一种从需求文本转换到SysML需求图的转换方法技术

本发明专利技术公开了一种从需求文本转换到SysML需求图的转换方法。基于模型的系统工程在建模语言、建模思路、建模工具上有重大转变，相对传统系统工程有诸多不可替代的优势，是系统工程的颠覆性技术。本发明专利技术如下：一、将基于产品的需求文本转换为SD表达式。二、将步骤一所得SD表达式转换成ROM表达式。三、将步骤二得到的ROM表达式转换成SysML需求图元素。四、将步骤三得到的SysML需求图元素整合为SysML需求图。本发明专利技术能够自动将需求文本映射到递归对象模型，再映射到SysML需求图模型，可以直观的表示所述的需求文本的主要内容，转换过程高度自动化，转换效率高。

A Conversion Method from Requirement Text to SysML Requirement Diagram

【技术实现步骤摘要】
一种从需求文本转换到SysML需求图的转换方法
本专利技术属于模型转换
，具体涉及一种从需求文本转换到SysML需求图的转换方法。
技术介绍
产品设计是一个由抽象的概念到具体形象化的处理过程，通过文字或图像等方式将我们规划的产品需求展现出来，产品设计的最终表述的形式被称为产品需求文档。产品需求文档是将产品规划和设计的需求具体形象化表述出来的一种展现形式，主要用于产品界面设计和研发使用。随着人们所研制的工程系统越来越复杂，传统系统工程(TSE)越来越难以应对，与此同时，以模型化为代表的信息技术也在快速发展，因此在需求牵引和技术推动下，基于模型的系统工程(MBSE)应运而生了。基于模型的系统工程在建模语言、建模思路、建模工具上有重大转变，相对传统系统工程有诸多不可替代的优势，是系统工程的颠覆性技术。在将用户的自然语言描述的产品需求转换为驱动产品设计的需求模型，以及需求模型到功能模型的映射过程中，产品领域知识的支持是必不可少的。因此研究开发需求描述-需求模型-功能模型映射的转换方法对于实现产品概念设计正向需求捕获，消除设计歧义，模型自动化驱动具有十分重大的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种从需求文本转换到SysML需求图的转换方法。本专利技术具体如下：步骤一、对需求文本上的自然语言进行解析，获取需求文本对应的SD表达式。步骤二、将步骤一所得SD表达式转换成ROM表达式。步骤三、将步骤二得到的ROM表达式转换成SysML需求图元素。3-1.对需求文本中的各句法成分按照词性为名词和动词。将动词分为以下六类：(1)继承类动词(Vj)：该类动词表达的意思为“继承”，包括“继承”、“接受”；(2)验证类动词(Vy)：该类动词表达的意思为“验证”，包括“验证”、“研究”；(3)改善类动词(Vg)：该类动词表达的意思为“改善”，包括“改善”、“提高”；(4)满足类动词(Vm)：该类动词表达的意思为“满足”，包括“满足”、“实现”；(5)包含类动词(Vb):该类动词表达的意思为“包含”，包括“包含”“包括”。(6)其他类动词(Vq)：该类动词为除了以上五类动词以外的动词。3-2.将SysML需求图中的需求分为三类：“主要需求”、“功能需求”和“子需求”。以ROM表达式中与其他句法成分存在关系的数量最多的那个名词作为“主要需求”。3-3.若一个含有“主要需求”的句子中存在“包含类动词”，且存在与“主要需求”的关系为“Constraint”的名词，则以该与“主要需求”的关系为“Constraint”的名词作为“功能需求”。3-4.若一个含有“功能需求”的句子中存在“继承类动词”，且存在与“功能需求”的关系为“Constraint”的名词，则该与“功能需求”的关系为“Constraint”的名词作为第一待定名词。若一个句子中仅有一个第一待定名词，则该第一待定名词作为“子需求”。若一个句子中存在多个第一待定名词，则分别判断该句子内各第一待定名词两两之间的关系，将与该句子中其他第一待定名词存在“Connection”关系的第一待定名词均作为“子需求”。3-5.若一个含有“子需求”的句子中存在“改善类动词”，且存在与“子需求”的关系为“Constraint”的名词，则该与“子需求”的关系为“Constraint”的名词作为第二待定名词。若一个“子需求”仅对应一个第二待定名词，则该第二待定名词作为“用例”。若一个“子需求”对应有多个第二待定名词，则分别判断该“子需求”对应的各第二待定名词两两之间的关系，将与其他第二待定名词存在“Connection”关系的第二待定名词均作为“用例”。3-6.若一个含有“子需求”的句子中存在“满足类动词”，且存在与“子需求”的关系为“Constraint”的名词，则该与“子需求”的关系为“Constraint”的名词作为第三待定名词。若一个“子需求”中仅对应一个第三待定名词，则该第三待定名词作为“模块”。若一个子需求对应多个第三待定名词，则分别判断该“子需求”对应的各第三待定名词两两之间的关系，将与其他第二待定名词存在“Connection”关系的第三待定名词均作为“模块”。3-7.若一个含有“功能需求”的句子中存在“验证类动词”，且存在与“功能需求”的关系为“Constraint”的名词，则该与功能需求的关系为“Constraint”的名词作为第四待定名词。若一个句子中仅有一个第四待定名词，则该第四待定名词作为“测试案例”。若一个句子中存在多个第四待定名词，则判断该句子内各第四待定名词两两之间的关系，将与其他第四待定名词存在“Connection”关系的第四待定名词均作为“测试案例”。步骤四、将步骤三得到的SysML需求图元素整合为SysML需求图。4-1.将步骤三得到的各SysML需求图元素分别放入框中。将各“功能需求”与“主要需求”用十字准线相连。4-2.将各“功能需求”与对应“子需求”分别用带箭头直线相连，并在所有“功能需求”与“子需求”之间的带箭头直线上标注《deriveReqt》。4-3.将各“功能需求”与对应“测试案例”分别用带箭头直线相连，并在所有“功能需求”与“测试案例”之间的带箭头直线上标注《verify》。4-4.将各“子需求”与对应“用例”分别用带箭头直线相连，并在所有“子需求”与“用例”之间的带箭头直线上标注《refine》。4-5.将各“子需求”与对应“模块”分别用带箭头直线相连，并在所有“子需求”与“模块”之间的带箭头直线上标注《satisfy》。进一步地，步骤一中，获取SD表达式的方式通过StanfordParser句法解析工具实现。进一步地，步骤二中，SD表达式到ROM表达式的映射规则集如下：SD表达式中的amod，nmod：of，compound，auxpass，acomp，ccomp，neg，cop，npadvmod关系均映射为ROM表达式的Constraint关系；SD表达式中的cc，conj，nn，parataxis，number，cordmod，preconj关系均映射为ROM表达式的Connection关系；SD表达式中的csubj，iobj，num，attr，csubjpass，dep关系均映射为ROM表达式的Predicate关系。进一步地，步骤4-1中，十字准线为一条端部带有符号的直线，符号位于十字准线与“主要需求”的连接处。本专利技术具有的有益效果是：本专利技术能够自动将需求文本映射到递归对象模型，再映射到SysML需求图模型，可以直观的表示所述的需求文本的主要内容，转换过程高度自动化，转换效率高，适用于复杂产品设计需求分析。此外，本专利技术构建了SD表达式到ROM表达式的映射规则集，实现了SD表达式到ROM表达式的高效自动化映射。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为本专利技术中步骤四中“主要需求”与“功能需求”的连接示意图；图3为本专利技术中步骤四中“功能需求”与“子需求”的连接示意图；图4为本专利技术中步骤四中“主要需求”与“用例”及“模块”的连接示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种从需求文本转换到SysML需求图的转换方法，具体如下：步骤一、将基于产品的需求文本转换为SD表达式。获取基于产品的需求文本后，利用Stan本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从需求文本转换到SysML需求图的转换方法，其特征在于：步骤一、对需求文本上的自然语言进行解析，获取需求文本对应的SD表达式；步骤二、将步骤一所得SD表达式转换成ROM表达式；步骤三、将步骤二得到的ROM表达式转换成SysML需求图元素；3‑1.对需求文本中的各句法成分按照词性为名词和动词；将动词分为以下六类：(1)继承类动词(Vj)：该类动词表达的意思为“继承”，包括“继承”、“接受”；(2)验证类动词(Vy)：该类动词表达的意思为“验证”，包括“验证”、“研究”；(3)改善类动词(Vg)：该类动词表达的意思为“改善”，包括“改善”、“提高”；(4)满足类动词(Vm)：该类动词表达的意思为“满足”，包括“满足”、“实现”；(5)包含类动词(Vb):该类动词表达的意思为“包含”，包括“包含”“包括”；(6)其他类动词(Vq)：该类动词为除了以上五类动词以外的动词；3‑2.将SysML需求图中的需求分为三类：“主要需求”、“功能需求”和“子需求”；以ROM表达式中与其他句法成分存在关系的数量最多的那个名词作为“主要需求”；3‑3.若一个含有“主要需求”的句子中存在“包含类动词”，且存在与“主要需求”的关系为“Constraint”的名词，则以该与“主要需求”的关系为“Constraint”的名词作为“功能需求”；3‑4.若一个含有“功能需求”的句子中存在“继承类动词”，且存在与“功能需求”的关系为“Constraint”的名词，则该与“功能需求”的关系为“Constraint”的名词作为第一待定名词；若一个句子中仅有一个第一待定名词，则该第一待定名词作为“子需求”；若一个句子中存在多个第一待定名词，则分别判断该句子内各第一待定名词两两之间的关系，将与该句子中其他第一待定名词存在“Connection”关系的第一待定名词均作为“子需求”；3‑5.若一个含有“子需求”的句子中存在“改善类动词”，且存在与“子需求”的关系为“Constraint”的名词，则该与“子需求”的关系为“Constraint”的名词作为第二待定名词；若一个“子需求”仅对应一个第二待定名词，则该第二待定名词作为“用例”；若一个“子需求”对应有多个第二待定名词，则分别判断该“子需求”对应的各第二待定名词两两之间的关系，将与其他第二待定名词存在“Connection”关系的第二待定名词均作为“用例”；3‑6.若一个含有“子需求”的句子中存在“满足类动词”，且存在与“子需求”的关系为“Constraint”的名词，则该与“子需求”的关系为“Constraint”的名词作为第三待定名词；若一个“子需求”中仅对应一个第三待定名词，则该第三待定名词作为“模块”；若一个子需求对应多个第三待定名词，则分别判断该“子需求”对应的各第三待定名词两两之间的关系，将与其他第二待定名词存在“Connection”关系的第三待定名词均作为“模块”；3‑7.若一个含有“功能需求”的句子中存在“验证类动词”，且存在与“功能需求”的关系为“Constraint”的名词，则该与功能需求的关系为“Constraint”的名词作为第四待定名词；若一个句子中仅有一个第四待定名词，则该第四待定名词作为“测试案例”；若一个句子中存在多个第四待定名词，则判断该句子内各第四待定名词两两之间的关系，将与其他第四待定名词存在“Connection”关系的第四待定名词均作为“测试案例”；步骤四、将步骤三得到的SysML需求图元素整合为SysML需求图；4‑1.将步骤三得到的各SysML需求图元素分别放入框中；将各“功能需求”与“主要需求”用十字准线相连；4‑2.将各“功能需求”与对应“子需求”分别用带箭头直线相连，并在所有“功能需求”与“子需求”之间的带箭头直线上标注《deriveReqt》；4‑3.将各“功能需求”与对应“测试案例”分别用带箭头直线相连，并在所有“功能需求”与“测试案例”之间的带箭头直线上标注《verify》；4‑4.将各“子需求”与对应“用例”分别用带箭头直线相连，并在所有“子需求”与“用例”之间的带箭头直线上标注《refine》；4‑5.将各“子需求”与对应“模块”分别用带箭头直线相连，并在所有“子需求”与“模块”之间的带箭头直线上标注《satisfy》。...

【技术特征摘要】
1.一种从需求文本转换到SysML需求图的转换方法，其特征在于：步骤一、对需求文本上的自然语言进行解析，获取需求文本对应的SD表达式；步骤二、将步骤一所得SD表达式转换成ROM表达式；步骤三、将步骤二得到的ROM表达式转换成SysML需求图元素；3-1.对需求文本中的各句法成分按照词性为名词和动词；将动词分为以下六类：(1)继承类动词(Vj)：该类动词表达的意思为“继承”，包括“继承”、“接受”；(2)验证类动词(Vy)：该类动词表达的意思为“验证”，包括“验证”、“研究”；(3)改善类动词(Vg)：该类动词表达的意思为“改善”，包括“改善”、“提高”；(4)满足类动词(Vm)：该类动词表达的意思为“满足”，包括“满足”、“实现”；(5)包含类动词(Vb):该类动词表达的意思为“包含”，包括“包含”“包括”；(6)其他类动词(Vq)：该类动词为除了以上五类动词以外的动词；3-2.将SysML需求图中的需求分为三类：“主要需求”、“功能需求”和“子需求”；以ROM表达式中与其他句法成分存在关系的数量最多的那个名词作为“主要需求”；3-3.若一个含有“主要需求”的句子中存在“包含类动词”，且存在与“主要需求”的关系为“Constraint”的名词，则以该与“主要需求”的关系为“Constraint”的名词作为“功能需求”；3-4.若一个含有“功能需求”的句子中存在“继承类动词”，且存在与“功能需求”的关系为“Constraint”的名词，则该与“功能需求”的关系为“Constraint”的名词作为第一待定名词；若一个句子中仅有一个第一待定名词，则该第一待定名词作为“子需求”；若一个句子中存在多个第一待定名词，则分别判断该句子内各第一待定名词两两之间的关系，将与该句子中其他第一待定名词存在“Connection”关系的第一待定名词均作为“子需求”；3-5.若一个含有“子需求”的句子中存在“改善类动词”，且存在与“子需求”的关系为“Constraint”的名词，则该与“子需求”的关系为“Constraint”的名词作为第二待定名词；若一个“子需求”仅对应一个第二待定名词，则该第二待定名词作为“用例”；若一个“子需求”对应有多个第二待定名词，则分别判断该“子需求”对应的各第二待定名词两两之间的关系，将与其他第二待定名词存在“Connection”关系的第二待定名词均作为“用例”；3-6.若一个含有“子需求”的句子中存在“满足类动词”，且存在与“子需求”的关系为“Constraint”的名词，则该与“子需求”的关系为“Constraint”的名词作为第三待定名词；若一个“子需求”中仅对应一个第三待定名词，则该第三待定名词...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚长勇，孙安程，任雨扬，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33