1.1. Основные понятия и определения теории надежности

Согласно современным представлениям под надежностью понимают свойство объекта (элемента, узла, устройства, машины, системы) выполнять заданные функции, сохраняя во времени свои параметры и характеристики в установленных пределах при определенных режимах и условиях эксплуатации, оговоренных в технической документации на объект.

Надежность АСОИиУ определяется ее безотказностью и достоверностью функционирования.

Безотказность АСОИиУ – это свойство системы сохранять работоспособность в течение определенного промежутка времени при условии соблюдения установленных ограничений на условия эксплуатации.

Работоспособным называется состояние системы, при котором она способна выполнять заданные функции при сохранении значений ее параметров и характеристик в установленных в пределах.

Неработоспособным называется состояние системы, при котором она не в состоянии выполнять хотя бы одну из заданных функций или хотя бы один из ее параметров или одна из характеристик не удовлетворяют требованиям, указанным в технической документации.

Утрата системой работоспособности (т.е. переход ее из работоспособного состояния в неработоспособное) может проявляться в форме отказа или сбоя.

Под отказом понимают событие, заключающиеся в устойчивой утрате системой работоспособности, приводящее к невыполнению или ошибочному выполнению заданных функций. В процессе эксплуатации АСОИиУ причинами отказов главным образом являются физические неисправности элементов или связей между ними – обрывы и короткие замыкания соединительных проводников или выводов интегральных схем, пробои p-n переходов и прочие. Отказ – это такое нарушение работоспособности, для устранения которого требуется определенные действия по локализации, ремонту или замене неисправного элемента, узла или устройства.

Сбоем называется событие, состоящее в кратковременной утрате работоспособности и характеризуемое возникновением ошибок в результатах выполняемых системой преобразований информации. Причины сбоев АСОИиУ весьма многочисленны и разнообразны по своей природе. В основном это кратковременные и самоустраняющиеся внешние воздействия, естественного происхождения, нарушающие нормальное функционирование системы. Примерами таких дестабилизирующих воздействий являются: индустриальные помехи, грозовые разряды, радиоактивные и космические излучения, температурные перепады, вибрации и прочие. После прекращения действия дестабилизирующих факторов, вызвавших сбой работоспособность системы самовосстанавливается. Однако сбой сопровождается искажением обрабатываемой АСОИиУ информации. В результате, если не устранить последствия сбоя, то полученные результаты преобразований окажутся ошибочными.

Таким образом, причинами утраты системой работоспособности или получения ошибочных результатов преобразований информации являются отказы и сбои, в функционировании АСОИиУ. Обобщенное воздействие отказов и сбоев именуют шумом.

В АСОИиУ подлежащая передаче, хранению или какой-либо обработке информация обычно представляется в виде двоично-кодированных слов, т.е. в виде последовательности символов 0 и 1. Ошибка при выполнении указанных преобразований представляет собой изменение (переход, конверсию) верного символа «1» в ошибочный символ «0» или «0» в «1» в одном или большем числе разрядов двоичного слова, соответствующего результату преобразований. В технической литературе ошибки, обусловленные отказами принято называть «жесткими», а сбоями – «мягкими».

Достоверность функционированияАСОИиУ – это свойство, опреде-ляющее безошибочность выполняемых системой преобразований. При этом, если при отказе для восстановления работоспособности системы необходимо устранить неисправность в аппаратуре, то при сбое для получения достоверного (безошибочного) результата преобразований требуется восстановить информацию, предшествовавшую моменту сбоя и осуществить повторный прогон искаженной части программы.