Refinamento de especificações de requisito pela detecção de inconsistências, ambiguidades e incompletudes através do processamento de linguagem natural

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mello, Otávio da Cruz
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Manancial - Repositório Digital da UFSM
dARK ID: ark:/26339/0013000013jtj
Texto Completo: http://repositorio.ufsm.br/handle/1/32277
Resumo: Context: The poor definition of requirements is a recurring issue in software projects, resulting in inconsistent, ambiguous, and incomplete specifications. These problems contribute to uncertainty in development, leading to excessive costs and schedule delays. Faced with this challenge, researchers seek approaches capable of anticipating and mitigating these issues throughout the project lifecycle, in order to define clear stories that meet user needs. Goal: The main goal of this research is proposing a technique based on Natural Language Processing to help analysts detect problematic requirements. NLP is ideal for handling requirements, as it focuses on natural language, the common form of expressing requirements. The proposed technique aims to reduce the risks associated with rework, by providing support to analysts in correcting requirement defects before they become problems for the project. Methodology: Initially, we conducted a systematic literature review to define the main problems in the Requirements Engineering area. Based on these problems, we selected challenges for a more detailed analysis, namely ambiguity, inconsistency, and incompleteness of requirements. Given that user stories are commonly expressed in natural language, we developed a solution based on Natural Language Processing, accompanied by a supporting tool for practical application of the technique. Finally, based on the application of the tool using real data from software companies, we evaluated the results obtained regarding performance metrics. Results: Through the results of the application using user stories from software companies, we noted that the system has satisfactory accuracy in detecting requirements with problems, with an average accuracy rate of about 89%. Thus, the proposed NLP-based system is a potential ally in the stages of specification and validation of requirements.
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spelling Refinamento de especificações de requisito pela detecção de inconsistências, ambiguidades e incompletudes através do processamento de linguagem naturalRefinement of requirement specifications through detection of inconsistencies, ambiguities, and incompleteness using natural language processingRequisitos de softwareProcessamento de linguagem naturalInteligência artificialEngenharia de requisitosAmbiguidadeInconsistênciaIncompletudeSoftware requirementsNatural language processingArtificial intelligenceRequirements engineeringAmbiguityInconsistencyIncompletenessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOContext: The poor definition of requirements is a recurring issue in software projects, resulting in inconsistent, ambiguous, and incomplete specifications. These problems contribute to uncertainty in development, leading to excessive costs and schedule delays. Faced with this challenge, researchers seek approaches capable of anticipating and mitigating these issues throughout the project lifecycle, in order to define clear stories that meet user needs. Goal: The main goal of this research is proposing a technique based on Natural Language Processing to help analysts detect problematic requirements. NLP is ideal for handling requirements, as it focuses on natural language, the common form of expressing requirements. The proposed technique aims to reduce the risks associated with rework, by providing support to analysts in correcting requirement defects before they become problems for the project. Methodology: Initially, we conducted a systematic literature review to define the main problems in the Requirements Engineering area. Based on these problems, we selected challenges for a more detailed analysis, namely ambiguity, inconsistency, and incompleteness of requirements. Given that user stories are commonly expressed in natural language, we developed a solution based on Natural Language Processing, accompanied by a supporting tool for practical application of the technique. Finally, based on the application of the tool using real data from software companies, we evaluated the results obtained regarding performance metrics. Results: Through the results of the application using user stories from software companies, we noted that the system has satisfactory accuracy in detecting requirements with problems, with an average accuracy rate of about 89%. Thus, the proposed NLP-based system is a potential ally in the stages of specification and validation of requirements.Contexto: A definição inadequada de requisitos é recorrente em projetos de software, resultando em especificações inconsistentes, ambíguas e incompletas. Esses problemas contribuem para a incerteza no desenvolvimento, levando a custos excessivos e atrasos no cronograma. Diante desse desafio, pesquisadores buscam abordagens capazes de antecipar e mitigar esses problemas ao longo do ciclo de vida do projeto, de forma a definir histórias claras e que atendem as necessidades do usuário. Objetivo: O principal objetivo desta pesquisa é propor uma técnica baseada em Processamento de Linguagem Natural (PLN) para auxiliar analistas na detecção problemáticos. O PLN é ideal para lidar com requisitos, uma vez que se concentra na linguagem natural, forma comum de expressão dos requisitos. A técnica proposta visa reduzir os riscos associados ao retrabalho, oferecendo suporte aos analistas na correção de defeitos de requisitos antes que se tornem problemas para o projeto. Metodologia: Inicialmente foi realizada uma revisão sistemática da literatura para definição dos principais problemas da área de Engenharia de Requisitos. Com base nesses problemas, foram selecionados desafios para uma análise mais detalhada, sendo eles ambiguidade, inconsistência e incompletude de requisitos. Dado que as histórias de usuário são comumente expressas em linguagem natural, foi desenvolvida uma solução baseada em PLN, acompanhada por uma ferramenta de apoio para aplicação prática da técnica. Por fim, com base na aplicação da ferramenta usando dados reais de empresas de software, avaliou-se os resultados obtidos quanto a métricas de desempenho. Resultados: Por meio dos resultados da aplicação usando histórias de usuários de empresas de software, notou-se que o sistema tem precisão satisfatória de detecção de requisitos com problemas, com cerca de 89% de acerto médio. Dessa forma o sistema baseado em PLN proposto é um potencial aliado nas etapas de especificação e validação de requisitos.Universidade Federal de Santa MariaBrasilCiência da ComputaçãoUFSMPrograma de Pós-Graduação em Ciência da ComputaçãoCentro de TecnologiaFontoura, Lisandra Manzonihttp://lattes.cnpq.br/8979575031016933Assunção, Joaquim Vinicius de CarvalhoThom, Lucineia HeloisaMello, Otávio da Cruz2024-07-11T14:21:23Z2024-07-11T14:21:23Z2024-04-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/32277ark:/26339/0013000013jtjporAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSM2024-07-11T14:21:26Zoai:repositorio.ufsm.br:1/32277Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufsm.br/ONGhttps://repositorio.ufsm.br/oai/requestatendimento.sib@ufsm.br||tedebc@gmail.comopendoar:2024-07-11T14:21:26Manancial - Repositório Digital da UFSM - Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)false
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