時囊括在內(nèi)，最為重要的，各階段的評審工作需要由不同領(lǐng)域的專家共同組成，不能出現(xiàn)評審專家單一化的現(xiàn)象。對于評審組人員而言，其主要動作是對開發(fā)人員所提交的軟件文檔進(jìn)行審核，判斷其是否對上一環(huán)節(jié)軟件文檔的標(biāo)準(zhǔn)與要求予以執(zhí)行。在評審工作結(jié)束以后，評審組人員需要以書面的形式提出相應(yīng)的評審意見與解決方案，以此為依據(jù)，交由軟件質(zhì)量保證師予以處理。在計算機(jī)軟件的開發(fā)過程中，上述內(nèi)容都是避免其出現(xiàn)不可靠性現(xiàn)象所不可或缺的評審工作，對于軟件產(chǎn)品今后的安全可靠性而言，發(fā)揮著尤為重要的作用。

4 結(jié)語

目前，計算機(jī)軟件存在著多種不可靠性問題，對其應(yīng)用的穩(wěn)定與安全性產(chǎn)生了負(fù)面影響。基于此，為了對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的良好空間予以拓展，應(yīng)避免軟件差錯、建構(gòu)軟件技術(shù)檢測體系、組織軟件開發(fā)各環(huán)節(jié)的評審等各項工作，以達(dá)到軟件應(yīng)用的最佳狀態(tài)，使計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到進(jìn)一步的發(fā)展。

[1]高曉寧.計算機(jī)軟件可靠性分析及抗不可靠性方法[J].航空計算技術(shù)，2003（3）：73-75.

[2]熊浪，婁必偉.計算機(jī)軟件技術(shù)中不可靠性的分析與判斷[J].無線互聯(lián)科技，2016（15）：56-57.

[3]張才華，馮法池，任軍.計算機(jī)軟件技術(shù)的不可靠性分析[J].煤炭技術(shù)，2013（3）：210-212.

Analysis on unreliability of computer software

Wu Zongzhuo
（Shaanxi Institute of Technology, Xi’an 710300, China）

With the continuous development of the contemporary society, network construction problems gradually caused human’s attention. It is found through analysis of existing conditions, problems of software updating, security and system are becoming more and more serious under the background of information age. The paper starts with characteristics of computer software, makes an analysis on its presentation performance and influence factor of unreliability, aiming at promoting overall and rapid development of computer technology.

computer; development and research of software; unreliability

吳宗卓（1987— ），男，山東德州，助教；研究方向：計算機(jī)軟件與理論。