理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
MAT500X4（数学 / Mathematics 500）信頼性工学特論Reliability Engineering
木村 光宏Mitsuhiro KIMURA
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2023 |
| 授業コードClass code | YC513 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 月4/Mon.4 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| カテゴリーCategory | システム理工学専攻 |
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Outline (in English)
Course outline:
This class aims to understand basic software reliability theory. By reading the textbook on software reliability engineering, the students will grasp how to assess the reliability of software products and their difficulties. Also, they will see some perspectives for ideal software production.
Learning objectives:
Students will acquire an understanding of
1) basic concepts of reliability engineering,
2) the importance of software reliability, and
3) how to evaluate software reliability by using several mathematical techniques.
Learning activities outside of the classroom:
Before/after each class meeting, students will be expected to spend four hours to grasp the course content.
Grading criteria/Policy:
The lecturer will decide your overall grade based on the following:
Contribution to the class and goodness of presentation: 50%, In-class exercise and final report: 50%
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
学生はソフトウェアの品質・信頼性にかかわる諸問題を理解することができるようになる．また英語文献を通読する際、英和辞書がなくても大略の意図を掴むことができる能力が養成される．また、いくつかの統計的・数理解析技法が身につく．これらを目的とする。
到達目標Goal
以下を主な到達目標とする。学生が信頼性の諸量の定義を理解でき、その説明ができるようになること。輪読を通じて必要となる、統計・グラフ理論等、周辺の知識を確認し理解を深めること。辞書なしで英文邦訳をリアルタイムで行えるようになること。ソフトウェア信頼性の評価法、困難さについて説明ができるようになること。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」「DP2」「DP3」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
学部レベルの数理統計学を修得済みのものを主な対象とする．そのため第一回の授業においてその基礎知識を問う試験を行う．
応用確率論が扱うひとつの領域として信頼性理論がある．本科目では特にソフトウェアの信頼性を評価するための数理モデルである，ソフトウェア信頼性モデルについて，その前提となる知識から始め，モデル化の実際について習得する．基本的に英語文献の輪講に多くの時間を割く．提出物については適時講評する。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]：基礎力試験
Examination will be given in order to grasp the students' knowledge about probability theory and statistics. The students who do not have enough knowledge should reconsider not to take this class.
2[対面/face to face]：導入
Introduction to this class
3[対面/face to face]：輪読―ソフトウェアの信頼性の背景
Why does software cost so much?
4[対面/face to face]：輪読―信頼度の定義
Definitions of Reliability measures and terminologies
第5回[対面/face to face]：輪読―確率統計の知識確認（前半）
Failure rate function and some common probability distributions
第6回[対面/face to face]：輪読―確率統計の知識確認（後半）
Some more distributions and their characteristics
第7回[対面/face to face]：輪読－保守性とアベイラビリティ
Understanding several availability measures of systems
第8回[対面/face to face]：輪読―ソフトウェア信頼性評価の静的モデリング（１）
Halstead's software metric (additional study resources provided)
第9回[対面/face to face]：輪読―ソフトウェア信頼性評価の静的モデリング（２）
McCabe's cyclomatic complexity metric
第10回[対面/face to face]：輪読―ソフトウェア信頼性評価の静的モデリング（３）
Famous error seeding model and its variations
第11回[対面/face to face]：輪読―ソフトウェア信頼性評価の動的モデリング（１）
Failure rate models (Jelinski-Moranda model)
第12回[対面/face to face]：輪読―ソフトウェア信頼性評価の動的モデリング（２）
Failure rate models (Schick-Wolverton model)
第13回[対面/face to face]：輪読―ソフトウェア信頼性評価の動的モデリング（３）
Other dynamical models
第14回[対面/face to face]：確率過程による信頼度成長モデル
Nonhomogeneous Poisson process models
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習時間は、各４時間を標準とします。】確率論・統計学の学部授業を習得した知識があることを想定して進める．それを確認するために特に初回は試験を行う．
テキスト（教科書）Textbooks
配布資料を用いる．その原典は、Hoang Pham, Software Reliability, Springer-Verlag Singapore (2000)である。
参考書References
授業内に適宜紹介する．
成績評価の方法と基準Grading criteria
授業態度と発表を重視し（50%），さらに講義内での演習・レポート（50%）により評価する．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
周辺知識についても丁寧に紹介するようにしたい
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
大学貸与PCのMathematicaを用いた数値計算の演習を行うことがある
その他の重要事項Others
コロナ禍対応等でスケジュール・内容等に変更が生じる可能性があるため、hoppii内の学習支援システムの当科目に関する掲示板等を授業期間を通じて注意しておくこと。