基于本体的需求分析和软件体系结构设计研究

江东宇+康达+周王顺

摘要：传统的软件开发模式下，从提出需求到完成设计之间跨越的鸿沟是降低开发效率的主要因素。为了辅助设计人员进行高效的软件开发，文中提出一个基于本体的需求分析和软件体系结构设计方法。首先建立领域本体模型、需求本体模型和软件体系结构本体模型；接着在需求分析阶段，通过本体映射将用户需求映射到本体概念上，进行准确地需求质量评估；然后在体系结构设计阶段，通过对网上共享的设计文档进行五种维度的语义标注生成语义索引，实现跨领域的语义搜索，为设计人员提供更全面、更详细的设计文档作为参考；最后结合自己项目的特点，逐步构建、完善系统体系结构。本文将本体作为描述需求和体系结构的基础，实现了需求到设计的平滑过度，减少了设计人员和用户进行交流的时间开销，对于整体提高软件开发效率来说具有一定的帮助。

关键字：本体；语义网；语义标注；语义搜索；软件体系结构设计

中图法分类号：TP311文献标识码： A doi：

Abstract：In the traditional software development mode，the wider gap betweenrequirementanddesign which is the main factor to reduce the development efficiency. In order to assist designers to carry out efficient software development， this paper addressedaframeworkwithontologytechnology. Firstly， theDomainOntologyModel， Requirement OntologyModel and SoftwareArchitectureOntologyModelware built.Then in the requirements analysis phase， userrequirementswaremappedto the ontologynode inorder to moreaccuratelyassessneeds.During the summary design phase， it achieved interdisciplinarysemanticsearch through multidimensional semanticannotationof the design document and provided a more comprehensive and detailed template for designers， then using it to completesystems or subsystemarchitecturedesign.This paperdescribes the ontology as thebasis for the requirementsandarchitecture， not only to achieve a smooth transition from requirements to design， but also reduces the time overhead of the communication between the designer and the user.It is helpful to improve the efficiency of software development.

Keywords：Ontology；Semantic Web；Semantic Annotation； Semantic Search；Software ArchitectureDesign

1. 引言

隨着软件的普及，用户对系统提出的需求也在与日俱增，软件开发过程变得越来越复杂。一个良好的需求规格说明对于成功的软件开发项目来说是至关重要的。但是需求工程阶段是既耗时又容易出错的，主要表现在如何获取用户的真实需求以及如何发现需求中存在的错误，这需要开发人员与客户不断的沟通交流，并且许多错误是在执行或测试阶段才被检测出来，这大大增加了软件开发周期，降低了整体开发效率[1-4]。……