基于受限语言的领域需求描述方法

*相关工作
目前软件需求自动建模工具还不够成熟 )(!)* ! 随着自然语 言处理技术的发展! 软件需求的自动获取和建模成为研究热 点' 但由于当前自然语言处理技术还不够成熟!汉语表达形式 多样!描述随意且存在歧义! 因而计算机还不能完全理解自然 语言 )4 `#"* ' 纪磊等人 )##* 提出了基于自然语言处理技术的自动需求分 析建模方法' 该方法主要通过对中文需求文本进行自动分析!
B J KA 8 rg8 "7 !/ #] " L!C / !@!G !> # -
其中$Y 1表示当前子需求的编号& G -表示对当前子需求的描 述 !G -不能为空 &@ -表示当前子需求的词性结果 & > -表示当前 子需求的需求验证结果' 如果 > C !则表示子需求满足模式 -] 匹配&反之则不满足模式匹配' E *知识库的构建 E E *领域词典的构建 词典是分词与标注的基础' 目前的分词处理大多是基于 字符串匹配原理进行的!它需要依靠词典中的词语信息作为匹 配的基础' 另一方面!为保证标注结果的准确性和一致性! 也 需要利用词典中的词类信息' 在切分和标注过程中!主要利用 了带词类标记的分词词典和语法信息词典来同时完成两部分 的工作!即利用其中的词语信息实现自动分词! 并利用其中的 词类信息对分词结果进行标注' 基于受限语言的领域需求描 述方法中!根据词性将各个词汇存储在数据库中' 其中! 每个 J KA 8 rg8 "7 !/ # ]" L !C / ! @!G !> # ! 即词性( 名 词汇均带有 B 称(标志(描述和是否为领域词汇标志' 此外!在构建领域词典 时!每个词汇还带有同义词添加' 其构建形式如图 ! 所示'
**领域需求分析是对领域需求进行获取(分类以及处理的过 程 )#* ' 规范(完整(一致的领域需求有利于项目人员准确理解 系统需求!并进行有效沟通! 有利于提高软件需求和软件设计 的可复用性!提高软件开发的效率' 领域需求分析需要各方面 人员参加! 如领域专家( 领域用户( 系统开发人员( 系统分析人 员等!由于他们对领域知识的掌握程度和对目标系统的认识存 在差异!常常使得他们之间出现沟通困难! 造成软件开发过程 中领域需求多变!最终影响软件开发进度和质量! 这就是领域 需求分析中所谓的通信鸿沟
+ &&&+ *
计 算 机 应 用 研 究*
B J KA 8 rPL "7 ) #] "Y 1 !G !@!> # -
第 $# 卷 *
配检测的过程!称为领域需求验证!其分析结果以 2 3 B形式表 示!为应用需求的设计奠定基础' 该方法的前提是构建领域词典和句型规则库!作为整个领 域需求描述方法的知识支撑' 在领域需求获取中!所有词汇都 要求来自于领域词典!以尽可能消除领域需求分析阶段的通信 鸿沟' 此外!选择句型进行模式匹配! 规范用户描述领域需求 形式' 图 # 为领域需求描述的框架' 领域需求获取主要用于通过友好的用户界面设计!获取用 户对于相关领域的需求信息' 其过程为$根据系统提供需求描 述辅助功能!用户使用模板输入领域需求' 因为从用户角度来 看!用户在书写领域需求时! 不可能考虑自己书写的领域需求 是否符合句型规则!也不会考虑需求中的词汇是否都来自于领 域词典' 所以!在输入需求过程中! 系统会根据用户输入的首 字!弹出提示框!该提示框中包括领域词典中所有包含该首字 的领域词汇& 此外! 用户可以使用快捷方式! 选择设定好的句 型!根据系统提示!完成领域需求描述' 领域需求验证$主要用于需求分析处理过程! 其验证过程 包括词汇合法性检测和句型匹配检测' 通过分词算法获取词 汇词性来检测词汇的合法性' 通过句型匹配检测用户需求是 3 B文本' 否符合表示规范' 最后!将领域需求转换成 2 E *相关定义 @ > @ M A G 8 J 7N 6J N A # ' 指针对某领域! 限 定义 #* 受限语言 " 8 制领域需求描述使用的词汇和句型的语句集合' 定义 !*词汇描述标签" X = L G GA 5 < L @ WM @ = 78 J KA 8 # ' 它是对领 域需求描述中每个词汇进行标注! 进而获取每个词汇的属性 中词汇 / J KA 8 rg8 "7 !/ # 用一个五元组 值' 一个句子 7 -标签 B 来标志!表示如下$
图 #*领域需求描述框架
*
Байду номын сангаас
图 !*添加领域词汇
如图 ! 所示!因为领域词典的构建是根据词性分类! 用户 在添加领域词汇时! 选择词性! 点击 / 添加 0 ! 即可弹出如图 ! 所示的对话框! 添加词汇名称( 同义词 " 非必要 # ( 标志符和描 述(点击/ 确定0 !即可添加到对应词性下的数据库中' E E *句型规则库构建 自然语言描述一般比较随意!用户可以根据自己的需求进 行描述!其中包括把字句(被字句(比字句(对字句(是字句和给 字句!其中又包含很多虚词( 代词( 未登录词等' 描述越是随 意!对于用户需求的处理越难' 因此! 本文设计了五种比较频 繁使用!且相对简单的句型! 用户必须选择设计好的句型对领 域需求进行描述' 其句型描述如图 $ " J #` "A # 所示'
) ! !$ *
确定需求描述词性!建立简单的逻辑模式! 通过句型匹配和语 义分析!抽取类(属性和操作等' 最后通过人为参与!修改得到 Q 3 B类图' 但是由于该方法采用的句式较为简单! 语料库不 够全面!只能识别出参考类!而不能直接识别类!使得系统的健 壮性和准确性不高' 李锦标等人 )#!* 提出基于类图语义框架的中文需求分析方 法!该方法通过文本分词与词性标注! 基于语义框架的类图模 型提取和基于问卷的模型改进过程! 得到需求的 Q 3 B类图' 但是由于现有设计的类图语义框架模型相对简单!匹配规则不 丰富!所有模型设计在很大程度上还依赖人为抽取! 使得系统 的准确性和自动化程度不高' 舒风笛等人 )#$* 提出了一种用户主导的需求获取方法' 该 方法根据用户特征和上下文环境! 建立个性化领域知识库! 支 持用户进行基于目标和用例形式的需求定义!从而实现以用户 主导的领域需求获取' 但是由于领域资产和用户偏好数据不 完善!知识库中改变本身及其相互间关系定义不精确! 使得基 于用户主导的领域需求获取受到影响'
1 A 5 < L @ WM @ = 7= 9 G= > J @ 7L A i6@ L A > A 7M KJ 5 A G= 78 @ > @ M A G8 J 7N 6J N A
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第 $# 卷第 ! 期 !"#& 年 ! 月*
计 算 机 应 用 研 究 F WW8 @ < J M @ = 7Z A 5 A J L < O= 9 = > W6M A L 5
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基于受限语言的领域需求描述方法 !
欧阳柳波! 王*英
湖南大学 信息科学与工程学院 长沙 &#""4! 摘*要 人们对领域知识系统目标理解存在差异 对领域需求表述不规范 而导致软件需求不一致和频繁变 更 为了解决这一问题提出一种基于受限语言的领域需求描述方法通过设计受限语言的需求获取模板规范 表示领域需求通过词汇合法性检测和句型匹配保障领域需求描述的正确性并采用 2 3 B文件保存领域需求 最后通过构建实例验证了该方法的有效性 关键词 软件需求描述 受限语言 词汇合法性 句型匹配 2 3 B文件 中图分类号 C D $0#; #***文献标志码 F ****文章编号 #""#% $(0' !"#& "!% "&&$% "' G= @ #"; $0(0 H I ; @ 5 5 7; #""#% $(0'; !"#&; "!; "!0
! " # $ % &' $ $ D A = W8 AOJ ? A G@ 9 9 A L A 7M 67GA L 5 M J 7G@ 7N J K= 6M G= > J @ 7 h7= X 8 A GN A J 7G 5 U 5 M A >N = J 8 5 !J 7G A T WL A 5 5 A G GA > J 7G 9 = L 5 = 9 M X J L A @ 5 7= M 5 M J 7GJ L G@ V A G! 5 =M OJ M M OAG= > J @ 7 L A i6@ L A > A 7M A G J L A= 9 M A 7 @ 7< = 75 @ 5 M A 7M J 7G OJ ? AM =KA< OJ 7N A G 9 L A i6A 7M 8 U ;C O@ 5WJ WA L ! KUGA 5 @ N 7@ 7NM OAL A 5 M L @ < M A G 8 J 7N 6J N AL A % WL A 5 A 7M A G J> A M O= G = 9 G= > J @ 7 L A i6@ L A > A 7M 5GA 5 < L @ WM @ = 7 KJ 5 A G = 7 8 @ > @ M A G 8 J 7N 6J N A i6@ L A > A 7M M A > W8 J M A M = GA 5 < L @ WM G= > J @ 7J WW8 @ < J M @ = 7 7A A G5 ; C OA 7@ M < OA < hA GM OA 8 A N J 8 @ M U = 9 ? = < J K68 J L U J 7G > J M < O@ 7N M OA 5 A 7M A 7< A WJ M M A L 75 M = ? A L @ 9 U M OA < = L L A < M 7A 5 5 = 9 G= > J @ 7L A i6@ L A > A 7M GA 5 < L @ WM @ = 7;F 7G @ M 5 J ? A GM OA G= > J @ 7L A i6@ L A > A 7M @ 72 3 B9 @ 8 A 5 ;\ @ 7J 8 % 8 U@ M K6@ 8 M @ 75 M J 7< A 5 M =? A L @ 9 U M OA A 9 9 A < M @ ? A 7A 5 5 ; ( ) *+ ,% # $ 5 = 9 M X J L AL A i6@ L A > A 7M GA 5 < L @ WM @ = 7& 8 @ > @ M A G8 J 7N 6J N A &8 A N J 8 @ M U = 9 ? = < J K68 J L U & WJ M M A L 7> J M < O@ 7N &2 3 B9 @ 8 A 5