Home

Оригинальная публикация: https://habrahabr.ru/company/pvs-studio/blog/330762/

Современные программисты живут в интересное время, когда программное обеспечение проникает буквально во все сферы жизни человека и начинает существовать в бесчисленном количестве устройств, плотно вошедших в наш обиход. Сейчас уже никого не удивишь программами в холодильниках, часах и кофе-машинах. Однако, параллельно с торжеством удобства растет и зависимость людей от умной техники. Неизбежное последствие: на первый план выходит надежность программного обеспечения. Сложно кого-то напугать взбесившейся кофеваркой, хотя и она может натворить много бед (литры кипящего кофе стекают по вашей белоснежной мраморной столешнице...). Но мысль о растущих требованиях к качеству ПО важна, поэтому поговорим об ошибках в коде, которые повлекли за собой существенные траты времени и денег.

Цель повествования — борьба с идеей, что к дефектам в программах можно относиться так же пренебрежительно, как и раньше. Теперь ошибки в программах — это не только неправильно нарисованный юнит в игре, сейчас от кода зависит сохранность имущества и здоровье людей. В этой статье я хочу привести несколько новых примеров необходимости трепетного отношения к коду.

Нельзя отрицать, что сложные программы все активнее входят в нашу жизнь: управляемая со смартфона бытовая техника, гаджеты, наделенные таким функционалом, о котором еще 10 лет назад не приходилось и мечтать и, конечно, более сложное ПО на заводах, в автомобилях и т.д. Любая программа создается человеком и, чем она умнее, тем опаснее ее сбой.

Поговорим о деньгах, потерянных из-за ошибок в программном обеспечении, и росте нашей зависимости от программного кода. Тема неоднократно обсуждаемая (в том числе моим коллегой — Андреем Карповым — "Большой Калькулятор выходит из-под контроля"), и каждый новый пример доказывает: качество кода — не то, чем можно пренебрегать.

Космос

Дорогой дефис

Спутник Mariner 1 в 1962 году должен был отправиться к Венере. Стартовав с мыса Канаверал, ракета практически сразу сильно отклонилась от курса, что создало серьезную угрозу падения на землю. Для предотвращения возможной катастрофы NASA было принято решение запустить систему самоуничтожения ракеты. Спустя 293 секунды с момента старта, Mariner 1 был ликвидирован.

Ревизионная комиссия провела расследование, в ходе которого было выявлено: причиной аварии послужила программная ошибка, из-за которой поступали неверные управляющие сигналы.

Программист неправильно перевел написанную формулу в компьютерный код, пропустив макрон или надчёркивание (что значит "n-ое сглаживание значения производной радиуса R по времени").

Программа даже незначительные изменения скорости воспринимала как весьма существенные и проводила корректировку курса (источник).

Цена "пропущенного дефиса" — 18 млн долларов (на тот момент).

Российский GPS, опустившийся на дно

Ярким примером того, как из-за программной ошибки могут быть потеряны миллионы, является относительно недавний случай. Казалось бы, в 21 веке есть все необходимое для написания надёжных программ, особенно, если речь идет о космической отрасли. Опытные специалисты с отличным образованием, хорошее финансирование, возможность использования лучших инструментов для проверки программного обеспечения. Все это не помогло. 5 декабря 2010 года ракета-носитель "Протон-М" с тремя спутниками "Глонасс-М" — российский аналог GPS, упала в Тихий океан.

Причину аварии, после завершения расследования, озвучил официальный представитель Генпрокуратуры РФ Александр Куренной: "Установлено, что причиной аварии стало применение неверной формулы, в результате чего масса заправленного в бак окислителя разгонного блока жидкого кислорода на 1582 кг превысила максимально допустимую величину, что повлекло выведение ракеты-носителя на незамкнутую орбиту и его падение в акваторию Тихого океана" (источник).

Интересный момент в этой истории — документ о необходимости корректировки формулы был, но его списали как исполненный. Руководство же не удосужилось проверить выполнение своих указаний. Все причастные к аварии лица были привлечены к уголовной ответственности и крупным штрафам. Но это не компенсирует потери, составившие 138 миллионов долларов.

Автомобили

Еще в 2009 году профессор информатики в Техническом университете Мюнхена, эксперт по программному обеспечению в автомобилях Манфред Бра, сказал: "Программное обеспечение автомобиля премиум-класса содержит около 100 миллионов строк кода" (источник). С того момента прошло уже восемь лет, и совсем не обязательно быть поклонником передачи Top Gear, чтобы заметить: современные автомобили — это настоящие интеллектуальные машины.

По заявлению все того же эксперта, стоимость программного обеспечения и электроники в автомобиле составляет порядка 40% от его цены на рынке. И это касается бензиновых моторов, что же говорить о гибридах и электрокарах, где это значение равно примерно 70%!

Когда электронная начинка становится сложнее механической, то возрастает ответственность разработчиков программного обеспечения. Баг в одной из ключевых систем, например, торможения, представляет гораздо большую опасность, чем порвавшийся тормозной шланг.

Садиться за руль современных комфортных и "умных" авто или ездить на олдскульных, но понятных машинах? Решать вам, я же предлагаю небольшую подборку багов в программном обеспечении автомобилей.

И снова Toyota

Японские автомобили Toyota имеют положительную репутацию, но периодически в СМИ попадает информация об отзыве некоторого количества машин. В нашем блоге уже есть статья о программной ошибке в Toyota — "Toyota: 81 514 нарушений в коде", но этот случай, к сожалению, не единичный.

В 2005 году было отозвано 160 тыс. гибридов Toyota Prius 2004 года выпуска и начала 2005. Проблема заключалась в том, что машина могла в любой момент остановиться и заглохнуть. На устранение бага было затрачено около 90 минут на одно транспортное средство или около 240 тыс. человеко-часов.

Chrysler и Volkswagen

В мае 2008 года Chrysler отозвал 24535 автомобилей Jeep Commanders 2006 года выпуска. Причина — программная ошибка в модуле управления автоматической трансмиссией. Сбой приводил к неконтролируемой остановке двигателя.

В июне того же года Volkswagen отзывает около 4000 Passat и 2500 Tiguans. Здесь ошибка в программном обеспечении оказывала воздействие на увеличение оборотов двигателя. Показания тахометра начинали ползти вверх при включенном кондиционере.

Стоит ли говорить о том, что процесс отзыва автомобилей связан с огромными финансовыми затратами. Но для таких крупных компаний-производителей гораздо страшнее не денежные потери, а упадок доверия потребителей. При огромной конкуренции на автомобильном рынке, одна такая оплошность может обернуться очень и очень негативными последствиями. Восстановление репутации надежного производителя — дело нелегкое.

Tesla

Выше речь шла об обычных автомобилях, причем не самых последних годов выпуска. Как видите, даже в них возможны программные ошибки, что уж говорить об активно популяризируемых экологически безопасных электрокарах.

Поговорим, конечно же, о Tesla Model S. 7 мая 2016 Джошуа Браун, прославившийся благодаря своим роликам на YouTube, посвященным восхвалениям электромобиля, попал в автокатастрофу. Он находился за рулем Tesla Model S. Будучи на 100% уверенным в интеллекте машины, он доверился автопилоту. Результат доверия трагичный — от полученных травм Джошуа скончался на месте.

Катастрофа получила широкую огласку. Началось расследование. Удалось установить, что, по всей видимости, Браун самостоятельно не следил за дорогой, а автопилот столкнулся с ситуацией, которая не нашла отражение в его программном коде. Перед Tesla Джошуа двигался грузовик с прицепом. Автомобиль планировал выполнить маневр — левый поворот, соответственно, требовалось сбавить скорость. Но Tesla, едущий позади, не начал тормозить, т.к. системы автопилота не распознали находящийся впереди объект.

Произошло это, скорее всего, из-за яркого солнца. Лучи отражались от прицепа и автопилот воспринял грузовик единым целым с небом. В официальном докладе это объяснялось следующим образом: "Системы автоматического торможения Теслы являются технологией избегания столкновения в редких случаях и не спроектированы для надежного выполнения во всех режимах аварии, включая столкновения в результате пересечения путей" (источник). Полный отчет об аварии находится в свободном доступе.

Иными словами, автопилот призван помогать водителю (более совершенный круиз-контроль, грубо говоря), а не заменять его функции. Конечно, репутацию Tesla такое оправдание не сильно спасло. Работы над совершенствованием программного обеспечения продолжились, но Tesla Model S с дорог отозваны не были.

Представители компании привели следующую дорожную статистику: "На каждые 90 млн. миль пройденного пути умирает один человек. В противоположность, люди проезжали 130 млн. миль на автопилоте Тесла перед тем, как была подтверждена первая смерть. Сейчас эта цифра поднялась до 200 млн." (источник)

С одной стороны, такая статистика свидетельствует о том, что электрокар безопаснее, но готовы ли вы доверить свою жизнь, жизнь пассажиров и других участников дорожного движения программе?

И это не риторический вопрос. Судя по новостям биржи, вопреки нашумевшей аварии, акции Tesla выросли на 50% с начала 2017 года. Способствуют этому два значимых фактора: популярность движений, выступающих за улучшение экологии в мире, и высокий личный рейтинг главы Tesla — Илона Маска.

Всеобщий масштаб — Беда 2038 года

Не могла не привести в завершении статьи этот пример. Подробно о Беде 2038 года вы можете прочитать в статье "2038: остался всего 21 год", я же остановлю внимание на одном важном моменте.

Оборудование для заводов: всевозможные станки, конвейеры; бытовая техника и другие сложные агрегаты, оснащенные специализированным программным обеспечением, имеют достаточно продолжительный срок службы. Вероятность того, что выпущенный в 2017 году станок будет функционировать и в 2038 очень и очень велика. Отсюда логично сделать вывод: проблема, когда 32-битные значения типа time_t больше не смогут корректно отображать даты, уже актуальна!

Если сейчас разработчики программного обеспечения не будут брать ее в расчет, то что же ждет программистов в 2038 году?! Есть все шансы на то, что ПО для встроенных систем устроит немало сюрпризов. Но, думаю, мы будем тому свидетелями.

Заключение

Возможно, приведенные в статье примеры покажутся слишком эпичными. Безусловно, широкую огласку получают только трагические случаи. Но я уверена, что в каждой компании, занимающейся разработкой программного обеспечения, есть история о том, как всего одна ошибка повлекла за собой множество проблем, пусть и в локальном масштабе.

Можно ли найти виновного? Иногда да, иногда — нет. Но смысл не в том, чтобы найти крайнего и каким-то образом покарать его. Идея в другом — программы усложняются, они все больше входят в нашу жизнь, а значит и требования к надежности кода растут. Увеличивается цена типовых ошибок, ответственность за качество кода тяжелой ношей ложится на плечи разработчиков.

Какой же выход? Модернизировать процесс разработки. Дать программистам помощников — специальные программы для выявления и устранения ошибок. Комплексное использование современных методик существенно снижает вероятность того, что баг в коде не будет обнаружен на этапе разработки.

Желаю вам не допускать промахов, а вашим проектам никогда не попасть в подборку, аналогичную той, что приведена в этой статье.

PVS-Studio. Скачать продукт можно здесь

Обсудить в форуме