試題五（共25分）  
閱讀以下信息系統(tǒng)可靠性問題的說明，在答題紙上回答問題1至問題3。 

【說明】  某軟件公司開發(fā)一項基于數(shù)據(jù)流的軟件，其系統(tǒng)的主要功能是對輸入數(shù)據(jù)進行多次分析、處理和加工，生成需要的輸出數(shù)據(jù)。需求方對該系統(tǒng)的軟件可靠性要求很高，要求系統(tǒng)能夠長時間無故障運行。該公司將該系統(tǒng)設計交給王工負責。王工給出該系統(tǒng)的模塊示意圖如圖5-1所示。王工解釋：只要各個模塊的可靠度足夠高，失效率足夠低，則整個軟件系統(tǒng)的可靠性是有保證的。 

    圖5-1 王工建議的軟件系統(tǒng)模塊示意圖  
李工對王工的方案提出了異議。李工認為王工的說法有兩個問題：第一，即使每個模塊的可靠度足夠高，但是整個軟件系統(tǒng)模塊之間全部采用串聯(lián)，則整個軟件系統(tǒng)的可靠度明顯下降。假設各個模塊的可靠度均為0.99，則整個軟件系統(tǒng)的可靠度為0.994≈0.96；第二，軟件系統(tǒng)模塊全部采用串聯(lián)結構時，一旦某個模塊失效，則意味著整個軟件系統(tǒng)失效。  

李工認為，應該在軟件系統(tǒng)中采用冗余技術中的動態(tài)冗余或者軟件容錯的N版本程序設計技術，對容易失效或者非常重要的模塊進行冗余設計，將模塊之間的串聯(lián)結構部分變?yōu)椴⒙?lián)結構，來提高整個軟件系統(tǒng)的可靠性。同時，李工給出了采用動態(tài)冗余技術后的軟件系統(tǒng)模塊示意圖，如圖5-2所示。  
    

圖5-2 李工建議的系統(tǒng)模塊示意圖  
劉工建議，李工方案中M1和M4模塊沒有采用容錯設計，但M1和M4發(fā)生故障有可能導致嚴重后果。因此，可以在M1和M4模塊設計上采用檢錯技術，在軟件出現(xiàn)故障后能及時發(fā)現(xiàn)并報警，提醒維護人員進行處理。  
注：假設各個模塊的可靠度均為0.99。
【問題1】（4分）  在系統(tǒng)可靠性中，可靠度和失效率是兩個非常關鍵的指標，請分別解釋其含義。   
【問題2】（13分）  請解釋李工提出的動態(tài)冗余和N版本程序設計技術，給出圖5-1中模塊M2采用圖5-2動態(tài)冗余技術后的可靠度。 
 請給出采用李工設計方案后整個系統(tǒng)可靠度的計算方法，并計算結果。   
【問題3】（8分）  請給出檢錯技術的優(yōu)缺點，并說明檢測技術常見的實現(xiàn)方式和處理方式。