頑健性

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頑健性係指唔使調整系統初始結構嘅情況下都可以反抗外部變化嘅能力[1],係阻止系統由於譬如壓力同環境變化之類啲外部干擾影響而發生變化嘅內部機制、性質。大多數情況下都要註明個頑健性係針對乜嘢嘅,譬如係針對外部温度變化抑係錯誤操作之類。有頑健性嘅設計喊做頑健性設計,而對頑健性嘅優化就叫做頑健性優化

呢個詞出自英文「robust」,個意思係「頑強」所以有頑強性健壯性穩健性強靭性堅牢性強度等啲噉嘅稱呼。

概述[編輯]

生物學[編輯]

生物學方面,代際實現頑健性嘅話,物種可以改變形態同埋性狀嚟應對生長環境嘅變化。而對個體嚟講,免疫系統體內平衡都係頑健性嘅典例。

計算機科學[編輯]

計算機科學同埋軟件開發入邊,頑健性意指啲程序嘅一種特性、即喺唔多扂嘅情況下都可以可靠噉運行。頑健性,又叫做「容錯能力」,係屬於軟件質量標準嘅一部分。

呢種預防措施嘅用例有阻止未定義狀態跟系統輕機(譬如細緻、全面噉評估個回應碼,喺系統調用抑或係子程式執行唨之後)、仲有特別係閘住啲唔啱嘅用户抑或數據輸入(譬如無效嘅指令碼、功能碼,數據欄裏便啲唔啱嘅格式等等)。

「個範圍、包含住各種因唔同情形而作出嘅有效反應選項嘅、」應該要儘可能噉定義好同埋投入應用[2],之雖然根據唔同預期可能會意味住好高嘅實現成本。

雖然係噉,百分百嘅頑健性都係冇可能實現嘅,譬如系統軟件啲必要組件少唨抑或冇正常噉工作到嗰陣時。之不過,喺啲噉嘅情況下啲電腦程式都可生成得到一條有意義嘅報錯訊息德文Fehlermeldung同埋受控自我終止得。

資訊工程[編輯]

資訊工程當中,會幫程序加裝核對和嚟令到可以檢測程序、二進制數據之類嘅更改,等程序抵抗得到啲外部干擾。除開仲有譬如執行模糊測試嚟評估啲開發人員預想範圍之外嘅數據輸入漏洞啲噉嘅方法。針對數據損壞嘅對策跟穩定保持之類係資訊工程裏便嘅重要主題。出於噉,啲人開發、運行同埋改進緊似RAID錯誤檢出同糾正之類嘅技術。

分析學同診斷學[編輯]

分析學抑或診斷學裏便,一個分析性嘅系統個頑健性留有一定嘅走趲空間,畀要分析嘅樣品(譬如唔需要樣品預分析)、或者又畀埋測量過程中其他定義好嘅物理參數,並即使係噉都可以呈現得出啲重複得又標準化得嘅結果。

統計學[編輯]

推論統計學裏便,頑健性表示譬如一個自身先決條件有缺陷嘅測試(譬如冇正態分佈樣本太細)都可靠運行得到,並且受第一第二類錯誤影響下都衹有少少改變噉。缺少頑健性嘅話,喺違反先決條件嘅情況下啲一二類錯誤會愈累愈多,就會導致一係激進過頭(錯誤拋棄唨虛無假設)一係保守過頭(錯誤保有虛無假設)嘅決策。[3]

統計學模型裏便,評估個模型對抗干擾穩定性嘅方法,即係頑健性分析

經濟學[編輯]

經濟學裏便,頑健性用於評估市場波動同埋應對呢種變動嘅穩定性。除開呢啲,金融工程啲具有唔確定性嘅交易決策入邊都有用到。

控制工程[編輯]

控制工程裏便,一種喊做頑健控制嘅方法有作為控制器嘅設計方法嚟喺模型存在唔確定性嘅情況下都維持穩定嘅性能。極小化極大演算法係設計頑健嘅控制系統嘅主要方法,可以攞嚟最小化個最壞情況,即模型嘅唔確定性對性能影響嘅最壞情況。特別係針對線性系統嘅H∞控制理論,從數值計算嘅角度嚟睇佢就愈發優越。

[編輯]

  1. Wieland, A., Wallenburg, C.M., 2012. Dealing with supply chain risks: Linking risk management practices and strategies to performance. International Journal of Physical Distribution & Logistics Management, 42(10). Im englischen Original: "the ability of a [system] to resist change without adapting its initial stable configuration"
  2. TU Harburg Vorlesung Software Engineering [1] (PPT-Datei; 2,6 MB)
  3. Vgl. Christof Nachtigall und Markus Wirtz: Wahrscheinlichkeitsrechnung und Inferenzstatistik. Juventa Verlag, Weinheim 2006, 4. Auflage, ISBN 978-3-7799-1052-7, S. 215 f.

睇埋[編輯]