Robustez (informática)

En informática , la robustez es la capacidad de un sistema informático para hacer frente a errores durante la ejecución ^{[ 1 ] [ 2 ]} y a entradas erróneas. ^{[ 2 ]} La robustez puede abarcar muchas áreas de la informática, como la programación robusta , el aprendizaje automático robusto y las redes de seguridad robustas . Las técnicas formales, como las pruebas de fuzzing , son esenciales para demostrar la robustez, ya que este tipo de pruebas implican entradas inválidas o inesperadas. Alternativamente, se puede utilizar la inyección deliberada de fallos para probar la robustez. ^{[ 3 ]} Varios productos comerciales realizan pruebas de robustez del análisis de software. ^{[ 4 ]}

En general, construir sistemas robustos que abarquen todos los puntos de posible fallo es difícil debido a la gran cantidad de posibles entradas y combinaciones de entradas. ^{[ 5 ]} Dado que probar todas las entradas y combinaciones de entradas requeriría demasiado tiempo, los desarrolladores no pueden revisar todos los casos exhaustivamente. En cambio, el desarrollador intentará generalizar dichos casos. ^{[ 6 ]} Por ejemplo, imaginemos introducir algunos valores enteros . Algunas entradas seleccionadas podrían consistir en un número negativo, cero y un número positivo. Al usar estos números para probar el software de esta manera, el desarrollador generaliza el conjunto de todos los números reales en tres números. Este es un método más eficiente y manejable, pero más propenso a fallos. La generalización de casos de prueba es un ejemplo de una técnica para abordar fallos, específicamente, fallos debidos a entradas de usuario no válidas. Los sistemas generalmente también pueden fallar por otras razones, como la desconexión de una red.

No obstante, los sistemas complejos deben gestionar adecuadamente cualquier error que se produzca. Existen numerosos ejemplos de sistemas exitosos. Algunos de los sistemas más robustos son evolutivos y pueden adaptarse fácilmente a nuevas situaciones. ^{[ 5 ]}

Los programas y el software son herramientas enfocadas en una tarea muy específica y, por lo tanto, no son generalizables ni flexibles. ^{[ 5 ]} Sin embargo, las observaciones en sistemas como internet o los sistemas biológicos demuestran la adaptación a sus entornos. Una de las formas en que los sistemas biológicos se adaptan a los entornos es mediante el uso de la redundancia . ^{[ 5 ]} Muchos órganos son redundantes en los humanos. El riñón es un ejemplo de ello. Los humanos generalmente solo necesitan un riñón, pero tener un segundo riñón permite margen de error. Este mismo principio puede aplicarse al software, pero existen algunos desafíos. Al aplicar el principio de redundancia a la informática, no se recomienda agregar código a ciegas. Agregar código a ciegas introduce más errores, hace que el sistema sea más complejo y dificulta su comprensión. ^{[ 7 ]} El código que no proporciona ningún refuerzo al código ya existente es indeseable. El nuevo código debe poseer una funcionalidad equivalente , de modo que si una función falla, otra que proporcione la misma función pueda reemplazarla, utilizando diversidad de software manual o automatizada . Para ello, el nuevo código debe saber cómo y cuándo adaptarse al punto de falla. ^{[ 5 ]} Esto significa que se necesita agregar más lógica al sistema. Pero a medida que un sistema agrega más lógica, componentes y aumenta de tamaño, se vuelve más complejo. Por lo tanto, al crear un sistema más redundante, este también se vuelve más complejo y los desarrolladores deben considerar cómo equilibrar la redundancia con la complejidad.

Actualmente, las prácticas de la informática no se centran en la construcción de sistemas robustos. ^{[ 5 ]} Más bien, tienden a centrarse en la escalabilidad y la eficiencia . Una de las principales razones por las que hoy en día no se presta atención a la robustez es porque resulta difícil implementarla de forma generalizada. ^{[ 5 ]}

• Tolerancia a fallos
• Programación defensiva
• Requisito no funcional