淺談?dòng)?jì)算機(jī)軟件技術(shù)的不可靠性

摘 要：：隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展，其中的軟件技術(shù)尤為突出。但是在一段時(shí)間里，硬件技術(shù)的發(fā)展跟不上軟件技術(shù)的步伐，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)中硬件技術(shù)不能與軟件技術(shù)很好的搭配。雖然軟件技術(shù)發(fā)展空間很大，但是隨著時(shí)間的推移，軟件技術(shù)的弊端也日益凸顯。本文就軟件技術(shù)的概念和組成成分、軟件技術(shù)的特征和軟件技術(shù)的不可靠性展開進(jìn)一步討論。

關(guān)鍵詞：軟件技術(shù)；不可靠性

中圖分類號(hào)：TP311.53

近些年來(lái)，計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的發(fā)展比較迅猛，憑借著方便、快捷、涉及范圍廣和靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用。但是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息安全的要求不斷提高，計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)日益凸顯的弊端引起了業(yè)內(nèi)人士的高度重視。那么，再談?dòng)?jì)算機(jī)軟件技術(shù)的不可靠性前，先了解一下計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的概念和組成成分吧。

1 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的概念和組成成分

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件方面和軟件方面兩方面構(gòu)成，軟件技術(shù)的概念是指“計(jì)算機(jī)程序、規(guī)則和方法的文檔及在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)所必須的數(shù)據(jù)?！倍浖夹g(shù)的研究主要包括計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)語(yǔ)言、編譯技術(shù)、操作系統(tǒng)、實(shí)用程序、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、軟件工具及實(shí)現(xiàn)技術(shù)等。軟件技術(shù)一般分為數(shù)據(jù)處理、過程控制、科學(xué)計(jì)算和人工智能幾大類，是把具體問題用建立模型的方法，通過提出解決辦法，再到編出程序來(lái)解決，最后把預(yù)期的處理結(jié)果顯示在計(jì)算機(jī)上。所以說計(jì)算機(jī)軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的靈魂，各種各樣的功能軟件都是基于軟件技術(shù)創(chuàng)造出來(lái)的。

2 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的特征

2.1 計(jì)算機(jī)軟件的創(chuàng)造一般都是由一個(gè)團(tuán)隊(duì)來(lái)完成的，因?yàn)檐浖_發(fā)首先需要精確合理的分工，再通過各種科技技術(shù)和工具來(lái)完成。作為人類發(fā)展史上的一項(xiàng)重要智力成果，其特點(diǎn)就是自動(dòng)化程度高、工作量大、投資高、風(fēng)險(xiǎn)大，開發(fā)復(fù)雜和需要大量的時(shí)間來(lái)開發(fā)和運(yùn)行。

2.2 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)中的程序比起一般的文字創(chuàng)作，作用主要體現(xiàn)在功能性上，還具有高度的重要性和價(jià)值性。因?yàn)樵诓僮饔?jì)算機(jī)時(shí)，程序是不可或缺的部分，只有在人們運(yùn)行和使用程序時(shí)，才能體現(xiàn)出程序的功能性。

計(jì)算機(jī)程序的特征主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：（1）程序具有可執(zhí)行性，也就是說，計(jì)算機(jī)程序一定能夠被計(jì)算機(jī)或具有信息處理能力的設(shè)備來(lái)執(zhí)行的。（2）程序具有一定的序列性，其中包括符號(hào)化指令序列、符號(hào)化語(yǔ)句序列和代碼化指令序列。（3）程序具有相對(duì)的目的性，及每個(gè)程序的執(zhí)行都會(huì)有相應(yīng)的目的，或是為了達(dá)到某種預(yù)期效果。

2.3 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在思想上和形式上具有一定的關(guān)聯(lián)。它是通過人類的思維來(lái)進(jìn)行模擬，表現(xiàn)形式與文字相似，兩者是相互統(tǒng)一的，不同的是具備一定的功能特性。從以上計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的特征來(lái)看，我們可以發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)的硬件技術(shù)指的是對(duì)于一種產(chǎn)品的研究技術(shù)，導(dǎo)致其失去可靠性的主要原因是材料的老化。而軟件技術(shù)是由程序員們以無(wú)數(shù)的智慧和精力來(lái)設(shè)計(jì)創(chuàng)造的，導(dǎo)致其失去可靠性的主要原因是來(lái)自程序的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，而這種錯(cuò)誤與人為因素相關(guān)，因此軟件技術(shù)的不可靠性更加難以捉摸和預(yù)測(cè)。

3 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的不可靠性

3.1 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)對(duì)于可靠性的定義。計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的可靠性是指對(duì)軟件的質(zhì)量、性能和屬性進(jìn)行評(píng)價(jià)和描述的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。也就是說，計(jì)算機(jī)軟件在特定的時(shí)間和環(huán)境里運(yùn)行引發(fā)錯(cuò)誤的概率，而這個(gè)概率則是衡量這個(gè)軟件是否存在不可靠性的一個(gè)函數(shù)，叫做缺陷函數(shù)。

3.2 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)不可靠性的表現(xiàn)及原因。（1）不可靠性的表現(xiàn)。一般來(lái)說，硬件技術(shù)的研究方向是在組成硬件的材料上，導(dǎo)致硬件技術(shù)失去可靠性的表現(xiàn)是由材料的老化所致，又因?yàn)橛布悄軌蚩吹靡?，摸得著的，所以硬件失效通常是因?yàn)橛布膿p耗和老化，這也是物理變化的必然結(jié)果，不可逆轉(zhuǎn)，同時(shí)，印鑒技術(shù)存在浴盆曲線現(xiàn)象。而軟件技術(shù)與其相比，沒有老化磨損的現(xiàn)象，不存在浴盆曲線現(xiàn)象，只有陳舊落后的現(xiàn)象。因?yàn)檐浖绦蚴怯删幊倘藛T通過自己的智慧來(lái)開創(chuàng)的，但是因?yàn)闆]有很好地保護(hù)措施，導(dǎo)致軟件程序很容易被別人篡改，程序的改變有可能是認(rèn)為的因素，也有可能是受到其他程序的入侵，這樣一來(lái)會(huì)出現(xiàn)編程人員無(wú)法預(yù)料的現(xiàn)象，甚至有可能因數(shù)據(jù)錯(cuò)誤導(dǎo)致軟件程序失效。從另一方面可以看出，軟件技術(shù)和硬件技術(shù)的可靠性在很大程度上是相似的，具體表現(xiàn)為都是通過復(fù)雜的函數(shù)來(lái)定義其缺陷和故障的；都是通過不斷的更新來(lái)提升自己的可靠性；性質(zhì)上都是只有在特定的環(huán)境下才能實(shí)現(xiàn)其功能。但是差別還是存在的，軟件開發(fā)從本質(zhì)上講是一種思維創(chuàng)作，它是編程人員為了滿足客戶的需求來(lái)創(chuàng)作的，其創(chuàng)作過程得經(jīng)過可行性分析、概要設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)等一系列過程，最終編出的程序才能滿足客戶的需求。但是在這一系列過程中，都是由人通過思維來(lái)完成的，由于人類思維的局限性和受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制，不能很好的完成每個(gè)過程，其中不可避免的出現(xiàn)一些因遺漏或疏忽造成的錯(cuò)誤，最終造成軟件程序存在缺陷和不足。因?yàn)橛械娜毕菽軌蛟谲浖夹g(shù)開發(fā)過程中就被找到，但是有的缺陷卻只有在特定的環(huán)境下才能顯現(xiàn)出來(lái)，這就是人們口中的“漏洞”。決定硬件技術(shù)的可靠性因素是非人為的時(shí)間，而在決定軟件技術(shù)的可靠性因素中人為因素占決定性作用。計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)在維護(hù)時(shí)一般采用的方法有預(yù)防性維護(hù)技術(shù)、斷開失效部件驗(yàn)證技術(shù)、修復(fù)更新系統(tǒng)技術(shù)。但是軟件程序一旦損壞，則不能采用以上方法，只能通過重新設(shè)計(jì)編程，修改失效軟件。但是目前軟件技術(shù)的可靠性檢驗(yàn)還沒有一個(gè)完整的理論體系，也沒有一個(gè)確定的方法來(lái)檢驗(yàn)。目前軟件開發(fā)市場(chǎng)尚處于成長(zhǎng)的階段，而硬件開發(fā)市場(chǎng)已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒?。?）影響軟件可靠性的原因。軟件技術(shù)的可靠性一般體現(xiàn)在軟件的穩(wěn)定性、安全性、準(zhǔn)確性和流暢性上。軟件不具備較強(qiáng)的可靠性是因?yàn)檐浖写嬖跐撛诘穆┒磳?dǎo)致程序運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，而這種錯(cuò)誤一般都是由人為性的因素造成的。一方面編程人員對(duì)客戶的要求沒有理解透徹，導(dǎo)致在需求分析時(shí)定義錯(cuò)誤，最終導(dǎo)致設(shè)計(jì)的程序不能滿足客戶的需要而出現(xiàn)差錯(cuò)。第二方面是編碼錯(cuò)誤，表現(xiàn)如沒有正確的初始化變量，語(yǔ)法使用錯(cuò)誤等，這些都會(huì)造成最終的程序出現(xiàn)錯(cuò)誤。第三方面是缺乏全面的考慮和預(yù)測(cè)。第四方面是在測(cè)試時(shí)出錯(cuò)，表現(xiàn)為數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備不對(duì)，測(cè)試的用例錯(cuò)誤等。第五方面是文檔錯(cuò)誤，表現(xiàn)為文檔沒有準(zhǔn)備齊全，相關(guān)的版本不一致等。缺少各階段的評(píng)審。為了使得最終的軟件程序能夠滿足客戶的需求，就需要在每個(gè)階段都應(yīng)該進(jìn)行評(píng)審，檢驗(yàn)是否滿足各階段的要求，這也是為了防止出現(xiàn)跨階現(xiàn)象。所以在每個(gè)階段，應(yīng)該明確各階段的要求，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤。到目前為止，軟件技術(shù)還沒有建立一個(gè)有效的監(jiān)測(cè)機(jī)制，雖然在軟件開發(fā)方面有一定的約束和規(guī)范，但是極度缺乏一種行之有效的檢測(cè)方法，軟件程序的檢測(cè)都是由編程人員自我測(cè)試的，而技術(shù)人員由于沒有規(guī)范的設(shè)計(jì)，在檢測(cè)時(shí)，有可能隨意的更改，導(dǎo)致最后編出程序不能滿足客戶的需求而出現(xiàn)錯(cuò)誤。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文通過對(duì)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的不可靠性的探究中總結(jié)出，軟件開發(fā)人員應(yīng)該不斷的積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，在軟件開發(fā)的前期應(yīng)現(xiàn)根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行判斷是否存在錯(cuò)誤，若存在錯(cuò)誤，則在早期就可以修改掉，避免后期修改起來(lái)麻煩，在通過綜合分析軟件的可用度和影響因素。

總之，計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的不可靠性是其發(fā)展方向上的一大障礙，我們只有明確引發(fā)不可靠性的原因并制定相應(yīng)的對(duì)策，才能在意義上真正提升計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的安全可靠性。

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作者單位：沈陽(yáng)中心血站，沈陽(yáng) 110000