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RÉSUMÉ
Les modèles de quantification de la fiabilité d’un logiciel sont encore très peu utilisés dans l'industrie et restent même un sujet assez controversé. Cet article décrit les fondements théoriques de la modélisation de la fiabilité et en explique les modes d'utilisation. Son objectif est de montrer qu'il s'agit d'une technique statistique valide et applicable aux logiciels. Il est également fait un bilan des pratiques industrielles actuelles et, pour finir, sont données des pistes potentielles d'amélioration de ces pratiques dans l'avenir.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Frédérique VALLÉE : Agrégée de mathématiques - Docteur en statistiques - Directeur associé de la société ALL4TEC, Massy
INTRODUCTION
Bien que les modèles de quantification de la fiabilité du logiciel soient un sujet controversé , ils restent les seuls à permettre une évaluation objective du niveau de fiabilité obtenu en fin de développement. De ce fait, ce point n'est jamais explicitement traité, ou est abordé de manière subjective, ou encore est remplacé par des exigences sur le processus de réalisation. Dans tous les cas, les techniques de substitution utilisées ne permettent pas d'avoir une idée précise du risque que l'on prend en mettant un logiciel en opération, ce qui est, par essence, le but de la quantification de la fiabilité.
Cet article décrit les fondements théoriques de la quantification de la fiabilité du logiciel et en explique les modes d'utilisation. Il s'efforce de lever les principales réticences rencontrées vis-à-vis de la quantification de fiabilité du logiciel en expliquant notamment le processus qui est à l'origine de l'apparition des défaillances et la manière dont les mathématiciens ont proposé de le modéliser. Il explique également comment les donneurs d'ordre pourraient mettre en œuvre des exigences de fiabilité du logiciel qui concourraient nettement à obtenir une meilleure qualité opérationnelle des composantes informatiques des systèmes complexes qu'ils acquièrent.
L'objectif de l'article est de montrer que la modélisation de fiabilité est une technique statistique valide et applicable aux logiciels quelle que soit leur nature : logiciels embarqués, logiciels temps réels, logiciels de système d'information de tout domaine. L'article fait également un bilan des pratiques industrielles actuelles et donne des pistes potentielles d'évolution de ces pratiques dans l'avenir.
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- Version archivée 1 de oct. 2004 par Frédérique VALLÉE
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Modèles de croissance de fiabilité
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1. Problématique générale de la fiabilité du logiciel
1.1 Qu'est-ce que la fiabilité du logiciel ?
La fiabilité d'un logiciel, ou plus généralement d'un système, désigne, selon l'UTE (Union technique de l'électricité), son aptitude à assurer sa mission dans des conditions d'environnement données et pendant une durée donnée. La fiabilité caractérise ainsi la confiance que l'utilisateur peut placer dans le service rendu par un système.
Dans cet article, la définition de la fiabilité du logiciel qui fait référence est : « La probabilité d'un logiciel à accomplir l'ensemble des fonctions spécifiées dans son document de référence, dans un environnement donné et pour un temps de fonctionnement donné. » C'est une définition de fiabiliste, qui peut être évaluée par une expression mathématique et qui est donc beaucoup plus restrictive que la définition de la fiabilité du logiciel donnée, par exemple, dans la norme ISO/IEC 25 010 comme étant « l'aptitude du logiciel à maintenir un niveau de performance requis lorsqu'il est utilisé dans les conditions spécifiées ».
Cette définition soulève, dans le monde informatique, principalement deux réticences :
-
la première réticence, mise en avant dans les principales normes de sécurité fonctionnelle, et notamment la norme ISO/CEI 61508, repose sur la considération que le logiciel produit des défaillances « systématiques » dont la probabilité d'occurrence ne peut pas être quantifiée. Pourtant le caractère stochastique du processus d'apparition des défaillances du logiciel ne peut pas être nié et il est même possible d'associer deux types d'aléas à ce processus. Le premier aléa est celui qui fait qu'un défaut a une certaine probabilité d'être introduit dans le code avec bien sûr des causes multiples : des spécifications floues, incompréhension entre clients et fournisseurs, perturbations de l'environnement du codeur, etc. Le second aléa est celui qui fait qu'un défaut, généré par le premier aléa, a une certaine probabilité d'être activé lors de l'utilisation du logiciel et ainsi de produire une défaillance. En ce sens, la fiabilité du logiciel peut tout à fait être comparée à la fiabilité d'un composant électronique que l'on pondère par des facteurs de qualité (le premier aléa) et...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - EVERETT (W.), KEENE (S.), NIKORA (A.) - Applying Software Reliability in the 1990s. - IEEE Transactions on Reliability, sept. 1998.
-
(2) - CARER (P.), LECLERCQ (P.) - Maîtrise de la fiabilité des nouveaux systèmes numériques à ERDF, application au futur système « compteurs communicants ». - Avignon (2008).
-
(3) - KEENE (S.) - Keene development process SW reliability model : an early prediction method. - IEEE Reliability Society Newsletter, vol. 57, no 2, mai 2011.
-
(4) - VALLÉE (F.), VERNOS (D.) - Comment utiliser la fiabilité du logiciel comme critère d'arrêt du test. - 13e Colloque national de Fiabilité et Maintenabilité, Lyon (2002).
-
(5) - MILLS (H.D.) - On the statistical validation of computer programs (validation statistique des programmes informatiques). - IBM Rep. 72-6015 (1972).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
ENSIMAG 3e année – Fiabilité des systèmes et des logiciels – Notes de cours – Olivier Gaudoin http://docplayer.fr/775864-Fiabilite-des-systemes-et-des-logiciels.html
Lou Gullo, Raytheon : Software Reliability Growth Approach http://www.dtic.mil/ndia/2010systemengr/ThursdayTrack8_10997Gullo.pdf
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