Software reliability has been regarded as one of the most important quality attributes for software intensive systems, especially in defense domain. As most of the complicated functionalities and controls of weapon systems are implemented by the software embedded in the hardware systems, it has become more critical to assure high reliability for the software itself. However, many software development organizations in the Korean defense domain have focused on hardware reliability based on a RAM (Reliability, Availability and Maintainability) guideline. Also, the study on software reliability assurance throughout the system development lifecycle has been recently initiated.
In addition, existing software reliability assessment processes focus only on the reliability evaluation in terms of product and reliability estimation based on faults after the testing stage. However, to acquire and implement reliable software, we need the efforts for assuring process quality as well as product quality in the whole software development life cycle.
In this thesis, we propose an effective SRAP (Software Reliability Assessment Process) to assure the software reliability of weapon systems in the Korean defense domain. The process provides guidelines for software reliability evaluation to software organizations. Furthermore, the process pursues improvements to software engineering processes which support activities and indicators for quantitative project management in the software development process.
A validation of this process is provided by analyzing effectiveness with application of SRAP. Moreover, this thesis includes the usage for application of SRAP and the illustration of empirical improvements resulting from the application of SRAP.
The contributions of SRAP can be categorized into three aspects; process, product, and social aspect. First of all, in the process aspect, quantitative project management is available by using data that is collected based on the metrics that are identified by SRAP. Second, in the product aspect, by using software reliability evaluation, the software reliability for the whole system can be improved through SRAP. Since the software completely controls many parts of the critical hardware to achieve mission goals, the reliability of the entire system can be also improved. Finally, in the social aspect, by recognizing understandability of software reliability and the overall quality of the software, this can be the energetic motivation for performing the activities of SRAP.
이 논문은 국방도메인의 무기체계 시스템의 소프트웨어 신뢰성 보증을 위한 소프트웨어 신뢰성 평가 프로세스를 정의한다. 현재의 무기체계 시스템은 하드웨어와 소프트웨어가 복합 구성된 임베디드 형태이며, 임베디드 시스템에서의 시스템을 제어하고, Mission-Critical한 부분을 처리하는 소프트웨어의 비중은 계속 증가 추세에 있다. 따라서, 결함 없는 소프트웨어의 개발 즉, 소프트웨어의 품질은 전체 시스템의 품질에 큰 영향을 준다.
기존의 소프트웨어 신뢰성 평가프로세스는 제품 측면의 평가와 테스트 단계에서 관찰된 결함 데이터를 기반으로 하는 소프트웨어 신뢰성 추정에 초점을 맞추고 있다. 그러나, 신뢰할 수 있는 소프트웨어 개발을 위해서는 제품에 대한 평가뿐 아니라, 전체 소프트웨어 개발 사이클에서 결함을 예방하고 제거하기 위한 프로세스의 품질 역시 중요하다. 따라서, 본 소프트웨어 신뢰성 평가 프로세스는 전체 소프트웨어 개발 사이클에서 수행되어야 할 활동을 정의하여 소프트웨어 신뢰성 평가의 체계적인 접근을 가이드하며, 이와 더불어 현재 소프트웨어 개발 프로세스의 개선도 함께 추구하고자 한다.
소프트웨어 신뢰성 평가 프로세스는 7개의 단계와 각 단계의 세부 활동들로 구성되어 있으며, 소프트웨어 개발 프로세스와 상호 연관 관계를 가지도록 정의되었다. 이를 통해 구현 이전 단계에서의 소프트웨어 신뢰도 예측과 테스트 이후 단계에서의 소프트웨어 신뢰도 추정이 가능하며, GQM에 기반한 척도(Metric)들과 지속적인 데이터 수집 및 분석을 기반으로 프로세스 상의 정량적인 품질 관리가 가능하다.
이 논문이 기여하는 바는 3가지 관점으로 구분된다. 첫째, 프로세스 측면에서 기여하는 바는 소프트웨어 신뢰성 평가 프로세스에 따라 식별된 척도들과 이를 기반으로 수집되는 데이터를 통해 정량적인 분석이 가능하며 이를 통해 개발 프로세스의 품질 개선에 기여할 수 있다. 둘째, 제품측면에서는 시스템에서 중요 부분을 처리하는 소프트웨어의 신뢰성 평가를 통해 전체 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 마지막으로 조직 측면에서는 소프트웨어 신뢰성에 대한 이해도를 증가시키고 소프트웨어 평가 프로세스의 각 활동이 전체 시스템의 품질 향상에 기여함을 인식함으로써 관련 활동의 동기 부여를 제공할 수 있다.
