Automatische Klassifikation von Anforderungen zur Unterstützung von Qualitätssicherungsprozessen

The article may be also found at https://dl.gi.de/handle/20.500.12116/1040.Während des Requirements-Engineering werden Anforderungen an zu entwickelnde Systeme und Komponenten in Form von Lastenheften dokumentiert. Diese Lastenhefte enthalten neben rechtlich relevanten Anforderungen weitere Inhalte wie Erklärungen, Zusammenfassungen und Abbildungen. Um zwischen Anforderungen und solchen Zusatzinformationen unterscheiden zu können, werden alle Lastenheftinhalte manuell als Anforderung oder Information eingestuft. Analysen haben ergeben, dass diese Klassifikation nicht konsequent durchgeführt wird. Daher liegt es nahe, diese Klassifikation zu automatisieren. In diesem Beitrag wird ein Ansatz vorgestellt, der diese Klassifikation mithilfe von Techniken aus dem Bereich Data Mining und Machine Learning automatisch durchführen kann

Using tools to assist identification of non-requirements in requirements specifications : A controlled experiment

[Context and motivation] In many companies, textual fragments in specification documents are categorized into requirements and non-requirements. This categorization is important for determining liability, deriving test cases, and many more decisions. In practice, this categorization is usually performed manually, which makes it labor-intensive and error-prone. [Question/Problem] We have developed a tool to assist users in this task by providing warnings based on classification using neural networks. However, we currently do not know whether using the tool actually helps increasing the classification quality compared to not using the tool. [Principal idea/results] Therefore, we performed a controlled experiment with two groups of students. One group used the tool for a given task, whereas the other did not. By comparing the performance of both groups, we can assess in which scenarios the application of our tool is beneficial. [Contribution] The results show that the application of an automated classification approach may provide benefits, given that the accuracy is high enough

“What does my classifier learn?” : A visual approach to understanding natural language text classifiers

Neural Networks have been utilized to solve various tasks such as image recognition, text classification, and machine translation and have achieved exceptional results in many of these tasks. However, understanding the inner workings of neural networks and explaining why a certain output is produced are no trivial tasks. Especially when dealing with text classification problems, an approach to explain network decisions may greatly increase the acceptance of neural network supported tools. In this paper, we present an approach to visualize reasons why a classification outcome is produced by convolutional neural networks by tracing back decisions made by the network. The approach is applied to various text classification problems, including our own requirements engineering related classification problem. We argue that by providing these explanations in neural network supported tools, users will use such tools with more confidence and also may allow the tool to do certain tasks automatically

Automatic classification of requirements based on convolutional neural networks

The results of the requirements engineering process are predominantly documented in natural language requirements specifications. Besides the actual requirements, these documents contain additional content such as explanations, summaries, and figures. For the later use of requirements specifications, it is important to be able to differentiate between legally relevant requirements and other auxiliary content. Therefore, one of our industry partners demands the requirements engineers to manually label each content element of a requirements specification as "requirement" or "information". However, this manual labeling task is time-consuming and error-prone. In this paper, we present an approach to automatically classify content elements of a natural language requirements specification as "requirement" or "information". Our approach uses convolutional neural networks. In an initial evaluation on a real-world automotive requirements specification, our approach was able to detect requirements with a precision of 0.73 and a recall of 0.89. The approach increases the quality of requirements specifications in the sense that it discriminates important content for following activities (e.g., which parts of the specification do I need to test?)

Automatische Erkennung von Model Smells in Simulink-Modellen

Simulink-Modelle werden mit zunehmender Komplexität anfällig für Qualitätsdefizite. Die Ursache dafür sind strukturelle Probleme, sogenannte Model Smells. Die manuelle Erkennung von Model Smells ist aufwändig, daher wird ein Verfahren zur automatisierten Erkennung von Model Smells vorgestellt. Dieses ermöglicht es Modellierern, effizient die Qualität von Modellen zu verbessern

Klassifikation von Anforderungen und Informationen zur Unterstützung von Qualitätssicherungsprozessen

Anforderungsdokumente werden im Anforderungsmanagement verwendet, um Eigenschaften und Verhalten von Systemen zu dokumentieren. In der Automobilindustrie werden diese Dokumente verwendet, um die von Zulieferern zu fertigenden Komponenten zu beschreiben und um für die Kommunikation zwischen Zulieferer und Konzern eine rechtliche Grundlage zu schaffen. Daher müssen diese Dokumente diversen Qualitätsstandards und Qualitätsrichtlinien entsprechen. In manuellen Reviews werden Anforderungsdokumente gegen diese Richtlinien geprüft. Eine Richtlinie besagt, dass in Anforderungsdokumenten eine klare Trennung zwischen rechtlich verbindlichen Anforderungen und sogenannten Zusatzinformationen (Abbildungen, Erläuterungen, Beispiele, Verweise, etc.) existieren muss. Dazu wird jedes Objekt entsprechend dem Inhalt mit einem Objekttyp annotiert. Die Überprüfung der Korrektheit des Objekttyps ist ein zeitaufwändiger und fehleranfälliger Prozess, da Anforderungsdokumente in der Regel mehrere tausend Objekte umfassen. In dieser Arbeit wird am Beispiel des Reviews des Objekttyps untersucht, ob und in welcher Art und Weise der Reviewprozess durch den Einsatz von maschinellem Lernen unterstützt werden kann. Dazu wird zuerst ein Klassifikator trainiert, der in der Lage ist, zwischen Anforderungen und Zusatzinformationen zu unterscheiden. Ein darauf basierendes Werkzeug ist in der Lage, Anwender bei der Überprüfung des Objekttyps durch Hinweise und Warnungen zu unterstützten. In empirischen Studien wird untersucht, ob Anwender durch den Einsatz des Werkzeugs das Review von Anforderungsdokumenten besser durchführen können. Die Ergebnisse zeigen, dass Anwender nicht nur mehr falsch klassifizierte Objekte finden, sondern auch durchschnittlich 60% der für das Review verwendeten Zeit einsparen können. Durch die Übertragung des Ansatzes auf ein weiteres Klassifikationsproblem wird zudem gezeigt, dass der Einsatz von Werkzeugen nicht nur auf den Anwendungsfall Objekttypklassifikation beschränkt ist, sondern potenziell auf viele weitere zu überprüfende Richtlinien übertragbar ist

SLRefactor: Ein Refactoring-Ansatz für Simulink-Modelle

Bei der Funktionsmodellierung ist die Veränderung und Erweiterung der Struktur eines Modells eine häufig durchgeführte Aktivität. Während es bereits Refactoring-Ansätze für textuelle Programmiersprachen wie Java, C# usw. gibt, fehlt ein vergleichbarer, integraler und durchgehender Ansatz für Simulink-Modelle. Wir haben einen automatisierten Refactoring-Ansatz (im Folgenden SLRefactor-Ansatz genannt) für Simulink-Modelle erfolgreich entwickelt, der in einem Zeitraum von ca. zwei Jahren in der Serienentwicklung bei der Daimler AG erprobt und eingesetzt wurde. In diesem Beitrag wird der SLRefactor-Ansatz anhand eines ausführlichen Beispiels erläutert und es wird über die Erfahrungen beim produktiven Einsatz des Ansatzes und über die dabei gewonnenen Erkenntnisse berichtet

Multi-ancestry study of blood lipid levels identifies four loci interacting with physical activity.

Many genetic loci affect circulating lipid levels, but it remains unknown whether lifestyle factors, such as physical activity, modify these genetic effects. To identify lipid loci interacting with physical activity, we performed genome-wide analyses of circulating HDL cholesterol, LDL cholesterol, and triglyceride levels in up to 120,979 individuals of European, African, Asian, Hispanic, and Brazilian ancestry, with follow-up of suggestive associations in an additional 131,012 individuals. We find four loci, in/near CLASP1, LHX1, SNTA1, and CNTNAP2, that are associated with circulating lipid levels through interaction with physical activity; higher levels of physical activity enhance the HDL cholesterol-increasing effects of the CLASP1, LHX1, and SNTA1 loci and attenuate the LDL cholesterol-increasing effect of the CNTNAP2 locus. The CLASP1, LHX1, and SNTA1 regions harbor genes linked to muscle function and lipid metabolism. Our results elucidate the role of physical activity interactions in the genetic contribution to blood lipid levels

Catching Element Formation In The Act

Gamma-ray astronomy explores the most energetic photons in nature to address some of the most pressing puzzles in contemporary astrophysics. It encompasses a wide range of objects and phenomena: stars, supernovae, novae, neutron stars, stellar-mass black holes, nucleosynthesis, the interstellar medium, cosmic rays and relativistic-particle acceleration, and the evolution of galaxies. MeV gamma-rays provide a unique probe of nuclear processes in astronomy, directly measuring radioactive decay, nuclear de-excitation, and positron annihilation. The substantial information carried by gamma-ray photons allows us to see deeper into these objects, the bulk of the power is often emitted at gamma-ray energies, and radioactivity provides a natural physical clock that adds unique information. New science will be driven by time-domain population studies at gamma-ray energies. This science is enabled by next-generation gamma-ray instruments with one to two orders of magnitude better sensitivity, larger sky coverage, and faster cadence than all previous gamma-ray instruments. This transformative capability permits: (a) the accurate identification of the gamma-ray emitting objects and correlations with observations taken at other wavelengths and with other messengers; (b) construction of new gamma-ray maps of the Milky Way and other nearby galaxies where extended regions are distinguished from point sources; and (c) considerable serendipitous science of scarce events -- nearby neutron star mergers, for example. Advances in technology push the performance of new gamma-ray instruments to address a wide set of astrophysical questions.Comment: 14 pages including 3 figure

The burden of mental disorders, substance use disorders and self-harm among young people in Europe, 1990–2019: Findings from the Global Burden of Disease Study 2019

Summary Background Mental health is a public health issue for European young people, with great heterogeneity in resource allocation. Representative population-based studies are needed. The Global Burden of Disease (GBD) Study 2019 provides internationally comparable information on trends in the health status of populations and changes in the leading causes of disease burden over time. Methods Prevalence, incidence, Years Lived with Disability (YLDs) and Years of Life Lost (YLLs) from mental disorders (MDs), substance use disorders (SUDs) and self-harm were estimated for young people aged 10-24 years in 31 European countries. Rates per 100,000 population, percentage changes in 1990-2019, 95% Uncertainty Intervals (UIs), and correlations with Sociodemographic Index (SDI), were estimated. Findings In 2019, rates per 100,000 population were 16,983 (95% UI 12,823 – 21,630) for MDs, 3,891 (3,020 - 4,905) for SUDs, and 89·1 (63·8 - 123·1) for self-harm. In terms of disability, anxiety contributed to 647·3 (432–912·3) YLDs, while in terms of premature death, self-harm contributed to 319·6 (248·9–412·8) YLLs, per 100,000 population. Over the 30 years studied, YLDs increased in eating disorders (14·9%;9·4-20·1) and drug use disorders (16·9%;8·9-26·3), and decreased in idiopathic developmental intellectual disability (–29·1%;23·8-38·5). YLLs decreased in self-harm (–27·9%;38·3-18·7). Variations were found by sex, age-group and country. The burden of SUDs and self-harm was higher in countries with lower SDI, MDs were associated with SUDs. Interpretation Mental health conditions represent an important burden among young people living in Europe. National policies should strengthen mental health, with a specific focus on young people.publishedVersio