Угриновський Б. В. Методи і засоби підвищення надійності програмного забезпечення з урахуванням процесу його старіння

У дисертаційній роботі розв'язано актуальну науково-прикладну задачу у галузі програмної інженерії – підвищення рівня надійності програмного забезпечення мобільних систем шляхом визначення факторів, що впливають на процес його старіння, побудови математичних моделей старіння і омолодження програмного забезпечення та розроблення відповідних засобів. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку літературних джерел та додатків. У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційного дослідження; описано зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами; сформульовано мету та основні завдання дисертаційної роботи; представлено методи дослідження та визначено наукову новизну та відображено практичне значення одержаних результатів дослідження; презентовано списки опублікованих праць за тематикою дисертаційної роботи та конференцій, на котрих було апробовано основні результати дисертаційної роботи. В першому розділі розглянуто поняття старіння програмного забезпечення та такі основні характеристики як дефекти, помилки, ефекти, метрики та фактори старіння. Визначено, що явище старіння має значний негативний вплив на надійність та продуктивність програмного забезпечення. Розглянуто та проаналізовано різні методи дослідження та моделювання явища старіння програмного забезпечення. Обґрунтовано важливість емпіричного та теоретичного дослідження процесу старіння та методів протидії його ефектам в мобільних операційних системах, зокрема, Android, оскільки, мобільні та вбудовані пристрої вразливі до ефектів старіння, а їх повсякденне використання вимагає забезпечення високого рівня надійності. Сформульовано актуальні науково-прикладні задачі, які будуть розв’язуватись в даній роботі. У другому розділі виконано аналіз існуючої моделі процесу старіння та омолодження програмного забезпечення для операційної системи Android з урахуванням активності використання мобільного пристрою користувачем, визначено основні недоліки цієї моделі та запропоновано покращені моделі старіння та омолодження, які враховують як активність використання мобільного пристрою користувачем, так і механізми «теплого» та «холодного» виконання процедури омолодження, різні рівні старіння та можливі стратегії виконання процедури омолодження, а також, фактор рівня заряду батареї. В третьому розділі представлено результати експериментальних досліджень явища старіння програмного забезпечення в операційній системі Android, зокрема, виконано аналіз метрик та факторів старіння. Запропоновано та експериментально перевірено дві метрики графічного інтерфейсу користувача, нові в контексті старіння програмного забезпечення: тривалість відображення кадрів та кількість «зіпсованих» кадрів. Досліджено нові фактори старіння, а саме, крос-платформові застосунки на базі фреймворку Flutter та сценарій використання мобільного пристрою із паузами під час генерування робочого навантаження. На основі виконаних теоретичних та практичних досліджень запропоновано і описано метод омолодження програмного забезпечення для операційної системи Android, який використовує комплексну модель, описану в другому розділі, для прогнозування часу виконання процедури омолодження. У четвертому розділі описано відому методологію дослідження старіння програмного забезпечення для операційної системи Android, яка використана в даній роботі для дослідження метрик, факторів та особливостей процесів старіння. Розроблено фреймворк для виконання стресового тестування мобільних застосунків ОС Android та виконання аналізу зібраних даних у відповідності до попередньо визначеної методології дослідження. Розроблено структуру модулів програмного засобу омолодження програмного забезпечення для операційної системи Android, в контексті якої можливо реалізувати запропонований в третьому розділі метод омолодження програмного забезпечення.