Padrões e Técnicas de Parsing para Especificação de Requisitos INESC-ID/Grupo de Sistemas de Informação Carlos Videira David Ferreira Alberto Silva.

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1 Padrões e Técnicas de Parsing para Especificação de Requisitos INESC-ID/Grupo de Sistemas de Informação Carlos Videira David Ferreira Alberto Silva

2 David Ferreira Junho de 2006 Motivação Apesar das semelhanças com outras engenharias... O Processo de Desenvolvimento de Software... continua a apresentar sérios problemas que afectam o seu sucesso Principal causa do insucesso dos projectos das TI:  Não adopção das melhores práticas preconizadas pela Engenharia de Software Atendendo a que...  A detecção dos problemas nas fases iniciais reduz drasticamente os custos  O processo inicia-se frequentemente com o levantamento dos requisitos A nossa proposta...  Linguagem controlada de especificação de requisitos baseada em padrões  Ferramenta de suporte para validação sintáctica e semântica da linguagem

3 David Ferreira Junho de 2006 Contexto Engenharia de Requisitos:  Especificar o comportamento do sistema → crucial para o sucesso Objectivo: minimizar as características indesejadas da LN  Inadequação, inconsistência, incompletude e ambiguidade Cronologia:  2004: ProjectIT + ProjectIT-Requirements + ProjectIT-RSL  2005: Protótipo + ProjectIT-Studio (Eclipse.NET)  2006: ProjectIT-Requirements → plugin Eclipse.NET ProjectIT-Requirements:  Inserido num contexto mais amplo → ProjectIT  Integração com ferramentas MDD → cobertura de todo o ciclo-de-vida

4 David Ferreira Junho de 2006 Linguagem Requisitos: descritos com uma linguagem de especificação  Têm de reflectir as necessidades dos stakeholders  Facilitar a comunicação dos intervenientes: Desafio mais difícil de superar ↔ distanciamento conceptual “Um requisito é uma declaração acerca de um serviço ou restrição do sistema” Kotonya Abordagens:  Linguagens formais: conceitos lógicos e matemáticos → notação formal  Linguagens não formais: variantes de LN ou técnicas de modelação Solução proposta:  Combinar os benefícios da LN com o rigor → linguagem natural controlada Subconjunto de vocábulos e estruturas sintácticas Semântica restrita a contextos específicos (domínios) → suporte por ferramentas

5 David Ferreira Junho de 2006 ProjectIT Projecto académico Resultado da experiência prática Ambiente de desenvolvimento:  Gestão de projecto  Cobertura de todo o ciclo-de-vida: Engenharia de requisitos Análise e desenho Geração automática de código ProjectIT-Requirements:  Especificação de sistemas interactivos  LN + rigor: qualidade, reutilização, rastreabilidade  Visão: ferramenta para escrever documentos de requisitos

6 David Ferreira Junho de 2006 ProjectIT-RSL (1/2) Meta-modelo:  Análise de documentos de requisitos: Estrutura e formato  Enfoque em sistemas interactivos  Identificação de padrões linguísticos A frase/declaração:  Descreve o que o sistema deve fazer  Perspectiva operacional  Estrutura: O agente realiza uma operação que afecta um objecto Enriquecimento com condições/restrições TypeProperty EntityPrimitive TypeActor ActionActivity Operation relates with specializes performs operation

7 David Ferreira Junho de 2006 ProjectIT-RSL (2/2) Estrutura:  Pacote  Documento Especificação (develop-by-reuse) Template (develop-for-reuse)  Sistema  Secção Introdução Comentário Entidades de Negócio Requisitos Funcionais Requisitos Não-Funcionais  Requisito Conceitos suportados pelos padrões linguísticos:  Declaração, definição, herança simples, equivalência  Propriedades, quantificadores, associação e classe associação

8 David Ferreira Junho de 2006 ProjectIT-Requirements (1/3)

9 David Ferreira Junho de 2006 ProjectIT-Requirements (2/3)

10 David Ferreira Junho de 2006 ProjectIT-Requirements (3/3) Processo de parsing:  Transformações: Tipográficas Formatação Morfológicas  Modos de parsing: Batch mode Incremental mode  Pipeline de error reporting: 3 etapas Inferência:  Extrair conhecimento implícito

11 David Ferreira Junho de 2006 Trabalho Futuro Curto Prazo:  Mecanismo de reutilização → override e edit points  Definição de uma linguagem procedimental → operações  Geração automática das regras com base no meta-modelo  Mecanismos de parsing → aproximações determinísticas vs. heurísticas  Enriquecimento visual das vistas → vários formatos e melhor interactividade  Explorar os mecanismos oferecidos pelo motor de inferência Longo Prazo:  Derivação da especificação dos requisitos com base em objectivos de negócio  Requisitos executáveis → prototipagem on-the-fly

12 David Ferreira Junho de 2006 Síntese Aspectos inovadores:  Língua natural controlada, suportada por um meta-modelo: Meta-modelo → análise dos padrões linguísticos mais frequentes Curva de aprendizagem pouco acentuada → stakeholders não técnicos  Técnicas de parsing e extracção de conhecimento: Validação sintáctica e semântica on-the-fly → mecanismo de parsing robusto e flexível Mecanismo de extensibilidade e motor de inferência  Ferramenta CASE de suporte: Feedback visual com base em múltiplas vistas → evitar erros de especificação Preconiza as melhores práticas de elaboração de documentos de requisitos  Ênfase na reutilização: Templates aplicacionais e arquitecturais  Integração com ferramentas MDD: Modelação e geração automática de código

13 David Ferreira Junho de 2006 Questões Contactos: Prof. Alberto Silva  alberto.silva@acm.org Prof. Carlos Videira  cvideira@acm.org David Ferreira  david.ferreira@inesc-id.pt

14 David Ferreira Junho de 2006 Bibliografia (1/2) Ambriola, V., Gervasi, V., The Circe approach to the systematic analysis of NL requirements, Technical Report TR-03-05, University of Pisa, Informatics’ Department, 2003. Carmo, J., Videira, C, Silva, A., Using Visual Studio Extensibility Mechanisms for Requirements Specification, 1st Conference on Innovative Views on.NET Technologies, Porto, June 2005 Cybulski, J., Application of Software Reuse Methods to Requirements Elicitation from Informal Requirements Texts, PhD Thesis, La Trobe University, Australia, March 2001 Fuchs, N., Schwitter, R., Attempto Controlled English (ACE), CLAW 96, First International Workshop on Controlled Language Applications, University of Leuven, Belgium, March 1996 Mich, L., Garigliano, R., The NL-OOPS Project: OO Modeling using the NLPS LOLITA, Proc. of the 4th Int. Conf. Applications of Natural Language to Information Systems, pp. 215-218, 1999 Saraiva, J., Silva, A., Eclipse.NET: An Integration Platforn for ProjectIT-Studio, in Proceedings of the First Conference on Innovative Views on.NET Technologies (IVNET’05), Portugal, June 2005

15 David Ferreira Junho de 2006 Bibliografia (2/2) Silva, A., O Programa de Investigação “ProjectIT”, Technical report, V 1.0, October 2004, INESC- ID, in http://berlin.inesc.pt/alb/uploads/1/193/pit-white-paper-v1.0.pdf Videira, C., Silva, A., The ProjectIT-RSL Language Overview, UML Modeling Languages and Applications: UML 2004 Satellite Activities, Lisbon, Portugal, October 2004 Videira, C., Silva, A., ProjectIT-Requirements, a Formal and User-oriented Approach to Requirements Specification, Actas de las IV Jornadas Iberoamericanas en Ingeniería del Software e Ingeniería del Conocimiento - Volumen I - pp 175-190, Madrid, Spain, November 2004 Videira, C., Silva, A., A broad vision of ProjectIT-Requirements, a new approach for Requirements Engineering, in Actas da 5ª Conferência da Associação Portuguesa de Sistemas de Informação, Lisbon, Portugal, November 2004 Videira, C., Silva, A., Patterns and metamodel for a natural-language-based requirements specification language, in Proc. of the CaiSE’05 Forum, pp. 189-194, Porto, June 2005