基于BP神经网络的软件可靠性安全性评价方法

本文对FPGA软件可靠性安全性评价技术进行研究，建立了基于FPGA软件开发全生命周期的度量模型。文章引用: 姜晓辉, 胡勇, 彭楚元, 孟伟. 基于BP 神经网络的软件可靠性安全性评价方法[J]. 计算机科学与应用, 2019, 9(2): 214-219.

随着现场可编程门阵列(FPGA)应用领域的扩展以及重要性和复杂程度的提高，其可靠性安全性问题变得越来越突出。安全关键系统对FPGA 的可靠性安全性有很高的要求，因此，需要对FPGA 软件可靠性安全性的评价技术进行研究。

一般使用基于层次分析法的传统权重评价方法来进行FPGA 软件可靠性安全性评价，这种方法虽然比较直观、易于理解，但是适应性不强，一旦度量模型或者度量元发生变化，需要重新计算各个度量元的权重，使用起来不够灵活。为了克服以上缺点，本文提出了一种基于BP 神经网络的FPGA 软件可靠性安全性评价方法，该方法与传统权重评价方法相比具有诸多的优越性。

2. FPGA 软件可靠性安全性度量模型 FPGA 的全生命周期包括下列过程：系统要求过程、需求分析过程、设计过程、实现与集成过程、确认过程、测试与验证过程、交付与验收过程、运行与维护过程[1]，如图1 所示。

Figure 1. FPGA full life cycle process 图1. FPGA 全生命周期过程 FPGA 软件可靠性安全性工作贯穿于整个FPGA 开发全生命周期。

其中， 需求分析过程、设计过程、实现与集成过程、测试与验证过程是本文进行分析的重点， 后续研究内容主要围绕这四个过程， 建立FPGA软件可靠性安全性度量模型，并从每个过程中提取FPGA 软件可靠性安全性度量元。

1) 需求分析过程：从FPGA 的可靠性安全性角度考虑， 将FPGA 的可靠性安全性需求分成性能需求、功能需求、数据需求、接口需求等。FPGA 可靠、安全工作的前提是保证可靠性安全性需求的正确性和完整性。