Типы ошибок в программном обеспечении
В любом языке программирования каждое предложение (оператор) строится по определенным правилам. Когда в программе встречается предложение, которое нарушает эти правила, то говорят о наличии синтаксической ошибки. Синтаксическая ошибка легко обнаруживается компиляторами и интерпретаторами языка и легко исправляется.
Второй тип ошибок обычно возникает во время выполнения программы (их принято называть исключительными ситуациями). Такие ошибки имеют другую причину. Если в программе возникает исключение, то это означает, что случилось непредвиденное: например, программе передали некорректное значение или программа попыталась разделить какое-то значение на ноль, что недопустимо с точки зрения математики. Если операционная система присылает запрос на немедленное завершение программы, то также возникает исключение. Ошибки выполнения легко обнаруживаются, однако устранение их причин может оказаться нетривиальной задачей.
Семантические (смысловые) ошибки – это применение операторов, которые не дают нужного эффекта (например, (a–b) вместо (a+b)), ошибка в структуре алгоритма, в логической взаимосвязи его частей, в применении алгоритма к тем данным, к которым он неприменим и т.д. Правила семантики не формализуемы. Поэтому поиск и устранение семантической ошибки и составляет основу отладки.
3.1.2. Причины появления ошибок в программном обеспечении
Прежде всего необходимо понять первопричины ошибок программного обеспечения и связать их с процессом создания программных комплексов. В данном учебном пособии считается, что создание программного обеспечения можно описать как ряд процессов перевода, начинающихся с постановки задачи и заканчивающихся большим набором подробных инструкций, управляющих ЭВМ при решении этой задачи. Создание программного обеспечения в этом случае – просто совокупность процессов трансляции, т.е. перевода исходной задачи в различные промежуточные решения, пока наконец не будет получен подробный набор машинных команд [1]. Когда не удается полно и точно перевести некоторое представление задачи или решения в другое, более детальное, тогда и возникают ошибки в программном обеспечении.
Для того чтобы подробнее исследовать проблему ошибок в программном обеспечении (ПО), рассмотрим различные типы процессов перевода при его создании.
Создание ПО начинается с формирования требований пользователя, т.е. с разработки описания решаемой задачи. Такое описание имеет вид перечня требований пользователя. В некоторых случаях пользователь составляет этот перечень сам. В других случаях это делает разработчик ПО в беседе с пользователем, либо исследуя его потребности, либо самостоятельно оценивая эти потребности в будущем, либо комбинируя перечисленные методы. В данном учебном пособии будем считать, что на данном этапе ошибки не вносятся.
1. Первый процесс – перевод требований пользователя в цели программы. Хотя на этом шаге объем перевода невелик, здесь требуется явно выделить и оценить довольно много компромиссных решений, которые будут рассмотрены в дальнейшем. Ошибки на этом шаге возникают, когда неверно интерпретируются требования, не удается выявить все требующие компромиссных решений проблемы или приняты неправильные решения, а также в случае, когда не сформулированы цели, необходимые, но не поставленные явно в требованиях пользователя.
2. Второй процесс связан с преобразованием целей программы в ее внешние спецификации, т.е. точное описание поведения всей системы с точки зрения пользователя. По объему перевода это самый сложный шаг в разработке ПО, поэтому он больше всего подвержен ошибкам – они бывают и наиболее серьезными и наиболее многочисленными.
3. Далее следуют несколько последовательных процессов перевода – от внешнего описания готового продукта до получения детального проекта, описывающего множество составляющих программу предложений, выполнение которых должно обеспечить поведение системы, соответствующее внешним спецификациям. Сюда включаются такие процессы, как перевод внешнего описания в структуру компонент программы (например, модулей) и перевод каждой из этих компонент в описание процедурных шагов (например, в блок-схемы). Поскольку нам приходится иметь дело со все большими объемами информации, шансы внесения ошибок становятся чрезвычайно высокими.
4. Последний процесс – перевод описания логики программы в предложения языка программирования. Хотя на этом шаге часто делается много ошибок, они обычно незначительные, легко обнаруживаются и корректируются.
Кроме процессов перевода имеются и другие источники ошибок, которые будут кратко рассмотрены ниже. Однако в данном учебном пособии мы сосредоточимся на ошибках, возникающих в четырех вышеназванных процессах перевода.
В результате работы над программным проектом возникают как само ПО, так и документы, описывающие правила пользования им. Последние обычно имеют вид печатных руководств или встроенной в программу помощи и носят название публикаций. Эти руководства обычно получаются переводом внешних спецификаций в материалы, ориентированные на конкретные группы пользователей.
Публикации определенным образом влияют на надежность программного обеспечения. Если при их подготовке возникает ошибка, то они не будут точно описывать поведение программы. Если прочитав руководство, пользователь начнет работать с программой и обнаружит, что она ведет себя не так, как он ожидал, то решит, что это ошибка в программе, т.е. придет к неправильному заключению.
Другие источники ошибок – это неправильное понимание спецификаций используемой в системе аппаратуры, базового ПО (операционной системы), синтаксиса и семантики языка программирования.
И наконец, при непосредственном взаимодействии пользователя с ПО, если слабо разработан диалог человек – машина (отсутствие «дружественного интерфейса»), вероятность ошибки пользователя увеличивается. Ошибки пользователя же ставят систему в новые, непредвиденные обстоятельства, увеличивая таким образом шансы проявления оставшихся в программе ошибок.
Эта модель описывает происхождение большинства ошибок в ПО. Нередко считается, что ошибки в программе – это те ошибки, которые делает программист, когда пишет программу на языке программирования. Здесь и проявляется важность модели, поскольку она более полно описывает причины, лежащие в основе ненадежности. Благодаря ей нам стал известен перечень подлежащих решению задач, способствующих созданию надежного ПО.
Исключения и их обработка в Python
В любой, особенно большой, программе могут возникать ошибки, приводящие к ее неработоспособности или к тому, что программа делает не то, что должна. Причин возникновения ошибок много.
Программист может сделать ошибку в употреблении самого языка программирования. Другими словами, выразиться так, как выражаться не положено. Например, начать имя переменной с цифры или забыть поставить двоеточие в заголовке сложной инструкции. Подобные ошибки называют синтаксическими, они нарушают синтаксис и пунктуацию языка. Интерпретатор Питона, встретив ошибочное выражение, не знает как его интерпретировать. Поэтому останавливает выполнение программы и выводит соответствующее сообщение, указав на место возникновения ошибки:
>>> 1a = 10 File "", line 1 1a = 10 ^ SyntaxError: invalid decimal literal
В терминологии языка Python здесь возникло исключение, принадлежащее классу SyntaxError . Согласно документации Python синтаксические ошибки все-таки принято относить к ошибкам, а все остальные – к исключениям. В некоторых языках программирования не используется слово «исключение», а ошибки делят на синтаксические и семантические. Нарушение семантики обычно означает, что, хотя выражения написаны верно с точки зрения синтаксиса языка, программа не работает так, как от нее ожидалось. Для сравнения. Вы можете грамотным русским языком сказать несколько предложений, но по смыслу это будет белиберда, или вас поймут не так, как вы думали.
В Python не говорят о семантических ошибках, говорят об исключениях. Их множество. В этом уроке мы рассмотрим некоторые из них, в последующих встретимся с еще несколькими.
Если вы попытаетесь обратиться к переменной, которой не было присвоено значение, что в случае Python означает, что переменная вообще не была объявлена, она не существует, то возникнет исключение NameError .
>>> a = 0 >>> print(a + b) Traceback (most recent call last): File "", line 1, in NameError: name 'b' is not defined
Последнюю строку сообщения можно перевести как «Ошибка имени: имя ‘b’ не определено».
Если исключение возникает при выполнении кода из файла, то вместо line 1 будет указана строка, в которой оно возникло, например, line 24 . Вместо будет указано имя файла, например, test.py . В данном же случае stdin обозначает стандартный поток ввода. По-умолчанию это поток ввода с клавиатуры. Строка 1 – потому что в интерактивном режиме каждое выражение интерпретируется отдельно, как обособленная программка. Если написать выражение, состоящее из нескольких строк, то линия возникновения ошибки может быть другой:
>>> a = 0 >>> if a == 0: . print(a) . print(a + b) . 0 Traceback (most recent call last): File "", line 3, in NameError: name 'b' is not defined
Следующие два исключения, о которых следует упомянуть, и с которыми вы уже могли встретиться в предыдущих уроках, это ValueError и TypeError – ошибка значения и ошибка типа.
>>> int("Hi") Traceback (most recent call last): File "", line 1, in ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'Hi' >>> >>> 8 + "3" Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
В примере строку «Hi» нельзя преобразовать к целому числу. Возникает исключение ValueError , потому что функция int() не может преобразовать такое значение.
Число 8 и строка «3» принадлежат разным типам, операнд сложения между которыми не поддерживается. При попытке их сложить возникает исключение TypeError .
Деление на ноль вызывает исключение ZeroDivisionError :
>>> 1/0 Traceback (most recent call last): File "", line 1, in ZeroDivisionError: division by zero
Обработка исключений. Оператор try-except
Когда ошибки фиксируются в процессе написания программы, то программист вынужден исправить код так, чтобы их не было. Однако исключительные ситуации могут возникать уже при использовании программы. Например, ожидается ввод числа, но человек вводит букву. Попытка преобразовать ее к числу приведет к возбуждению исключения ValueError , и программа аварийно завершится.
На этот случай в языках программирования, в том числе Python, существует специальный оператор, позволяющий перехватывать возникающие исключения и обрабатывать их так, чтобы программа продолжала работать или корректно завершала свою работу.
В Питоне такой перехват выполняет оператор try-except. «Try» переводится как «попытаться», «except» – как исключение. Словами описать его работу можно так: «Попытаться сделать то-то и то-то, если при этом возникло исключение, то сделать вот это и это.» Его конструкция похожа на условный оператор с веткой else . Рассмотрим пример:
n = input("Введите целое число: ") try: n = int(n) print("Удачно") except: print("Что-то пошло не так")
Исключительная ситуация может возникнуть в третьей строчке кода, когда значение переменной n преобразуется к целому числу. Если это невозможно, то дальнейшее выполнение выражений в теле try прекращается. В данном случае выражение print(«Удачно») выполнено не будет. При этом поток выполнения программы перейдет на ветку except и выполнит ее тело.
Если в теле try исключения не возникает, то тело ветки except не выполняется.
Вот пример вывода программы, когда пользователь вводит целое число:
Введите целое число: 100 Удачно
А здесь – когда вводит не то, что ожидалось:
Введите целое число: AA Что-то пошло не так
Есть одна проблема. Код выше обработает любое исключение. Однако в теле try могут возникать разные исключения, и у каждого из них должен быть свой обработчик. Поэтому более правильным является указание типа исключения после ключевого слова except .
try: n = input('Введите целое число: ') n = int(n) print("Все нормально. Вы ввели число", n) except ValueError: print("Вы ввели не целое число")
Теперь если сработает тело except мы точно знаем, из-за чего возникла ошибка. Но если в теле try возникнет еще какое-нибудь исключение, то оно не будет обработано. Для него надо написать отдельную ветку except . Рассмотрим программу:
try: a = float(input("Введите делимое: ")) b = float(input("Введите делитель: ")) c = a / b print("Частное: %.2f" % c) except ValueError: print("Нельзя вводить строки") except ZeroDivisionError: print("Нельзя делить на ноль")
При ее выполнении исключения могут возникнуть в трех строчках кода: где происходит преобразование введенных значений к вещественным числам и в месте, где происходит деление. В первом случае может возникнуть ValueError , во втором – ZeroDivisionError . Каждый тип исключения обрабатывается своей веткой except .
Несколько исключений можно сгруппировать в одну ветку и обработать совместно:
try: a = float(input("Введите делимое: ")) b = float(input("Введите делитель: ")) c = a / b print("Частное: %.2f" % c) except (ValueError, ZeroDivisionError): print("Нельзя вводить строки") print("или делить на ноль")
У оператора обработки исключений, кроме except , могут быть еще ветки finally и else (не обязательно обе сразу). Тело finally выполняется всегда, независимо от того, выполнялись ли блоки except в ответ на возникшие исключения или нет. Тело else сработает, если исключений в try не было, то есть не было переходов на блоки except .
try: n = input('Введите целое число: ') n = int(n) except ValueError: print("Неверный ввод") else: # когда в блоке try не возникло исключения print("Все нормально. Вы ввели число", n) finally: # выполняется в любом случае print("Конец программы")
Примечание. В данном коде используются комментарии. В языке Python перед ними ставится знак решетки # . Комментарии в программном коде пишутся исключительно для человека и игнорируются интерпретатором или компилятором.
Посмотрите, как выполняется программа в случае возникновения исключения и без этого:
Введите целое число: 4.3 Неверный ввод Конец программы
Введите целое число: 4 Все нормально. Вы ввели число 4 Конец программы
В данном уроке изложены не все особенности обработки исключений. Так в более крупных программах, содержащих несколько уровней вложенности кода, функции, модули и классы, исключения могут обрабатываться не по месту их возникновения, а передаваться дальше по иерархии вызовов.
Также исключение может возникнуть в блоке except , else или finally , и тогда им нужен собственный обработчик. Модифицируем немного предыдущую программу и специально сгенерируем исключение в теле except :
try: n = input('Введите целое число: ') n = int(n) except ValueError: print("Неверный ввод") 3 / 0 except ZeroDivisionError: print("Деление на ноль") else: print("Все нормально. Вы ввели число", n) finally: print("Конец программы")
По началу может показаться, что все нормально. Исключение, генерируемое выражением 3 / 0 будет обработано веткой except ZeroDivisionError . Однако это не так. Эта ветка обрабатывает только исключения, возникающие в блоке try , к которому она сама относится. Вот вывод программы, если ввести не целое число:
Введите целое число: а Неверный ввод Конец программы Traceback (most recent call last): File "test.py", line 15, in n = int(n) ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'а' During handling of the above exception, another exception occurred: Traceback (most recent call last): File "test.py", line 18, in 3 / 0 ZeroDivisionError: division by zero
Мало того, что не было обработано деление на ноль, поскольку тело except ValueError неудачно завершилось, само исключение ValueError посчиталось необработанным. Решение проблемы может быть, например, таким:
… except ValueError: print("Неверный ввод") try: 3 / 0 except ZeroDivisionError: print("Деление на ноль") …
Здесь в тело except вложен свой внутренний обработчик исключений.
Практическая работа
Напишите программу, которая запрашивает ввод двух значений. Если хотя бы одно из них не является числом, то должна выполняться конкатенация, то есть соединение, строк. В остальных случаях введенные числа суммируются.
Примеры выполнения программы:
Первое значение: 4 Второе значение: 5 Результат: 9.0
Первое значение: a Второе значение: 9 Результат: a9
Примеры решения и дополнительные уроки в pdf-версии курса
X Скрыть Наверх
Python. Введение в программирование
Какие виды ошибок программирования указаны верно
Существуют различные типы программных ошибок, которые могут возникать на этапе разработки программы программного обеспечения и каждый программист должен знать о них.
В этой статье вы найдете описание самых распространенных ошибок программирования, cкоторыми может столкнуться каждый разработчик.
Если вы абсолютный новичок в области программирования то эта статья непременно будет вам интересна: Основы программирования для начинающих.
Ошибки программирования, более известные как «Баги» на жаргоне, бич любого разработчика программного обеспечения. Поскольку машины все чаще используются в автоматическом режиме, с бортовыми встраиваемыми системами или компьютерами, контролирующими их функционирование, программная ошибка может иметь серьезные последствия. Были случаи, когда космические челноки и самолеты, разбивались из-за ошибки в программном обеспечении во встраиваемом компьютерном оборудовании. Одна лазейка, оставленная в коде операционной системы, может обеспечить точку входа для хакеров, которые могут использовать эту уязвимость. К этим, ошибкам нужно относиться очень серьезно, так как мы все больше и больше полагаемся на компьютеры.
Основные виды ошибок в программировании
Компьютерное программирование это огромное поле с сотнями языков, которые используют миллионы приложений. Это программирование операционной системы, прикладное программирование, встроенное кодирование системы, веб-разработка, приложения для мобильных платформ, развитие программ, развернутых в интернете, научные вычисления. В таблице представлены основные виды ошибок.
Тип ошибок программирования
Описание
Логическая ошибка
Это, пожалуй, наиболее серьезная из всех ошибок. Когда написанная программа на любом языке компилирует и работает правильно, но выдает неправильный вывод, недостаток заключается в логике основного программирования. Это ошибка, которая была унаследована от недостатка в базовом алгоритме. Сама логика, на которой базируется вся программа, является ущербной. Чтобы найти решение такой ошибки нужно фундаментальное изменение алгоритма. Вам нужно начать копать в алгоритмическом уровне, чтобы сузить область поиска такой ошибки.
Синтаксическая ошибка
Каждый компьютерный язык, такой как C, Java, Perl и Python имеет специфический синтаксис, в котором будет написан код. Когда программист не придерживаться «грамматики» спецификациями компьютерного языка, возникнет ошибка синтаксиса. Такого рода ошибки легко устраняются на этапе компиляции.
Ошибка компиляции
Компиляция это процесс, в котором программа, написанная на языке высокого уровня, преобразуется в машиночитаемую форму. Многие виды ошибок могут происходить на этом этапе, в том числе и синтаксические ошибки. Иногда, синтаксис исходного кода может быть безупречным, но ошибка компиляции все же может произойти. Это может быть связано с проблемами в самом компиляторе. Эти ошибки исправляются на стадии разработки.
Ошибки среды выполнения (RunTime)
Программный код успешно скомпилирован, и исполняемый файл был создан. Вы можете вздохнуть с облегчением и запустить программу, чтобы проверить ее работу. Ошибки при выполнении программы могут возникнуть в результате аварии или нехватки ресурсов носителя. Разработчик должен был предвидеть реальные условия развертывания программы. Это можно исправить, вернувшись к стадии кодирования.
Арифметическая ошибка
Многие программы используют числовые переменные, и алгоритм может включать несколько математических вычислений. Арифметические ошибки возникают, когда компьютер не может справиться с проблемами, такими как «Деление на ноль», или ведущие к бесконечному результату. Это снова логическая ошибка, которая может быть исправлена только путем изменения алгоритма.
Ошибки ресурса
Ошибка ресурса возникает, когда значение переменной переполняет максимально допустимое значение. Переполнение буфера, использование неинициализированной переменной, нарушение прав доступа и переполнение стека — примеры некоторых распространенных ошибок.
Ошибка взаимодействия
Они могут возникнуть в связи с несоответствием программного обеспечения с аппаратным интерфейсом или интерфейсом прикладного программирования. В случае веб-приложений, ошибка интерфейса может быть результатом неправильного использования веб-протокола.
Интенсивное тестирование и фаза отладки неотъемлемая часть цикла разработки программного обеспечения, которое может помочь пресечь эти ошибки в зародыше, прежде чем произойдет полномасштабное развертывание программного обеспечения. Много ошибок можно избежать с помощью предварительного планирования во время стадии кодирования. Большинство ошибок можно исправить в процессе разработки программного обеспечения через практику и строгие процедуры отладки. Ошибки являются частью обучения, и их никогда нельзя полностью избежать, Тем не менее, у вас могут появляться новые ошибки, но повторять старые вы не должны!
Программист и ошибки — актуально во все времена
Годы бегут, компьютеры становятся мощнее, листинги программ длиннее, а программисты всё ещё допускают те же самые ошибки (или же сталкиваются с ними)… Предлагаю разобраться с основными типами ошибок и причинами, по которым они происходят
Чтобы максимально раскрыть смысл фразы «актуально во все времена«, в качестве иллюстрирующих примеров будут приведены сведения времён старой доброй DOS 🙂, поэтому материал рекомендуется к прочтению любителям ностальгии
Какие же бывают типы ошибок?
Тип №1. Ошибки в программном комплексе, допущенные при разработке и не обнаруженные при его тестировании
• В «Справочнике Microsoft Works» и интерактивной помощи пакета интегрированной обработки информации Works 2.0 функция ЕСЛИ описана как
ЕСЛИ (Условие, ЗначениеЛожь, ЗначениеИстина)
Однако в действительности работа данной функции должна иметь следующий вид:
ЕСЛИ (Условие, ЗначениеИстина, ЗначениеЛожь)
В «Руководстве пользователя Microsoft Works для Windows» пакета Works 3.0 эта ошибка исправлена 🙂
• В русифицированном варианте Norton Utilities (версия 7.0, фирма Symantec) в утилите форматирования sformat при задании опции:
Системные файлы: [Не ставить…]
при форматировании выдаётся сообщение:
Системные файлы: Ставить
и наоборот, при задании опции:
Системные файлы: [Ставить…]
при форматировании выдаётся сообщение:
Системные файлы: Не ставить
• Неудача при запуске первого американского спутника к Венере случилась, вероятнее всего, из-за ошибки в программе – вместо требуемой в операторе запятой программист поставил точку. Вот как был записан этот оператор:
DO 50 I = 12.525
На самом же деле он должен был выглядеть следующим образом:
DO 50 I = 12,525
В программе на Фортране IV требовался цикл, а программист поставил точку, а в результате получилось присваивание значения 12,525 неявной переменной DO50I (пробелы в Фортране игнорируются) [ Спасибо за этот ценный комментарий-поправку хабраюзеру rexxer2 ]
• Потеря связи с космической станцией «Фобос-1» (СССР) произошла из-за ошибочной команды, переданной с Земли на бортовой компьютер.
• Причиной осложнений, возникших при возвращении на Землю из космической экспедиции советско-афганского и советско-французского экипажей, явились ошибки, допущенные в программном обеспечении бортовых компьютеров.
К данному типу относятся ошибки в алгоритмах, когда алгоритм неверный или создан на основе неправильных представлений о действительности:
• Одна из первых компьютерных систем противовоздушной обороны США (60-е годы) в первое же дежурство подняла тревогу, приняв восходящую из-за горизонта Луну за вражескую ракету, поскольку этот «объект» приближался к территории США и не подавал сигналов, что он «свой» 🙂
Тип №2. Ошибки, возникающие при вводе в компьютер неверных данных
Весьма популярные ошибки, предотвращение которых известно под названием «защита от дурака»
• В 1983 году произошло наводнение в юго-западной части США. Причина заключалась в том, что в компьютер были введены неверные данные о погоде, в результате чего он дал ошибочный сигнал шлюзам, перекрывающим реку Колорадо.
• Ещё один печальный пример: в восьмидесятые годы прошлого века в Антарктиде разбился самолёт с туристами на борту, поскольку в управляющую полётом систему были заложены неверные координаты аэропорта взлёта и система ошибочно рассчитала высоту полёта над горами
Тип 3. Компьютерные вирусы, «вмешивающиеся» в работу компьютера и выполняемую им программу.
• Летом 1988 года в Мичиганском госпитале компьютерный вирус инфицировал три компьютера, которые обрабатывали информацию о пациентах. Вирус перемешал фамилии пациентов в базе данных. В результате данного «вмешательства» диагностические сведения одних пациентов оказались приписанными другим пациентам.
Тип 4. Выход из строя элементов компьютера и обслуживающих его систем
Тут, в принципе, всё обстоит точно так же, как и 20 лет назад: в процессе эксплуатации компьютерной системы возможно физическое повреждение накопителя, выход из строя блока питания, отключение электроэнергии, колебание напряжения в электрической сети и др. Результатом такого рода неисправностей может быть полная потеря информации, хранящейся на жёстком диске, частичная или полная потеря информации в файлах баз данных, нарушение работы систем, управляемых компьютером и многое другое. Для предотвращения ошибок данного типа используют системы, в которых одновременно работают несколько компьютеров, дублирующих друг друга, в компьютеры устанавливают два и более параллельно работающих накопителя (вспоминаем RAID-массивы), аппаратуру подключают к источникам бесперебойного питания, которые обеспечивают его работу при отключении электроэнергии или колебаниях напряжения электрической сети и т.д. и т.п.
Тип №5. Выход из строя или сбои в работе измерительных приборов и датчиков, используемых при управлении какими-либо техническими системами и технологическими процессами
• В июле 1985 года произошло преждевременное отключение компьютера одного из основных двигателей американского космического корабля «Челленджер» (Шаттл), едва не закончившееся катастрофой. Положение спас командир корабля, сумевший на двух работающих основных двигателях и двух менее мощных двигателях для маневрирования вывести «Челленджер» на орбиту. Причина же заключалась в том, что один из трёх бортовых компьютеров, управляющих двигателями (на каждый двигатель по компьютеру), был «обманут» вышедшим из строя датчиком, измеряющим температуру газа в двигателе. Для устранения подобных неполадок в будущем на следующих космических кораблях серии Шаттл были установлены датчики изменённой конструкции.
• При запуске французской ракеты нового поколения «Ариан-5» примерно на 37-й секунде полёта компьютер, находившийся на борту ракеты, получил от датчиков системы управления неверную информацию о пространственной ориентации ракеты. Исходя из этой информации, компьютер начал корректировать траекторию полёта для того, чтобы компенсировать не существующую на самом деле погрешность. Ракета стала отклоняться от курса, что привело к возрастанию нагрузок на её корпус. В результате чрезмерных нагрузок верхняя часть ракеты отвалилась, и по команде с земли ракета была взорвана.
Тип 6. «Злая воля человека», носителем которой чаще всего выступает либо программист, либо оператор
Программист, создавая программу, может специально внести в неё ошибку 🙂. Другим вариантом проявления «злой воли программиста» является включение в программу «логической бомбы», срабатывающей, например, после определённого числа запусков программы, определённых значениях входных данных и др. Оператор, обслуживающий компьютер, может сознательно ввести в компьютер неверные данные, которые и будут обработаны компьютером, выдавая неверные выходные данные в соответствии с принципом «мусор на входе – мусор на выходе».
• Сборочный конвейер волжского автомобильного завода в городе Тольятти работает под управлением АСУ, которая обеспечивает своевременное поступление деталей на конвейер со складов и из цехов вспомогательных производств. Для выполнения этой задачи информационно-управляющая система хранит информацию о тысячах узлов и деталей, из которых собирается автомобиль, о запасах деталей на складах, об их движении по транспортным линиям и т. д. На основе этой информации АСУ самостоятельно управляет автоматизированными складами, транспортными конвейерами, а также рядом других устройств.
Программист, разрабатывавший программное обеспечение для управления главным конвейером Волжского автозавода, сознательно внёс в программу «логическую бомбу» в знак протеста против низкой зарплаты. Через некоторое время эта «логическая бомба» сработала, и главный конвейер остановился на несколько дней. Ущерб от остановки составил 1 миллион рублей (в ценах 80-х годов), этот ущерб был несопоставим с зарплатой всех программистов ВАЗа, вместе взятых, а программист был дисквалифицирован и переведён в рабочие.
Подводим итоги
- устранение ошибок, допущенных при разработке программного обеспечения (1-й тип ошибок);
- проектирование программного обеспечения с учётом человеческого фактора, то есть таким образом, чтобы оно было защищено от «дурака» (2-й тип ошибок). При этом «свалять дурака» могут не только пользователи, работающие за компьютером, но и приборы и датчики, от которых компьютер принимает информацию при управлении техническими или иными системами (5-й тип ошибок);
- использование известных мер безопасности для снижения вероятности переноса компьютерных вирусов (3-й тип ошибок) с программами, передаваемыми в эксплуатацию (в практике распространения программ известны случаи, когда разработчики этих программ записывают дистрибутивы на заражённых вирусами компьютерах).
Надеюсь, данный материал окажется полезным. Желаю всем делать поменьше ошибок, ведь это особенно актуально в нынешние кризисные времена :^)
PS: сведения предоставляются по данным из этих источников, множество важных дополнений и опровержений представлены ниже в комментариях, особенно от хабраюзера scoon. Однако оригинальный текст не изменяю
- программист
- программирование
- ошибки
- программное обеспечение
- разработка