Automatic glossary term extraction from large-scale requirements specifications

Creating glossaries for large corpora of requirments is an important but expensive task. Glossary term extraction methods often focus on achieving a high recall rate and, therefore, favor linguistic proecssing for extracting glossary term candidates and neglect the benefits from reducing the number of candidates by statistical filter methods. However, especially for large datasets a reduction of the likewise large number of candidates may be crucial. This paper demonstrates how to automatically extract relevant domain-specific glossary term candidates from a large body of requirements, the CrowdRE dataset. Our hybrid approach combines linguistic processing and statistical filtering for extracting and reducing glossary term candidates. In a twofold evaluation, we examine the impact of our approach on the quality and quantity of extracted terms. We provide a ground truth for a subset of the requirements and show that a substantial degree of recall can be achieved. Furthermore, we advocate requirements coverage as an additional quality metric to assess the term reduction that results from our statistical filters. Results indicate that with a careful combination of linguistic and statistical extraction methods, a fair balance between later manual efforts and a high recall rate can be achieved

Representación formal de mejores prácticas de IoT con base en los elementos del núcleo de la Esencia SEMAT

Internet de las Cosas (IoT) es una tecnología que consta de una serie de entidades interconectadas (objetos físicos inteligentes, servicios y sistemas de software) que trabajan de manera coordinada. Con ellas se busca simplificar y mejorar la eficiencia de los procesos buscando una mejor calidad de vida para las personas. En la literatura especializada se encontró que existen prácticas para desarrollar sistemas IoT que utilizan modelos monolíticos de Ingeniería de Software y que no son fáciles de implementar. Es necesario plantear una base común a través de una representación explícita que permita abarcar todas las problemáticas que puedan resultar al tratar de implementar estas prácticas. El objetivo de este proyecto es formalizar algunas de las mejores prácticas de IoT utilizando la extracción terminológica y teniendo como base de representación el núcleo de la Esencia de SEMAT (Software Engineering Method and Theory), el cual permite describir una base común liberando a las prácticas de las limitaciones de los métodos monolíticos. Esto permitirá a los equipos de implementación de sistemas IoT visualizar el progreso de las actividades independientemente de los métodos de trabajo, también permitirá compartir, adaptar, conectar y reproducir prácticas para crear nuevas formas de trabajo que ayudará a los desarrolladores a reutilizar sus conocimientos de forma sistemática y a los ejecutivos a dirigir programas y proyectos IoT con una mejor calidad que permitan reducir costos.Internet of Things (IoT) is a technology that consists of a series of interconnected entities (intelligent physical objects, services and software systems) that work in a coordinated manner. They seek to simplify and improve the efficiency of processes seeking a better quality of life for people. In the specialized literature, it was found that there are practices to develop IoT systems that use monolithic Software Engineering models and that are not easy to implement. It is necessary to establish a common base through a clean representation that allows covering all the problems that may result when trying to implement these practices. The objective of this project is to formalize some of the best practices of IoT using terminological extraction and having as a basis of representation the core of the Essence of SEMAT (Software Engineering Method and Theory) which allows to describe a common base freeing the practices of the limitations of monolithic methods. This will allow IoT system implementation teams to visualize the progress of activities regardless of work methods, it will also allow sharing, adapting, connecting and reproducing practices to create new ways of working that will help developers to systematically reuse their knowledge in a new way and executives to direct IoT programs and projects with better quality that reduce costs.MaestríaMagíster en Ingeniería de Sistemas y ComputaciónTabla de Contenido Pág. Resumen....................................................................................................................................... 16 Abstract........................................................................................................................................ 17 Introducción ................................................................................................................................ 18 Capítulo I: Marco Teórico ......................................................................................................... 21 1.1. Internet de las Cosas (IoT)..................................................................................................... 21 1.1.1. Arquitectura IoT.................................................................................................................. 21 1.1.1.1. Capa de percepción.......................................................................................................... 21 1.1.1.2. Capa de red ...................................................................................................................... 21 1.1.1.3. Capa de aplicación ........................................................................................................... 22 1.1.2. Aplicaciones de IoT............................................................................................................ 22 1.2. Ingeniería de Software ........................................................................................................... 22 1.2.1. Núcleo de la Esencia de SEMAT........................................................................................ 22 1.2.1.1. Elementos del Núcleo de la Esencia de SEMAT............................................................. 23 1.3. Buenas Prácticas .................................................................................................................... 29 1.3.1. Nombramiento correcto de buenas prácticas...................................................................... 29 1.4. Procesamiento del Lenguaje Natural (PLN).......................................................................... 31 1.4.1. Extracción Terminológica................................................................................................... 31 1.5. Revisión Sistemática de Literatura (RSL) ............................................................................. 33 1.6. Mapeo Sistemático de Literatura (MSL) ............................................................................... 33 1.7. Grupos focales ....................................................................................................................... 34 Capítulo II: Estado del Arte ...................................................................................................... 35 Capítulo III: Planteamiento del Problema y Objetivos........................................................... 38 3.1. Descripción del Problema ...................................................................................................... 38 7 3.2. Formulación del Problema..................................................................................................... 38 3.3. Justificación ........................................................................................................................... 39 3.4. Objetivos................................................................................................................................ 41 3.4.1. Objetivo General................................................................................................................. 41 3.4.2. Objetivos Específicos.......................................................................................................... 41 Capítulo IV: Metodología .......................................................................................................... 42 4.1. Revisión Sistemática de Literatura (RSL) ............................................................................. 42 4.1.1. Planeación........................................................................................................................... 42 4.1.1.1. Definición de las Preguntas de la Investigación .............................................................. 43 4.1.2. Búsqueda Primaria .............................................................................................................. 43 4.1.2.1. Especificación del Tipo de Búsqueda .............................................................................. 43 4.1.2.2. Selección de las Fuentes de Información......................................................................... 44 4.1.2.3. Definición de las Cadenas de Búsqueda .......................................................................... 44 4.1.3. Selección Preliminar........................................................................................................... 44 4.1.3.1. Eliminación de Documentos Irrelevantes........................................................................ 44 4.1.3.2. Eliminación de Documentos Duplicados......................................................................... 44 4.1.4. Selección............................................................................................................................. 45 4.1.4.1. Definición de criterios de inclusión ................................................................................. 45 4.1.4.2. Definición de criterios de exclusión ................................................................................ 45 4.1.5. Extracción de Datos............................................................................................................ 45 4.1.5.1. Definición de Criterios de Calidad .................................................................................. 45 4.1.5.2. Extracción de Datos de cada Documento ........................................................................ 45 4.1.6. Análisis ............................................................................................................................... 45 4.2. Relación de los Componentes de Mejores Prácticas en IoT con los elementos del núcleo de la Esencia ..................................................................................................................................... 45 8 4.2.1. Selección de algunas de las Mejores Prácticas en IoT........................................................ 46 4.2.2. Construcción del Vocabulario de Términos de IoT............................................................ 46 4.2.2.1. Mapeo Sistemático de Literatura (MSL) ......................................................................... 46 4.2.2.2. Construcción del Extractor Automático de Términos ..................................................... 48 4.2.2.3. Validación del Extractor Automático de Términos......................................................... 48 4.2.2.4. Extracción del Vocabulario con el Extractor Automático de Términos.......................... 49 4.2.3. Selección de los Nombres para Mejores Prácticas en IoT.................................................. 49 4.2.4. Tabulación de Componentes de Prácticas IoT con Elementos del Núcleo de la Esencia... 49 4.3. Modelado de Mejores Prácticas en IoT con el Núcleo de la Esencia .................................... 49 4.4. Validación de los Modelos de Mejores Prácticas en IoT....................................................... 51 4.4.1. Planeación del Grupo Focal................................................................................................ 51 4.4.2. Desarrollo del Grupo Focal................................................................................................. 52 4.4.3. Análisis de Datos y Reporte de Resultados ........................................................................ 53 Capítulo V: Desarrollo de la Tesis............................................................................................. 54 5.1. Revisión Sistemática de Literatura (RSL) en IoT.................................................................. 54 5.1.1. Conclusiones de la Revisión Sistemática de Literatura ...................................................... 55 5.2. Relación de los Componentes de Mejores Prácticas en IoT con los elementos del núcleo de la Esencia ...................................................................................................................................... 57 5.2.1. Selección de algunas de las Mejores Prácticas en IoT........................................................ 57 5.2.2. Construcción del Vocabulario de Términos de IoT............................................................ 58 5.2.2.1. Mapeo Sistemático de Literatura (MSL) ......................................................................... 59 5.2.2.2. Construcción del Extractor Automático de Términos ..................................................... 72 5.2.2.3. Validación del Extractor Automático de Términos......................................................... 88 5.2.2.4. Extracción del Vocabulario con el Extractor Automático de Términos.......................... 89 5.2.3. Selección de los Nombres para Mejores Prácticas en IoT.................................................. 89 9 5.2.4. Tabulación de Componentes de Prácticas IoT con el Núcleo de la Esencia ...................... 90 5.3. Modelado de Mejores Prácticas en IoT con el Núcleo de la Esencia .................................. 100 5.4. Validación de los Modelos de Mejores Prácticas en IoT..................................................... 110 5.4.1. Planeación del Grupo Focal.............................................................................................. 110 5.4.1.1. Definición del Objetivo.................................................................................................. 110 5.4.1.2. Identificación de los Participantes................................................................................. 111 5.4.1.3. Programación de la Reunión.......................................................................................... 111 5.4.1.4. Preparación de los Materiales del Grupo Focal ............................................................. 111 5.4.1.5. Enviar Recordatorio a los Participantes......................................................................... 112 5.4.2. Desarrollo del Grupo Focal............................................................................................... 112 5.4.2.1. Presentación de los Participantes................................................................................... 112 5.4.2.2. Grabación de la Reunión................................................................................................ 112 5.4.2.3. Entrega de Materiales .................................................................................................... 112 5.4.2.4. Presentación del Grupo Focal ........................................................................................ 113 5.4.2.5. Discusión y Evaluación de los Modelos........................................................................ 113 5.4.2.6. Finalización de la Reunión............................................................................................. 113 5.4.3. Análisis de Datos y Reporte de Resultados ...................................................................... 113 5.4.3.1. Resultados de Validación de la Práctica 1 ..................................................................... 113 5.4.3.2. Resultados de Validación de la Práctica 2 ..................................................................... 114 5.4.3.3. Resultados de Validación de la Práctica 3 ..................................................................... 114 5.4.3.4. Resultados de Validación de la Práctica 4 ..................................................................... 115 5.4.3.5. Resultados de Validación de la Práctica 5 ..................................................................... 115 5.4.3.6. Resultados de Validación de la Práctica 6 ..................................................................... 116 5.4.3.7. Resultados de Validación de la Práctica 7 ..................................................................... 116 10 5.4.3.8. Resultados de Validación de la Práctica 8 ..................................................................... 117 5.4.3.9. Resultados de Validación de la Práctica 9 ..................................................................... 117 5.4.3.10. Resultados de Validación de la Práctica 10 ................................................................. 118 5.4.3.11. Conclusiones de la Validación de los Modelos ........................................................... 118 Capítulo VI: Conclusiones y Trabajo Futuro ........................................................................ 120 6.1. Conclusiones........................................................................................................................ 120 6.2. Cumplimiento de Objetivos................................................................................................. 121 6.3. Trabajos Futuros .................................................................................................................. 124 Referencias ................................................................................................................................ 125 Anexos........................................................................................................................................ 15

FIRMa: uma proposta baseada nos instrumentos utilizados pela gestão da informação para auxiliar o processo de gestão de requisitos de software

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Educação, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Informação, Florianópolis, 2021.Algumas das atividades fundamentais do processo de desenvolvimento de software estão relacionadas à disciplina de Engenharia de Requisitos, uma das áreas da Ciência da Computação cujos objetivos são descobrir, analisar, documentar, verificar e gerir os requisitos que farão parte do software. Os requisitos são as características do sistema, sendo identificados com base em informações fornecidas pelos usuários ou por especialistas no negócio; e a efetiva gestão dessas informações é essencial para garantir que o sistema atenda às necessidades de quem irá utilizá-lo. De acordo com pesquisas, um dos problemas que impactam negativamente o processo de desenvolvimento de software está relacionado com a condução da atividade de gestão dos requisitos do projeto. E, com o intuito de amenizar esse problema, esta tese propõe o FIRMa ? Framework based on Information Management to Requirements Management. Esse framework tem como objetivo auxiliar as atividades do processo de gestão de requisitos a partir da aplicação de instrumentos utilizados pela gestão da informação. Para a elaboração do FIRMa, oito instrumentos foram experimentados em um processo de gestão de requisitos e avaliados em relação a sua complexidade, satisfação, recursos envolvidos e adaptabilidade. Após a sua aplicação e avaliação, os instrumentos considerados passíveis de ser aplicados no contexto da gestão de requisitos e selecionados para compor o FIRMa foram a identificação e classificação das fontes de informação, os glossários, os cabeçalhos de assunto, as taxonomias, os tesauros, as redes semânticas e as ontologias. A presente pesquisa caracteriza-se quanto à natureza como uma pesquisa aplicada, objetivando a solução de problemas do mundo real; quanto aos objetivos como exploratória e descritiva; e quanto à abordagem utiliza-se de métodos mistos, uma vez que associa formas de pesquisa qualitativa e quantitativa em um mesmo estudo. E, quanto aos procedimentos metodológicos, foi escolhida a pesquisa bibliográfica para a compreensão dos conceitos relacionados à gestão da informação e à gestão de requisitos, tendo sido utilizado para a construção do framework o método Design Science Research. Após definidas as diretrizes para o seu uso, o framework foi avaliado por um grupo de 18 especialistas da área da Engenharia de Requisitos, que deram a sua opinião sobre cada um dos instrumentos empregados pela gestão da informação selecionados para fazerem parte da sua estrutura, bem como sobre as etapas definidas e as diretrizes elaboradas para a sua utilização. Os resultados da avaliação demonstraram que o FIRMa pode vir a contribuir com as atividades do processo de gestão de requisitos e consequentemente aumentar as chances de sucesso do projeto.Abstract: Some of the software development process's fundamental activities are related to the discipline of Requirements Engineering, one of Computer Science areas. Their objectives are to discover, analyze, document, verify and manage the requirements that will be part of the software. The requirements are the system's characteristics and are identified based on information provided by users or experts in the business, and the effective management of this information is essential to ensure that the system meets the needs of those who will use it. According to research, one of the problems that negatively impact the software development process is related to the conduct of the project requirements management activity, and to alleviate this problem, this thesis proposes the FIRMa - Framework based on Information Management to Requirements Management. This framework aims to assist the requirements management process activities from applying tools used for information management. For elaborating the FIRMa, eight tools were tested in a requirements management process and evaluated their complexity, satisfaction, resources involved, and adaptability. After its application and evaluation, the tools considered likely to be applied of requirements management and selected to compose the FIRMa were: the identification and classification of information sources, glossaries, subject headings, taxonomies, thesauri, semantic networks, and ontologies. The present research is characterized as to its nature as applied research, aiming at the solution of real-world problems; as to the objectives as exploratory and descriptive; as for the approach, mixed methods are used, since it combines forms of qualitative and quantitative research in the same study. Was used bibliographic research as for the methodological procedures to understand the concepts related to information management and requirements management, and for the construction of the framework, was use the Design Science Research method. After defining the guidelines for its use, the framework was evaluated by a group of 18 specialists in the area of Requirements Engineering, who gave their opinion about each of the tools used by the information management selected to be part of their structure, as well as on the defined steps and guidelines developed for its use. The evaluation results demonstrated that the FIRMa can contribute to the activities of the requirements management process and consequently increase the chances of success of the project