주제 #2 : 신뢰도 예측모델을 활용한 무기체계 소프트웨어 품질의 정량적 측정방법
오늘은 무기체계 소프트웨어 개발단계에서 소프트웨어 품질을 정량적으로 측정하는 방법을 기술하고자 한다.
무기체계가 소요군에게 인도된 이후 발견되는 소프트웨어의 결함은 개발단계에서 미처 발견하지 못한 것들이 운영단계에서 발견되는 것이다. 따라서 개발이후 양산단계와 소요군에게 인도된 무기체계의 소프트웨어 결함 수정으로 인한 비용을 최소화하기 위하여 개발단계부터 체계적인 소프트웨어 품질관리가 절실히 요구된다.
특히 무기체계 개발단계에서 소프트웨어 품질의 정성적인 관리보다 정량적 관리를 위해 자동화 도구에서 산출할 수 있는 품질 Metric 측정과 소프트웨어 개발과정의 데이터를 이용하여 신뢰성 예측 및 추정하는 신뢰도 관리를 하여야 한다.
신뢰도 예측 모델은 소프트웨어 시험 이전에 개발하고자 하는 소프트웨어의 개발환경을 고려하여 신뢰도를 예측하는 모델이며, IEEE Std.1633에 제시된 주요 예측모델은 RADC, Shortcut, Halstead’s 등이다. 소프트웨어 신뢰도 예측 프로세스는 그림1과 같이 제시한다.
먼저, RADC 모델은 제품의 특성 및 소프트웨어 개발환경, 개발 프로세스 활동 등의 데이터를 체크리스트 기반으로 예측하는 모델이다. Concept/Planning단계에는 𝑨(시스템 유형), 𝑫(개발 환경), Requirement & Design에는 𝑺𝑨(예외처리관리),𝑺𝑻(추적성), 𝑺𝑸(품질 검토), Implementation단계에는 𝑺𝑳(구현 언어 유형), 𝑺𝑺(소스코드 라인 수),𝑺𝑴(모듈성), 𝑺𝑼(재사용성), 𝑺𝑿(복잡도 기준 별 모듈 수), 𝑺𝑹(표준 준수율)을 체크리스트와 정적시험 도구에서 획득 가능한 데이터를 이용하여 결함밀도 및 결함수를 예측할 수 있다.
두 번째, Shortcut 모델은 소프트웨어 개발의 Strengths(강점)과 Risks(위험도) 체크리스트를 기반으로 예측하는 모델이다. 강점 15가지와 위험도 7가지에 대한 체크리스트 및 Shortcut모델 결과표를 이용해 결함밀도와 결함수를 산출한다.
셋째, Halstead’s 모델은 Implementation 단계에서 정적분석이 완료된 후에 Operators와 Operands수를 기반으로 Halstead Complexity Measures을 계산하여 결함 수를 예측하는 모델이다.
이상 총3종의 신뢰도 예측모델로 결함밀도와 결함 수를 산출하고, 평균 이상의 결함수가 산출될 경우 각 모델의 결함밀도를 낮출 수 있는 소프트웨어 신뢰도 개선활동을 실시하여야 한다.
무기체계 하드웨어 부분의 신뢰도(Reliability)는 MTBF, MKBF, MRBF 등 정량적인 목표값을 정하여 부 체계별로 신뢰도를 할당을 하고, 신뢰도 값을 측정한 후 목표 신뢰도에 미치지 못하면 재설계 등의 신뢰도 개선활동을 한다. 그러나 무기체계에 탑재되는 소프트웨어도 잠재적인 결함으로 인하여 고장이 발생함에도 불구하고 소프트웨어의 고장은 간과하고 체계의 신뢰도를 산출하고 있는 실정이다. 따라서 개발단계에서 소프트웨어에 대한 신뢰도를 정량적으로 측정하여 목표값에 미치지 못하면 추가적인 신뢰성 개선 활동을 하여야 한다. 본 기고문에서 제시한 소프트웨어 신뢰도 예측 활동은 이러한 문제점을 개선하는데 일조할 것으로 판단된다.
다음 주제는 소프트웨어 시험단계에서 획득할 있는 데이터를 활용하여 소프트웨어 신뢰도를 산출하는 프로세스에 관하여 기술하고자 한다.
