Computerlinguistik in Requirements Engineering

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1 Computerlinguistik in Requirements Engineering Dr. Leonid Kof TU München, Fakultät für Informatik, Lehrstuhl Software und Systems Engineering Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 1

2 Agenda Interaktive Ontologieextraktion Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 2

3 Herausarbeiten (Elicitation), Verhandeln Schreiben Analysieren Dokumente! Modell der Domäne (Ontologie) Requirements für spätere Phasen nutzen Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 3

4 Was ist eine Ontologie? Wikipedia: Spezifikation einer Konzeptualisierung für den Vortrag: + Eine Menge von Begriffen + Klassifikation der Begriffe + Eine Menge von Assoziationen Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 4

5 Agenda Interaktive Ontologieextraktion Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 5

6 , Designziele Nicht nur Glossar extrahieren, sondern auch Beziehungen zwischen Begriffen Unabhängigkeit von festen Sprachmustern Keine Einschränkung der Grammatik Inkonsistenzen erkennen Terminologie validieren Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 6

7 Vorgehen Herausarbeiten Schreiben Anforderungen (Text) Analysieren Ontologie Verhalten... Anforderungen (Text) Jeden Satz parsen Terme extrahieren Terme klassifizieren Assoziationen suchen Ontologie Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 7

8 Parsen & Termextraktion Sentence Noun Phrase Verb Phrase Verb Noun Phrase Subject Object Extracted Terms Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 8

9 Klassifikation, Cluster Controller sends message-x Pump sends message-y Pump controller sends message-z Cluster {Controller, Pump, Pump controller} {message-x, message-y, message-z} Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 9

10 Klassifikation, Term-Hierarchie... is sent by... is received by A B D C E G F A C F B D E G Nachrichten Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 10

11 Assoziationen Satz: If the control-unit detects a failure, the control-unit enters the emergency-stop-mode. Terme erscheinen im selben Satz Potentielle Assoziationen: control-unit => failure control-unit => emergency-stop-mode Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 11

12 Gesamtprozess Dokument schreiben Jeden Satz parsen Terme extrahieren Terme klassifizieren Interaktiv Assoziationen suchen Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 12

13 Agenda Interaktive Ontologieextraktion Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 13

14 Steam Boiler 6 Seiten Präzise Geschrieben, um Spezifikations -sprachen zu testen Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 14

15 Terminologie, Inkonsistenzen water level measurement device water level measuring unit Dokument schreiben Jeden Satz parsen device to measure the quantity of water Terme extrahieren Terme klassifizieren Assoziationen suchen Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 15

16 Instrument Cluster ca. 80 Seiten weniger präzise abgeleitet von echten industriellen Dokumenten Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 16

17 Terminologie, Inkonsistenzen Dokument schreiben 4 Mann- Monate 1,5 Tage Jeden Satz parsen 1 Tag Terme extrahieren Terme klassifizieren 1,5 Tage Assoziationen suchen 1 Tag =5 Tage: vertretbar Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 17

18 Krankenhaus-Informationssystem Dokument 1, 22 Seiten Dokument 2, 43 Seiten? Ontologie 1 Ontologie 2 Hoher Ähnlichkeitsgrad Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 18

19 Zusammenfassung Extraktion der Ontologie (nicht nur des Glossars) Keine Einschränkung der Grammatik Aufzeigen der Terminologie-Inkonsistenzen Kein Vorwissen über die Domäne erforderlich Machbarkeit durch bestätigt Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 19

20 Agenda Interaktive Ontologieextraktion Andere Anwendungsgebiete Andere Analyseverfahren, Integration Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 20

21 Beurteilung der Dokumentenqualität Wieviele/welche Fehler müssen korrigiert werden? Dokument schreiben Jeden Satz parsen Terme extrahieren Terme klassifizieren Assoziationen suchen Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 21

22 Ausnutzung der Dokumentenstruktur Struktur: Listen Tabellen Spezielle Templates The controller sends: Message X, when... Signal Y, when... Cluster {Message X, Signal Y} Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 22

23 Lexicalische Analyse: Termextraktion ohne zu Parsen Grundidee: nach gemeinsamen Zeichensequenzen in unterschiedlichen Sätzen suchen: The controller sends: Message X, when... Message Y, when... Gemeinsame Zeichensequenzen sind zu extrahierende Terme Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 23

24 Integration Dokument schreiben Jeden Satz parsen Terme extrahieren Terme klassifizieren Assoziationen suchen Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 24

25 Integration Dokument schreiben Jeden Satz parsen Zusätzliche Extraktionsverfahren: Lexikalisch Über Textstruktur Terme extrahieren Terme klassifizieren Zusätzliches Clustering-: Über Textstruktur Assoziationen suchen Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 25

26 Zusammenfassung Vieles funktioniert jetzt schon Es ist noch mehr machbar Leonid Kof, TUM: Computerlinguistik in RE 26

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