Sprache systematisch verbessern. Eugen Okon

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1 Sprache systematisch verbessern Eugen Okon Sprache systematisch verbessern

2 Gliederung Einleitung Die CLEAR Methode CLEAR in einer Fallstudie Ergebnisse und Bewertung Zusammenfassung Sprache systematisch verbessern 2

3 Einleitung Fehler in Softwaresystemen Fehler in Anforderungen kritische Anforderungen müssen identifiziert werden Größte Aufmerksamkeit bei Kommunikation zwischen Anforderungs-Produzenten und Anforderungs-Konsumenten Es wird ein Prozess vorgestellt, der diese Tätigkeit unterstützt Sprache systematisch verbessern 3

4 CLEAR Methode CLEAR : Cognitive Linguistic Elicitation and Representation Ziel: Minimierung von Fehlern während der Kommunikation Anforderungs-Produzenten Anforderungs-Konsumenten Es werden Methoden aus der Linguistik, der kognitiven Psychologie sowie Graphenanalyse verwendet Prozedurale Unterstützung bei der Erhebung von Anforderungen CLEAR besteht aus vier Phasen Sprache systematisch verbessern 4

5 CLEAR Methode Integration Repräsentation Erhebung Selektion Sprache systematisch verbessern 5

6 Selektion A: manuelle Selektion zentraler Ausdrücke und Konzepte (Analytiker) B: automatisierte Selektion aufgrund von Auftrittshäufigkeiten, grammatikalische Filter Es wird (A B) gebildet und das Ergebnis weitergeleitet Sprache systematisch verbessern 6

7 Erhebung Zuordnung Phrasen Semantik innerhalb einer Domain Erhebung mit Hilfe von Formularen (an Stakeholder) Formulare sind so konzipiert, dass Analytiker Einblick in Domäne und Verständnis der Intention bekommt Sprache systematisch verbessern 7

8 Repräsentation Organisation und Präsentation der gesammelten Informationen Partial Reductive Paraphrase (PRP) als Unterprozess verwendet Bsp.: Ausdruck: X zerbricht Y PRP: X tut etwas mit dem Ding Y, deswegen passiert etwas mit Ding Y, deswegen ist Y danach kein einzelnes Ding mehr Sprache systematisch verbessern 8

9 Repräsentation entstandene Erläuterungen werden in Baumstruktur abgelegt, deren Wurzel der zu erläuternde Begriff ist Wegen PRP keine unklaren, speziellen, zirkulären und anderweitig unvorhersagbaren Erläuterungen Sprache systematisch verbessern 9

10 Integration Zusammenfassung aller Erläuterungen und ihrer Beziehungen in ein Objekt: CLEAR Knowledge Base (CKB) bietet eine Benutzerschnittstelle für den Zugriff auf die Daten CKB ist ein gerichteter azyklischer Graph (GAG) Sprache systematisch verbessern 10

11 CLEAR in einer Fallstudie Kontext: Zielanwendung: ein durch Software kontrolliertes, sicherheitskritisches, medizinisches Gerät Anforderungen unstrukturiert über verschiedene Dokumente verteilt Sprache systematisch verbessern 11

12 CLEAR in einer Fallstudie Struktur: Fragestellung: In wie fern beeinflusst die Anwendung der CLEAR Methode die Qualität und die Organisation der für diese Domain kritischen Konzepte und reduziert damit die möglichen Fehler auf kommunikativer Ebene? Annahme 1: Die Anwendung der CLEAR Methode wird sowohl Qualität der Darstellung als auch den Inhalt der kritischen Konzepte verbessern und die Anzahl möglicher Fehler auf kommunikativer Ebene reduzieren. Annahme 2: Das Resultat, dass bei der Anwendung der CLEAR Methode entsteht, kann genutzt werden, um Einblicke in vorher nicht vorliegende semantische Zusammenhänge innerhalb der Domain zu gewinnen. Sprache systematisch verbessern 12

13 CLEAR in einer Fallstudie Durchführung Sammeln aller Dokumente manuelle Selektion von Ausdrücken, die sich direkt oder indirekt auf Anforderungen beziehen Erhebung Repräsentation Integration Automatisierte Selektion auf Basis der Auftrittshäufigkeiten Selektion Sprache systematisch verbessern 13

14 Ergebnisse und Bewertung Durchführung fünf Informanten füllen jeweils zu jeder Phrase einen Fragebogen aus Analytiker wertet aus und bringt Informationen in eine Zwischenform Erhebung Repräsentation Integration Selektion Sprache systematisch verbessern 14

15 CLEAR in einer Fallstudie Sprache systematisch verbessern 15

16 CLEAR in einer Fallstudie Durchführung Analyst entwickelt nach PRP Erläuterungen zu allen Phrasen Integration Repräsentation Erhebung Selektion Sprache systematisch verbessern 16

17 CLEAR in einer Fallstudie Sprache systematisch verbessern 17

18 CLEAR in einer Fallstudie Durchführung Einbettung aller Ergebnisse in eine Gesamtstruktur Verlinkung zusammenhängender und verwandter Erläuterungen Erhebung Repräsentation Integration Selektion Sprache systematisch verbessern 18

19 Ergebnisse und Bewertung Prüfung Annahme 1 (Vergleich mit der Ausgangssituation) : In originalen Quellen wurden nur 11 von 125 kritischen Prozessen erkannt und detailiert ausgeführt Allein in diesen 11 Prozessbeschreibungen wurden mit CLEAR 33 Fehler entdeckt und korrigiert Fazit: die mit CLEAR erzeugten Informationen weisen entscheidende Vorteile gegenüber den vorhandenen Quellen auf Sprache systematisch verbessern 19

20 Ergebnisse und Bewertung Prüfung Annahme 2 (Analyse der CKB) (I): gerichteter, azyklischer Graph Ermittlung von Breite und Tiefe einer Erläuterung Tiefe ist semantische Distanz und damit eine Entfernung zum allgemein gültigem Verständnis Breite ist Variation an Notationen die zusammengefügt werden müssen, um ein Konzept zu verstehen Sprache systematisch verbessern 20

21 Ergebnisse und Bewertung Prüfung Annahme 2 (Analyse der CKB) (II): Anzahl eindeutiger (einmal auftretender) Knoten X = Anzahl kritischer Prozesse, die in dem betrachtetem enthalten sind Anzahl der Wege, über die ein Konzept erreicht werden kann Y = Anzahl Prozesse, die mind. einen weiteren kritischen Prozess enthalten Aus diesen beiden Metriken kann ein Maß für das Risiko der Fehlinterpretation eines Konzeptes definiert werden: Risiko einer Fehlinterpretation = X Y Sprache systematisch verbessern 21

22 Ergebnisse und Bewertung Weitere Aufschlüsse und Probleme: Auch einfach wirkende Ausdrücke müssen oft erläutert werden Es wurden Inkonsistenzen aufgedeckt (gleiche Bezeichnungen für verschiedene Prozesse, etc.) Allgemeines Rauschen in den gesammelten Informationen Es ist nicht Möglich absolute Qualität im Bezug auf ein Optimum zu berechnen Die Methode bildet nur individuelle, konkrete Informationen und Prozesse ab Vieles hängt vom Analytiker ab Sprache systematisch verbessern 22

23 Zusammenfassung Verfahren zur prozeduralen Verbesserung der Anforderungen Hilfreich um kritische Konzepte aufzudecken Bietet neue Möglichkeiten der Analyse Rauschen in den Informationen Kosten schwer abschätzbar vieles hängt vom Analytiker ab => nur Verschiebung des Problems? Sprache systematisch verbessern 23

24 Fragen Integration Repräsentation Erhebung Selektion Sprache systematisch verbessern 24