Earticle

We propose a mean value function for software failures in NHPP software reliability model. And we deal with the maximum likelihood estimation and the least squares estimation in the proposed mean value function. The explicit mean value function solution for the proposed model is presented by MLE and LSE in two data sets. The values of SSE and MSE is presented in two data sets by MLE and LSE. We compare the predicted number of faults with the actual two data sets using the proposed mean value function.

유한고장수를 가진 비동질적인 포아송 과정에 기초한 모형들에서 잔존 결함 1개당 고장 발생률은 일반적으로 상수, 혹은 단조증가 및 단조 감소 추세를 가지고 있다. 본 논문에서는 기존의 소프트웨어 신뢰성 모형인 Goel-Okumoto 모형과 Yamada-Ohba-Osaki 모형을 재조명하고 이 분야에 적용될수 있는 hyper-exponential 분포를 이용한 모형을 제안하였다. 수치적인 예에서는 Minitab(version 14) 통계 페키지에 있는 와이블분포(형상모수가 0.5이고 척도모수가 1)에서 발생시킨 30개의 난수를 이용한 모의 실험 고장 간격시간으로 구성된 자료를 이용하였고 모수추정 방법은 최우추정법 과 일반적인 수치해석 방법인 이분법을 사용하여 모수 추정을 실시하였다. 그리고 모형 설정과 선택 판단기준은 편차 자승합을 이용한 적합도 검정이 사용되었다

Finite failure NHP models presented in the literature exhibit either constant, monotonic increasing or monotonic decreasing failure occurrence rates per fault. In this paper, Goel-Okumoto and Yamada- Ohba-Osaki model was reviewed, proposes the hyper-exponential distribution reliability model, which maked out efficiency application for software reliability. Algorithm to estimate the parameters used to maximum likelihood estimator and bisection method. For model determination and selection, explo-red goodness of fit (the error sum of squares). The methodology developed in this paper is exem-plified with a software reliability random data set introduced by of Weibull distribution (shape 0.1 & scale 1) of Minitab (version 14) statistical package.

유한고장수를 가진 비동질적인 포아송 과정에 기초한 모형들에서 잔존 결함 1개당 고장 발생률(강도함수)은 일반적으로 상수, 혹은 단조증가 및 단조 감소 추세를 가지고 있다. 본 논문에서는 기존의 소프트웨어 신뢰성 모형인 Goel-Okumoto 모형 강도함수를 재조명하고 이 분야에 적용 될수 있는 보다 넓은 왜도와 첨도를 가지는 Burr모형 강도 함수 및 의료정보분야 및 여러 분야에서 널리 사용되는 2모수 카파(Kappa(2)) 분포 모형 강도함수를 제안하여 비교하고자 한다. 수치적인 예에서는 고장 간격시간으로 구성된 NTDS(Naval Tactical Data System)자료를 이용하였고 모수추정 방법은 최우추정법과 일반적인 수치해석 방법인 이분법을 사용하여 모수 추정을 실시하였다. 그리고 모형 설정과 선택 판단기준은 편차 자승합을 이용한 적합도 검정이 사용되었다

Finite failure NHP models presented in the literature exhibit either constant, monotonic increasing or monotonic decreasing failure occurrence rates per fault (intensity In this paper, intensity function of Goel-Okumoto model was reviewed, proposes Kappa (2) and the Burr distribution, which maked out efficiency application for software Algorithm to estimate the parameters used to maximum likelihood estimator and bisection method. For model determination and selection, ex-plored goodness of fit (the error sum of squares) The methodology developed in this paper is exem-plified with a software reliability real data set introduced by NTDS (Naval Tactical Data System

We consider the mean value function for NHPP software reliability model and time series regression model in software failure data. We estimate parameters for the proposed models from two data sets. The values of SSE and MSE is presented from two data sets. We compare the predicted number of faults with the actual two data sets using the mean value function and regression curve.

The main focus when developing software is to improve the reliability and stability of a software system. We are enjoying a very comfortable life thanks to modern civilization, however, comfort is not guaranteed to us. Once software systems are introduced, the software systems used in the field environments are the same as or close to those used in the development-testing environment; however, the systems may be used in many different locations. Development of software system is a difficult and complex process. Generally, existing software reliability models are applied to software testing data and then used to make predictions on the software failures and reliability in the field. In this paper, we present an improved exponential NHPP software reliability model in different development environments, and examine the goodness-of-fit of improved exponential model and other model based on two datasets. The results show that the proposed model fits significantly better than other NHPP software reliability model.

본 연구에서는 소프트웨어 제품 테스팅 과정에서 관측고장시간에 근거한 결함 발생률을 고려한 소프트웨어 신뢰성 모형에 대하여 연구 하였다. 신뢰성 분야에서 많이 사용되는 S-분포모형을 이용한 새로운 결함 확률을 추가한 문제 를 제시하였다. 수명분포는 유한고장 비동질적인 포아송과정을 이용하였다 본 논문의 결함 발생률을 고려한 소프트웨 어 고장 자료 분석에서는 고장 시간 자료를 적용하였으며 모수추정 방법은 최우추정법을 이용하여 결함 발생 확률에 대한 관계와 신뢰도를 추정 하였다.

In this paper, reliability software model considering fault detection rate based on observations from the process of software product testing was studied. Adding new fault probability using the S-shaped distribution model that is widely used in the field of reliability problems presented. When correcting or modifying the software, finite failure non-homogeneous Poisson process model was used. In a software failure data analysis considering the time-dependent fault detection rate, the parameters estimation using maximum likelihood estimation of failure time data and reliability make out.

본 연구는 소프트웨어 신뢰성을 측정하기 위해 소프트웨어 신뢰도 측정 모형에 따라 소프트웨어 신뢰도를 측정하는 방법을 제시하려 한다. 본 연구에서 제시한 모형의 형태는 비동질적 포아송 과장의 분포를 이용하였으며, 제시된 모형의 소프트웨어 신뢰도를 측정하는 방안을 제시하였다. 제시된 모형에 따라서 적합한 소프트웨어 신뢰도 성장 모형을 선택하는 방법으로는 소프트웨어 고장 데이터에 따라서 신뢰도 함수의 추정 값에 따른 평균제곱오차를 계산하여 적합한 소프트웨어 신뢰도 함수를 제안하는 방법을 연구하였다. 본 연구에서는 소프트웨어 품질을 측정하기 위한 신뢰도 함수를 제안하기 위하 여 모델을 제시하고 고장데이터를 적용하여 추정 값의 오차를 최소화하는 관점에서 소프트웨어 신뢰도 함수를 선택할 수 있는 방안을 제시한 연구로 판단된다.

This study proposes a method to measure software reliability according to software reliability measurement model to measure software reliability. The model presented in this study uses the distribution of Non - Homogeneous Poisson Process and presents a measure of the software reliability of the presented model. As a method to select a suitable software reliability growth model according to the presented model, we have studied a method of proposing an appropriate software reliability function by calculating the mean square error according to the estimated value of the reliability function according to the software failure data. In this study, we propose a reliability function to measure the software quality and suggest a method to select the software reliability function from the viewpoint of minimizing the error of the estimation value by applying the failure data.

Software reliability is one of the most elementary and important problems in software development In order to find the software failure occurrence, the instantaneous failure rate function in the Poisson process can have a constant, incremental or decreasing tendency independently of the failure time. In this study, we compared the reliability performance of the software reliability model using the parameters of Pareto life distribution with the intensity decreasing pattern and the shape parameter of Erlang life distribution with the intensity increasing and decreasing pattern in the software product testing. In order to identify the software failure environment, the parametric estimation was applied to the maximum likelihood estimation method. Therefore, in this paper, we compare and evaluate software reliability by applying software failure time data. The reliability of the Erlang and Pareto life models is shown to be higher than that of the Pareto lifetime distribution model when the shape parameter is higher and the Erlang model is more reliable when the shape parameter is higher. Through this study, the software design department will be able to help the software design by applying various life distribution and shape parameters, and providing basic knowledge using software failure analysis.

In this study, we was compared the reliability performance of the software reliability model, which applied the Goel-Okumoto model developed using the exponential distribution, to the logarithmic function modifying the intensity function and the Rayleigh form. As a result, the log-type model is relatively smaller in the mean squared error compared to the Rayleigh model and the Goel-Okumoto model. The logarithmic model is more efficient because of the determination coefficient is relatively higher than the Goel-Okumoto model. The estimated determination coefficient of the proposed model was estimated to be more than 80% which is a useful model in the field of software reliability. Reliability has been shown to be relatively higher in the log-type model than the Rayleigh model and the Goel-Okumoto model as the mission time has elapsed. Through this study, software designer and users can identify the software failure characteristics using mean square error, decision coefficient. The confidence interval can be used as a basic guideline when applying the intensity function that reflects the characteristics of the lifetime distribution.

소프트웨어 개발과정에서 소프트웨어 신뢰도 평가는 매우 중요한 문제이다. 특히, 소프트웨어 개 발자에게 높은 신뢰도을 만족시키는 최적의 개발모형을 찾아내는 일은 더욱 중요한 과제이다. 이를 위해, 본 연구에서는 파레토 및 어랑 수명분포을 유한고장 NHPP 모형에 적용하여, 신뢰도 속성을 평가하였다. 이를 위하여 모수추정은 최우추정법을 적용하였고, 비선형 방정식의 풀이는 이분법을 사용하였다. 그 결 과, 강도함수와 평균값함수에서 Erlang 모형이 Pareto 모형보다 우수한 성능을 보였고, 평균제곱오차도 작아서 효율적인 모형임을 확인하였다. 또한, 미래의 임무시간을 투입하고 신뢰도를 평가한 결과, Erlang 모형이 Pareto모형과 함께 효율적으로 높게 나타났으나, 반면에 Goel-Okumoto 기본모형은 감소하는 추 세를 보였다. 결론적으로, Erlang 모형이 제안된 모형중 가장 우수한 성능을 가진 모형임을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 소프트웨어 개발자들이 최적의 소프트웨어 신뢰성 모형을 탐색하고, 평가하는데 필요한 기본지침으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

In the software development process, software reliability evaluation is a very important issue. In particular, finding the optimal development model that satisfies high reliability is the more important task for software developers. For this, in this study, Pareto and Erlang life distributions were applied to the finite failure NHPP model to evaluate the reliability attributes. For this purpose, parametric estimation is applied to the maximum likelihood estimation method, and nonlinear equations are calculated using the bisection method. As a result, the Erlang model showed better performance than the Pareto model in the evaluation of the strength function and the mean value function. Also, as a result of inputting future mission time and evaluating reliability, the Erlang model showed an effectively high trend together with the Pareto model, while the Goel-Okumoto basic model showed a decreasing trend. In conclusion, the Erlang model is the best model among the proposed models. Through this study, it is expected that software developers will be able to use it as a basic guideline for exploring and evaluating the optimal software reliability model.

소프트웨어의 디버깅에 오류 발생의 시간을 기반으로 하는 많은 소프트웨어 신뢰성 모델이 제안되어 왔다. 무한고 장 모형과 비동질적인 포아송 과정에 의존한 소프트웨어 신뢰성 모형을 이용하면 모수 추정이 가능하다. 소프트웨어를 시장에 인도하는 결정을 내리기 위해서는 조건부 고장률이 중요한 변수가 된다. 유한 고장 모형은 실제 상황에서 다양 한 분야에 사용된다. 특성화 문제, 특이점의 감지, 선형 추정, 시스템의 안정성 연구, 수명을 테스트, 생존 분석, 데이터 압축 및 기타 여러 분야에서의 사용이 점점 많아지고 있다. 통계적 공정 관리 (SPC)는 소프트웨어 고장의 예측을 모니 터링 함으로써 소프트웨어 신뢰성의 향상에 크게 기여 할 수 있다. 컨트롤 차트는 널리 소프트웨어 산업의 소프트웨어 공정 관리에 사용되는 도구이다. 본 논문에서 NHPP에 근원을 둔 로그 포아송 실행시간 모형, 로그선형 모형 그리고 파 레토 모형의 평균값 함수를 이용한 통계적 공정관리 차트를 이용한 제어 메커니즘을 제안하였다.

There are many software reliability models that are based on the times of occurrences of errors in the debugging of software. It is shown that it is possible to do asymptotic likelihood inference for software reliability models based on infinite failure model and non-homogeneous Poisson Processes (NHPP). For someone making a decision about when to market software, the conditional failure rate is an important variables. The finite failure model are used in a wide variety of practical situations. Their use in characterization problems, detection of outliers, linear estimation, study of system reliability, life-testing, survival analysis, data compression and many other fields can be seen from the many study. Statistical Process Control (SPC) can monitor the forecasting of software failure and thereby contribute significantly to the improvement of software reliability. Control charts are widely used for software process control in the software industry. In this paper, we proposed a control mechanism based on NHPP using mean value function of log Poission, log-linear and Parto distribution.

본 논문은 소프트웨어 신뢰성장 모형에 대한 베이지안 모수추론과 모형선택 방법이 연구되었다. 소프트웨어 성장 모형은 내재되어 있는 오류와 고장 간격시간으로 모형화하면 소프트웨어 개발 단계에서 유용하게 사용할 수 있다. 본 논문에서는 사후 분포의 정보를 얻기 위한 다중 적분문제에 있어서 일종의 마코브 체인 몬테칼로 방법인 깁스 샘플링을 사용하여 사후 분포의 계산이 이루어졌다. 확산 사전 분포를 가진 소프트웨어 신뢰성에 의존된 일반적 순서 통계량 모형에 대하여 베이지안 모수 추정이 이루어 졌고 효율적인 모형의 선택방법도 시행되었다. 모형 설정과 선택 판단기준은 편차 자승합을 이용한 적합도 검정과 추세 검정이 사용되었다.본 논문에서 사용된 소프트웨어 고장 자료는 Minitab(version 14) 통계 페키지에 있는 와이블분포(형상모수가 2이고 척도모수가 5)에서 발생시킨 30개의 난수를 이용한 모의 실험자료를 이용하여 고장자료 분석을 시행하였다.

Bayesian inference and model selection method for software reliability growth models are studied. Software reliability growth models are used in testing stages of software development to model the error content and time intervals between software failures. In this paper, could avoid multiple integration using Gibbs sampling, which is a kind of Markov Chain Monte Carlo method to compute the posterior distribution.Bayesian inference for general order statistics models in software reliability with diffuse prior information and model selection method are studied. For model determination and selection, explored goodness of fit (the error sum of squares), trend tests. The methodology developed in this paper is exemplified with a software reliability random data set introduced by of Weibull distribution(shape 2 & scale 5) of Minitab (version 14) statistical package.

In this paper, I was applied the life distribution following linear failure rate distribution, Lindley distribution and Burr–Hatke exponential distribution extensively used in the arena of software reliability and were associated the reliability possessions of the software using the nonhomogeneous Poisson process with finite failure. Furthermore, the average value functions of the life distribution are non-increasing form. Case of the linear failure rate distribution (exponential distribution) than other models, the smaller the estimated value estimation error in comparison with the true value. In terms of accuracy, since Burr-Hatke exponential distribution and exponential distribution model in the linear failure rate distribution have small mean square error values, Burr-Hatke exponential distribution and exponential distribution models were stared as the well-organized model. Also, the linear failure rate distribution (exponential distribution) and Burr–Hatke exponential distribution model, which can be viewed as an effectual model in terms of goodness-of-fit because the larger assessed value of the coefficient of determination than other models. Through this study, software workers can use the design of mean square error, mean value function as a elementary recommendation for discovering software failures.

Software reliability in the software development process is an important issue. In infinite failure non-homogeneous Poisson process software reliability models, the failure occurrence rates per fault. can be presented constant, monotonic increasing or monotonic decreasing pattern. In this paper, the reliability software cost model considering decreasing intensity function was studied in the software product testing process. The decreasing intensity function that can be widely used in the field of reliability using power law process, log-linear processes and Musal-Okumoto process were studied and the parameter estimation method was used for maximum likelihood estimation. In this paper, from the software model analysis, we was compared by applying a software failure interval failure data considering the decreasing intensity function The decreasing intensity function model is also efficient in terms of reliability in the arena of the conservative model can be used as an alternating model can be established. From this paper, the software developers have to consider life distribution by preceding information of the software to classify failure modes which can be gifted to support.

소프트웨어 고장분석을 위한 비동질적인 포아송과정에서 결함당 고장발생률이 상수이거나, 단조 증가 또는 단조 감소하는 패턴을 가질 수 있다. 본 논문에서는 결함의 기대값을 가정하는 유한고장소프트웨어 NHPP모형과 수 리시점에서도 고장이 발생할 상황을 반영하는 무한고장 NHPP모형들을 비교 제시하였다. 소프트웨어 신뢰성분야에서 많이 인용되는 레일리분포를 이용한 유한고장과 무한고장 소프트웨어 신뢰성모형에 대한 비교문제를 탐색한 결과 무 한고장모형이 유한고장모형보다 효율적으로 나타났다. 이러한 비교문제를 위하여 모수추정은 최우추정법을 이용하였 다. 이 연구를 통하여 소프트웨어 개발자에게 소프트웨어 고장현상을 파악하는데 어느 정도 도움을 줄 수 있을 것으 로 사료 된다.

The NHPP software reliability models for failure analysis can have, in the literature, exhibit either constant, monotonic increasing or monotonic decreasing failure occurrence rates per fault. In this paper, finite failure NHPP models that assuming the expected value of the defect and infinite failures NHPP models that repairing software failure point in time reflects the situation, were presented for comparing property. Commonly used in the field of software reliability based on Rayleigh distribution software reliability model finite failures and infinite failures were presented for comparison problem. As a result, infinite fault model is effectively finite fault models, respectively. The parameters estimation using maximum likelihood estimation was conducted. In this research, can be able to help software developers for considering software failure property some extent.

본 연구에서는 소프트웨어 제품을 개발하여 테스팅을 하는 과정에서 소프트웨어 관리자들이 소프트웨어 및 검사 도구에 효율적인 학습기법을 이용한 NHPP 소프트웨어 모형에 대하여 연구 하였다. 적용분포는 와이블 분포를 적용한 유한고장 NHPP에 기초하였다. 소프트웨어 오류 탐색 기법은 사전에 알지 못하지만 자동적으로 발견되는 에러를 고려한 영향요인과 사전 경험에 의하여 세밀하게 에러를 발견하기 위하여 테스팅 관리자가 설정해놓은 요인인 학습효과의 특성에 대한 문제를 비교 제시 하였다. 그 결과 학습요인이 자동 에러 탐색요인보다 큰 경우가 대체적으로 효율적인 모형임을 확인 할 수 있었다. 본 논문의 수치적인 예에서는 고장 간격 시간 자료를 적용하고 모수추정 방법은 최우추정법을 이용하고 추세분석을 통하여 자료의 효율성을 입증한 후 평균자승오차와 (결정계수)를 이용하여 효율적인 모형을 선택 비교하였다

In this study, software products developed in the course of testing, software managers in the process of testing software test and test tools for effective learning effects perspective has been studied using the NHPP software. The Weibull distribution applied to distribution was based on finite failure NHPP. Software error detection techniques known in advance, but influencing factors for considering the errors found automatically and learning factors ,by prior experience, to find precisely the error factor setting up the testing manager are presented comparing the problem.. As a result, the learning factor is greater than automatic error that is generally efficient model could be confirmed. This paper, a numerical example of applying using time between failures and parameter estimation using maximum likelihood estimation method, after the efficiency of the data through trend analysis model selection were efficient using the mean square error and

본 연구에서는 소프트웨어 제품을 개발하여 테스팅을 하는 과정에서 소프트웨어 관리자들이 소프트웨어 및 검사 도 구에 효율적인 학습기법을 이용한 NHPP 소프트웨어 모형에 대하여 연구 하였다. 적용모형은 로그 형 위험함수 모형 을 적용한 유한고장 NHPP에 기초하였다. 소프트웨어 오류 탐색 기법은 사전에 알지 못하지만 자동적으로 발견되는 에 러를 고려한 자동에러탐색요인과 사전 경험에 의하여 세밀하게 에러를 발견하기 위하여 테스팅 관리자가 설정해놓은 요 인인 학습효과의 특성에 대한 문제를 비교 제시 하였다. 그 결과 학습요인이 자동 에러 탐색요인보다 큰 경우가 대체 적으로 효율적인 모형임을 확인 할 수 있었다. 본 논문의 소프트웨어 고장 자료 분석에서는 고장 간격 시간 자료를 적 용하고 모수추정 방법은 최우추정 법을 이용하고 추세분석을 통하여 자료의 효율성을 입증한 후 평균제곱오차와 R2(결정계수)를 이용하여 효율적인 모형을 선택 비교하였다

In this study, software products developed in the course of testing, software managers in the process of testing software and tools for effective learning effects perspective has been studied using the NHPP software. The log type hazard function applied to distribution was based on finite failure NHPP. Software error detection techniques known in advance, but influencing factors for considering the errors found automatically and learning factors, by prior experience, to find precisely the error factor setting up the testing manager are presented comparing the problem. As a result, the learning factor is greater than autonomous errors-detected factor that is generally efficient model could be confirmed. This paper, a failure data analysis of applying using time between failures and parameter estimation using maximum likelihood estimation method, after the efficiency of the data through trend analysis model selection were efficient using the mean square error and R2(coefficient of determination).

In this paper, we applied the shape parameters of the exponentialized exponential life distribution widely used in the field of software reliability, and compared the reliability properties of the software using the non-homogeneous Poisson process in finite failure. In addition, the average value function is also a non-decreasing form. In the case of the larger the shape parameter, the smaller the estimated error in predicting the predicted value in comparison with the true value, so it can be regarded as an efficient model in terms of relative accuracy. Also, in the larger the shape parameter, the larger the estimated value of the coefficient of determination, which can be regarded as an efficient model in terms of suitability. So. the larger the shape parameter model can be regarded as an efficient model in terms of goodness-of-fit. In the form of the reliability function, it gradually appears as a non-increasing pattern and the higher the shape parameter, the lower it is as the mission time elapses. Through this study, software operators can use the pattern of mean square error, mean value, and hazard function as a basic guideline for exploring software failures.

본 연구에서는 무한고장 NHPP 로맥스 수명분포의 형상모수 변화에 따른 소프트웨어 신뢰성 모형의 속성을 새롭게 분석한 후 최적의 형상모수 조건을 제시하였다. 소프트웨어 고장현상을 분석하기 위하여 모수추정은 최우추정법을 사용하 였고, 비선형 방정식의 계산은 이분법을 적용하였다. 그 결과, 형상모수의 변화에 따른 속성을 비교하였을 때 형상모수 가 작을 수록 참값에 대한 예측능력이 우수하고, 신뢰 속성이 효율적임을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여, 소프트웨어 개발자들은 형상모수에 근거한 소프트웨어 고장형태를 사전에 파악함으로서 신뢰도를 성장시킬 수 가 있으며, 또한, 소프 트웨어의 신뢰속성을 향상시키는데 필요한 기본정보로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

In this study, the optimal shape parameter condition is presented after analyzing the attributes of the software reliability model according to the change of the shape parameter of Loma life distribution with infinite fault NHPP. In order to analyze the software failure phenomena, the parametric estimation method was applied to the Maximum Likelihood Estimation method , and the nonlinear equation was applied to the bisection method. As a result, it was found that when the attributes according to the change of the shape parameter are compared, the smaller the shape parameter is, the better the prediction ability of the true value, and reliability attributes are efficient. Through this study, it is expected that software developers can increase reliability by preliminarily grasping the type of software failure based on shape parameter, and can be used as basic information to improve the software reliability attributes.

Software reliability has the greatest impact on computer system reliability and software quality. For this software reliability analysis, In this study, we compare and analyze the trends of the properties affecting the reliability according to the shape parameters of Erlang distribution based on the finite fault NHPP. Software failure time data were used to analyze software failure phenomena, the maximum likelihood estimation method was used for parameter estimation. As a result, it can be seen that the intensity function is effective because it shows a tendency to decrease with time when the shape parameters a = 1 and a = 3. However, the pattern of the mean value function showed an underestimation pattern for the true values when the shape parameters a = 1 and a = 2, but it was found to be more efficient when a = 3 because the error width from the true value was small. Also, in the reliability evaluation of the future mission time, the stable and high trend was shown when the shape parameters a = 1 and a = 3, but on the contrary, when a = 2, the reliability decreased with the failure time. Through this study, the property of finite fault NHPP Erlang model according to the change of shape parameter without existing research case was newly analyzed, and new research information that software developers can use as basic guideline was presented.