一种基于本体的RUCM模型一致性检查方法技术

本发明专利技术涉及一种基于本体的RUCM模型一致性检查方法，所述方法包括以下步骤：对领域知识进行建模，形成的包含领域概念、领域概念之间关系和领域概念的相关属性的领域本体模型；结合本体库中的核心概念，建立和分析本体库的相关概念到RUCM模型概念之间的映射关系；最后根据定义的一致性规则来检验RUCM模型中存在的不一致的缺陷。本发明专利技术设计了扩展支持本体模型检查的RUCM模型；提供一种基于本体的RUCM模型一致性检查方法的算法工具。本发明专利技术解决了利用领域知识快速高效地检查需求中不一致的缺陷；同时可以解决重复的劳动，提供需求的准确性和完整性。

An ontology based consistency checking method for RUCM model

The present invention relates to a RUCM model consistency checking method based on ontology, the method comprises the following steps: modeling the domain knowledge ontology model related attributes forming relationship and domain concepts between domain concepts, contains domain concepts; combined with the core concepts in the ontology, the establishment and analysis of related concepts of ontology the mapping relations between the concept of RUCM model; finally according to the consistency rules defined to test the inconsistent defects in RUCM model. The invention designs an extended RUCM model supporting the ontology model checking, and provides an algorithmic tool for checking the consistency of the RUCM model based on ontology. The invention solves the defects of using the domain knowledge to check the inconsistency in the demand rapidly and efficiently, and simultaneously solves the repeated labor and provides the accuracy and integrity of the requirement.

【技术实现步骤摘要】
一种基于本体的RUCM模型一致性检查方法
本专利技术涉及RUCM建模
，尤其涉及一种基于本体的RUCM模型一致性检查方法。
技术介绍
大多数软件需求规格说明是通过自然语言撰写的。在软件需求规格说明文档中，大部分领域概念是通过自然语言定义和描述的，软件需求的具体需求项也是通过自然语言撰写的。因此,在这些需求描述中,往往存在模棱两可或含糊不清的表述，这种不确定的表述往往在不同项目中会出现分歧和误解，很有可能导致软件项目的失败。在撰写软件需求规格说明时，除了使用传统的纯自然语言描述的形式以外，一种基于规则约束自然语言的结构化用例描述模板(RUCM建模)的方法也被广泛使用。该方法定义了描述软件需求用例规则模板，对特定的规则描述模板中包含的说明项是自然语言描述的。在RUCM(ReatrictedUseCaseModeling)建模方法中，需求描述采用具有限制的自然语言和用例规约模板来描述。由于软件需求分析师在使用RUCM建模方法过程中，缺少对软件需求的领域知识的了解，最后形成的软件需求规格说明往往会出现不一致的领域相关的错误。对于同样的功能，不同的软件需求分析师，根据对软件需求的领域知识的了解的信息不对等和不完备，最终撰写的软件需求文档可能会存在很大的不一致问题。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种基于本体的RUCM模型一致性检查方法，用以解决现有的软件需求分析师在撰写软件需求中存在的需求不一致的问题。所述方法结合本体模型表达的领域知识，分析包含自然语言描述的需求文本和RUCM模型描述的用例需求的软件需求的一致性、完整性。所述本体是对领域中包含的知识进行特定抽象表达。在计算机科学研究领域上，所述本体模型是按照领域中的概念、概念间的关系、概念属性抽象出现实的模型。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：包括如下步骤：步骤S1、建立用于RCUM模型检验的本体模型库；步骤S2、建立步骤S1中的本体模型库到RUCM模型的概念映射关系，形成关系映射模板；步骤S3、根据所述步骤S2建立的映射关系定义相应的一致性检验规则，通过规则自动检测RUCM需求中描述的不一致，从而形成相应的评估报告。所述步骤S1包括如下子步骤：步骤S101、通过分析领域相关的背景材料，形成抽象的领域概念，构建领域相关的本体概念库；步骤S102、结合软件需求所需要实现的目标软件系统的领域背景分析核心概念之间的关系，得到本体关系库；步骤S103、根据领域核心概念之间的关系，添加领域概念特定属性得到本体概念属性库；步骤S104、根据上述的本体概念库、本体关系库和本体概念属性库，形成本体模型的模板集合，然后将模板集合整合形成用于RUCM模型检验的本体模型库即领域本体库。所述步骤S2包括如下子步骤：步骤S201、确定和标注本体的核心概念属性；步骤S202、识别和标注软件需求的概念；步骤S203、在标注好本体的核心概念属性和软件需求的概念的基础上，得到两者之间的对应规则。所述步骤S3包括如下子步骤：步骤S301、根据所述步骤S2建立的映射关系定义相应的一致性检验规则；步骤S302、设计相应的分析需求的算法，自动形成相应的评估报告。本专利技术对传统的RUCM模型进行了扩展。针对本体模型中包含三类元素：概念、概念之间的关系和概念属性，分别设计了扩展支持本体模型检查的RUCM模型，形成OntoRUCM(Ontology-basedRUCM)模型。所述OntoRUCM模型的建模工具框架在基础层复用了Eclipse集成开发环境的三项技术。第一，框架复用了Eclipse的工作台，功能包括提供基本图形界面元素和文件资源管理功能，即WorkbenchUI和Workspace两个Eclipse核心模块；第二，框架复用了Eclipse的插件开发环境PDE，以实现元模型层面和编辑器层面的动态扩展功能；第三，框架复用了Eclipse建模框架EMF的部分功能，以实现模型文件与其他工具的兼容性。OntoRUCM模型在扩展层提供相应的扩展类库，用于增加一致性检查的扩展点。最上层的编辑器层则是使用了编辑器和插件相互独立的架构方式，最终形成OntoRUCM模型的设计整体架构。本专利技术有益效果如下：本专利技术通过RUCM扩展的用户定义需求模型到本体的映射关系的定义，明确了检验规则的相关重要特性，利用领域知识来检验用户的需求；规范化RUCM软件需求的一致性和完整性的检查方法，为软件需求的一致性检测手段提供了一个自动化实现的手段。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为基于本体的RUCM模型一致性检查过程图图2为领域本体库的建立过程图图3为OntoRUCM需求建模工具架构图图4为基于本体的RUCM模型一致性规则工具实现方案图具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理。本专利技术为了自动化解决目前软件需求的不一致及软件需求和领域知识相违背的相关问题，公开了一种需求模型一致性的检查方法。所述方法结合本体模型表达的领域知识，分析包含自然语言描述的需求文本和RUCM模型描述的用例需求的软件需求的一致性、完整性。所述本体是对领域中包含的知识进行特定抽象表达。本实施例提供的一致性检查方法，如图1所示，包括如下步骤：步骤S1、建立用于RCUM模型检验的本体模型库。所述本体模型库的具体建立步骤，如图2所示，包括如下子步骤：步骤S101、通过分析领域相关的背景材料，形成抽象的领域核心概念，构建领域相关的本体概念库。通常软件工程的项目会伴随着使用大量的特定领域相关知识和概念。标准的领域材料包括介绍该领域知识的教科书、领域内相关标准文集、规范等。如：嵌入式操作系统相关的，需要对操作系统领域的教科书、维基百科以及相关的标准和规范进行分析，得出操作系统领域的核心概念，如进程，线程和分区等。抽象得出的核心概念构建领域相关的本体概念库。本体概念库的形成可以采用NLP处理提取概念和手工添加概念的方式。步骤S102、结合软件需求所需要实现的目标软件系统的领域背景分析核心概念之间的关系，得到本体关系库。本体关系库描述了领域中核心概念之间相互的依赖关系。如嵌入式操作系统，该领域比较典型的关系有：函数之间的使用调用关系、进程和操作系统之间的资源关联关系、内核会包含分区，这种“包含”就是内核和分区的关系等。步骤S103、根据领域核心概念之间的关系，添加领域概念特定属性得到本体概念属性库。概念属性是概念的附加信息，起到对概念的解释和补充作用，用来为检验一致性提供附加的信息和标准。例如，在操作系统领域中，给进程添加“必需”这样的属性，表示进程在所有操作系统中都是重要的核心概念。图形界面并不算操作系统都需要具备的，所以可以将图形界面添加“非必需”这样的属性，表示图形界面只是操作系统的附属的核心概念。步骤S104、根据上述的本体概念库、本体关系库和本体概念属性库，形成本体模型的模板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于本体的RUCM模型一致性检查方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、建立用于RCUM模型检验的本体模型库；步骤S2、建立步骤S1中的本体模型库到RUCM模型的概念映射关系，形成关系映射模板；步骤S3、根据所述步骤S2建立的映射关系定义相应的一致性检验规则，通过规则自动检测RUCM需求中描述的不一致，从而形成相应的评估报告。

【技术特征摘要】
1.一种基于本体的RUCM模型一致性检查方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、建立用于RCUM模型检验的本体模型库；步骤S2、建立步骤S1中的本体模型库到RUCM模型的概念映射关系，形成关系映射模板；步骤S3、根据所述步骤S2建立的映射关系定义相应的一致性检验规则，通过规则自动检测RUCM需求中描述的不一致，从而形成相应的评估报告。2.根据权利要求1所述的基于本体的RUCM模型一致性检查方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下子步骤：步骤S101、通过分析领域相关的背景材料，形成抽象的领域核心概念，构建领域相关的本体概念库；步骤S102、结合软件需求所需要实现的目标软件系统的领域背景分析核心概念之间的关系，得到本体关系库；步骤S103、根据领域核心概念之间的关系，添加领域核心概念特定属性得到本体概念属性库；步骤S104、根据上述的本体概念库、本体关系库和本体概念属性库，形成本体模型的模板集合，然后将模板集合整合形成用于RUCM模型检验的本体模型库即领域本体库。3.根据权利要求1或2所述的任一种基于本体的RUCM模型一致性检查方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下子步骤：步骤S201、确定和标注本体的核心概念属性；步骤S202、识别和标注软件需求的概念；步骤S203、在标注好本体的核心概念属性和软件需求的概念的基础上，得到两者之间的对应规则。4.根据权利要求3中所述的基于本体的RUCM模型一致性检查方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，胡京徽，杨海燕，吴际，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11