领域需求结构化描述及其自动化建模研究

摘要

需求工程作为软件工程领域的重要环节，分为需求开发和需求管理两个阶段。研究发现，需求开发处于软件开发的先行环节，直接影响着软件的成败。在需求开发中需求获取后的呈现形式和需求分析建模必然成为关注的重点。传统的需求分析建模采用人工方式，这种方式难以满足高效快速的开发任务。
　　考虑到传统方式的局限性，在此考虑采用规范化需求描述为自动化分析建模提出可能。需求描述有形式化、半形式化、非形式化等方式。这些方式各有优缺点，本着用户和软件工程师都能很好的理解，又便于实现需求自动化建模的目的，在此采用受限非形式的结构化需求描述，提供了一系列的需求描述模板和需求描述框架，引入领域词典和句型规则库的基础上，实现需求自动化分析建模，最终达到UML图形化的分析结果。
　　论文中用到自然语言处理技术有分词、词性标注等，这些技术都有较为成熟的工具，可以充分利用现有工具方法，本文的工作是结构化的需求描述和规范的需求描述下建模元素的识别。研究需求描述后的呈现形式，定义需求描述的指导原则和描述模板，需求建模采用面向对象 UML建模，对如何识别建模元素给出可行性方法。结合需求文本的描述方式，将常用的句型收录到句型规则库，系统需求获取后按照一定的句型结构进行描述，描述的句式采用限定的句型，得到结构化描述的需求。在领域需求自动化建模中，首先对经过分词和词性标注的需求文本采用数据驱动的确定性算法分析句型成分，其次运用建模元素识别算法，针对类图、用例图和时序图中的建模元素，通过对应的识别算法对结构化描述下的需求文本进行建模元素识别，最后对识别出的建模元素及其关系生成图形化的表示，实现基于领域需求结构化描述的自动化建模处理。在实验部分，通过分析对建模元素的识别的准确率和召回率情况，验证该方法具有可行性。

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第1章 绪 论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容

1.4论文组织框架

第2章 领域需求结构化描述

2.1需求获取概述

2.2相关定义

2.3结构化需求框架描述

2.4定义句型模式规则集

2.5领域词典构建

2.6 本章小结

第3章 领域需求自动化建模方法

3.1自动化建模框架

3.2需求文本处理

3.3建模元素识别

3.4模型图生成

3.4本章小结

第4章 系统实现与实验分析

4.1系统实现介绍

4.2实验设计与数据分析

4.3本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间主要研究成果

附录B攻读学位期间所参与的项目