автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системная модель комплекса требований к автоматизированной информационной системе на основе семантической аннотации

На правах рукописи

ЯКОВЛЕВ Николай Николаевич

СИСТЕМНАЯ МОДЕЛЬ КОМПЛЕКСА ТРЕБОВАНИЙ К АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ НА ОСНОВЕ СЕМАНТИЧЕСКОЙ АННОТАЦИИ

4843274

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (в промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 7 Я М 3 2311

Уфа-2010

4843274

Работа выполнена на кафедре автоматизированных систем управления

ГОУВПО

«Уфимский государственный авиационный технический университет»

Научный руководитель засл. деят. науки РФ, д-р техн. наук, проф.

КУЛИКОВ Геннадий Григорьевич

Официальные оппоненты д-р техн. наук, проф.

ПАВЛОВ Сергей Владимирович,

Уфимский государственный авиационный технический университет

канд. техн. наук, доцент ХРИСТОЛЮБОВ Вячеслав Леонидович,

ОАО «Уфимское моторостроительное производственное объединение»

Ведущая организация Республиканский научно-технический

и информационный комплекс «Баштехинформ»

Защита состоится -*// 2011 года в. 10 часов

на заседании диссертационного совета Д-212.288.03 при Уфимском государственном авиационном техническом университете по адресу: 450000, Уфа-центр, ул. К. Маркса, 12

. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан 29 декабря 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д-р техн. наук, проф. В. В. Миронов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Большинство бизнес-процессов любого современного промышленного предприятия подлежат автоматизации и информатизации. Средством автоматизации и информатизации является автоматизированная информационная система (далее АИС), которая формируется, а впоследствии эволюционирует, в соответствии с требованиями, предъявляемыми к ней бизнесом, пользователями, а также законодательной и нормативной средой, окружающей бизнес.

В научно-исследовательской работе CHAOS, выполненной исследовательской организацией Standish Group, указано 10 факторов, которые не позволяют вовремя завершать проект, направленный на создание либо развитие АИС (далее проект АИС), в рамках бюджета и требуемой функциональности. Следует выделить первые три самых распространенных из них:

- недостаток данных от пользователей;

- незаконченные требования и спецификации требований;

- изменение требований и спецификаций требований.

Очевидно, что все три указанных фактора неудач проектов АИС связаны с работой с комплексом требований (КТ), поэтому эффективное управление комплексом требованиями может значительно снизить долю неудавшихся проектов.

Вместе с тем, КТ является одним из ключевых компонентов проекта в соответствии с международным Сводом знаний по управлению проектами РМВоК4. В соответствии с общепринятой методологией IBM Rational Unified Process, регламентирующей разработку АИС, управление требованиями (УТ) к АИС является одним из основных процессов, обеспечивающих качество разработки АИС. Цель УТ состоит в том, чтобы гаранггаровать документирование, проверку и удовлетворенность потребностей заказчиков от предприятия. Поскольку требование имеет какие-либо парные ему «ответы» (результаты валидации, реализации, тестирования), то актуально повторное использование требования (ПИТ) из одного крупного типового проекта в одном или нескольких других проектах, и, как следствие, использование результатов реализации этого требования. Актуальность ПИТ обусловлена еще и ростом распространенности сервисно-ориентированной архитектуры АИС, одним из принципов которой является повторное использование сервисов как результатов реализации требований.

В соответствии с концепцией Бэхилла и Бриггса, нашедшей свое отражение в международном стандарте системной инженерии ISO/ffiC 15288, любая техническая система имеет следующие стадии жизненного цикла (ЖЦ): замысел, разработка, производство, применение, поддержка применения, списание. Принципиальное отличие ЖЦ информационной системы от ЖЦ материальной в том, что на стадии «применение», продукт производства АИС может применяться неограниченное количество раз в любой географической точке, доступной по сети передачи данных. Продукт же производства материальной системы на стадии применения ограничен как количественно, так и в возможности перемещения. Таким образом, информационный продукт может тиражироваться с гораздо метшими затратами, чем материальный. Масштабное тиражирование при производстве крупных типовых АИС порождает проблему поиска и выбора нужного информационного ресурса среди многообразия доступных.

ПИТ и контроль целостности данных о требовании сталкиваются с такими проблемами как необходимость быстрого поиска требований по семантическим признакам, эргономичного представления данных о требовании и контроля потока работ с требованиями, В данной работе предлагается решение этих проблем на основе системного и семантического моделирования КТ.

Анализ отечественной и зарубежной литературы и источников сети Интернет позволяют сделать вывод, что исследованием и разработкой подходов к решению вышеуказанных проблем занимаются крупные информационные компании, такие как ШМ и Borland. Каждая из них предлагает программные средства и технологии, такие как RequisitePro, DOORS и CaliberRM, но ни одна из них не поддерживает работу с семантическими признаками требования, а предлагаемые ими модели потока работ с требованием не удовлетворяют производственным потребностям и целям УТ в полной мере.

Среди российских и зарубежных ученых и ГГ-специалистов, изучающих проблемы УТ, можно отметить работы А. Левенчука, Б. Мишнева, П. Зильчинско-го, А. Новичкова, Д. Карлсона, Т.Мунди, Ф. Холсворта, Сойонг Пака, Ян Лин, К. Форсберга, Э. Халл и др, В их работах поднимаются проблемы повторного использования и контроля потока работ, однако не предлагается формализованных, подлежащих автоматизации решений.

Выявленные реалии позволяют констатировать, что проблема организации потока работ с требованием с учетом ПИТ и поиска требований по семантическим признакам представляется недостаточно исследованной, а большинство проектов по организации эффективной работы с требованиями заказчиков не завершаются успехом из-за отсутствия системного подхода к решению данной проблемы. Это определяет актуальность, цель и практическую значимость выбранной темы.

Объектом исследования является комплекс требований к автоматизированной информационной системе в течение их жизненного цикла.

Предметом исследования является системная модель комплекса требований с формализованными семантическими признаками требования к АИС.

Целью диссертационной работы является разработка системной модели КТ, ориентированной на повторное использование требований при реализации новой АИС и повышающей эффективность разработки АИС, а также разработка методики поиска и сравнения требования по его семантическим признакам.

Задачи исследования, решение которых необходимо для достижения цели диссертационной работы.

1. Модификация традиционной модели потока работ с требованиями, направленная на их повторное использование.

2. Построение системной модели комплекса требований, ориентированной на их повторное использование, и включающей в себя функциональную, динамическую и информационную модели КТ.

3. Разработка методики поиска и сравнения требований к АИС по семантическим признакам, позволяющей находить семантически схожие требования из комплексов требований существующих проектов в интерактивном режиме.

4. Разработка алгоритмического обеспечения ПИТ, отражающего взаимодействие участников проекта АИС с системой УТ.

5. Разработка прототипа программного обеспечения системы УТ, позволяющего реализовать предлагаемые модели и методику, его апробация и анализ эффективности полученных научных результатов на его основе.

Методы исследования

Для решения поставленных в диссертационной работе задач использованы методы системного анализа, методы общей теории множеств, теория реляционных и многомерных баз данных, методы объектно-ориентированного программирования, в качестве средства моделирования применены методологии объеюто-ориентированного проектирования ЦМЬ и структурного анализа Б АОТ.

Основные научные результаты, выносимые на защиту.

1. Модель потока работ с требованиями, модифицированная таким образом, чтобы результаты работы с требованиями могли использоваться повторно при возникновении подобных требований в других проектах.

2. Системная модель комплекса требований, ориентированная на повторное использование требования и результатов его реализации. Она включает в себя модифицированный поток работ с требованиями, представляющий собой функциональную и динамическую модели КТ, и информационную модель комплекса требований, сопровождаемую многоаспектным словарем данных (МСД). МСД позволяет обеспечить достоверность и контроль использования данных о требовании на протяжении их ЖЦ.

3. Методика поиска и сравнения требований по семантическим признакам, включающая правило семантической аннотации требования, позволяющее формализовать семантику требования и формальный критерий сравнения требований на основе такой аннотации. Следствием данной методики явилась многомерная модель данных о требовании, основополагающими измерениями которой выступают семантические признаки требования к АИС.

4. Алгоритмическое обеспечение ПИТ, отражающее взаимодействие участников проекта АИС с системой УТ при поиске требований в КТ.

5. Прототип системы УТ (СУТ) на основе системной модели комплекса требований и методики поиска и сравнения требований по семантическим признакам. Анализ эффективности полученных результатов, проведенный на основе прототипа.

Научная новизна работы содержится в следующих результатах.

1. Предложена структура потока работ с требованиями, отличающаяся от традиционной наличием дополнительной подструктуры, обеспечивающей возможность повторного использования результатов проектных работ с требованиями.

2. Построена системная модель комплекса требований, отличающаяся ориентированностью на повторное использование требования и результатов его реализации. Модель позволяет контролировать поток работ с требованием, предусматривающий ПИТ, и вести базу данных результатов работы с этим требованием в течение его ЖЦ, что повышает полноту и достоверность информации о требованиях к АИС.

3. Разработана методика поиска и сравнения требований по его семантическим признакам, отличающаяся возможностью формализации семантики требования за счет правила семантической аннотации требования, основанного на разделении аннотирующих семантических концептов на категории, и критерия сравне-

ния требований на основе такой аннотации. Методика позволяет дискретно представить семантику требования, количественно оценить степень смыслового сходства требований и за счет этого ввести в УТ семантическую составляющую.

4. Разработан алгоритм поиска и сравнения требований при ПИТ, отличающийся использованием представленной в настоящей работе методики поиска и сравнения требований по его семантическим признакам. Алгоритм позволяет в автоматизированном режиме находить по семантическим признакам требования, похожие на исходное.

Практическую значимость имеют следующие результаты.

1. Разработанная системная модель KT и оригинальная методика поиска и сравнения требований по семантическим признакам позволяют ускорить работу с требованием в течение его ЖЦ. Использование их программной реализации в виде СУТ повышает качество реализуемого комплекса требований, и, как следствие, качество поставляемой предприятию АИС.

2. Разработанный на основе технологии PHP программный прототип СУТ «SemanticReq», реализующий представленные в работе научные результаты, позволяет участникам проекта по созданию АИС в принимать решения для ПИТ на основе имеющегося в проекте комплекса требований.

Результаты данного исследования были использованы в ООО «Дататех» в проектах по внедрению и кастомизации АСУД на платформе «БОСС-Референт 3.2.x» (в ОАО «АНК Башнефть»), что подтверждено актом внедрения, а также были внедрены в учебном процессе технического вуза.

Апробация работы

Основные научные и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: 9-, 11- и 12-й Международных конференциях «Компьютерные науки и информационные технологии» (CSIT), Уфа-Красноусольск, 2007, Крит (Греция), 2009, Уфа-Москва-Санкт-Петербург, 2010; Региональной зимней школе-семинаре аспирантов и молодых ученых, Уфа, 2006 и 2010, на семинарах регионального уровня, а также во время научной стажировки в университете Карлсруэ (Германия) по программе DAAD «Михаил Ломоносов» в 2007-2008 годах.

Публикации

Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в 9 источниках, включающих 2 статьи в журналах, реферируемых ВАК, и 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ПЭВМ.

Структура и объем работы

Работа включает введете, 4 главы основного материала, заключение, библиографический список из 104 наименований и 2 приложения. Работа без библиографического списка и приложений изложена на 130 страницах машинописного текста и включает 31 рисунок и 10 таблиц.

Связь с плановыми исследованиями

Данное исследование проводилось в рамках гранта Президента Российской Федерации № НШ-65497.2010.9.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель и задачи исследования, определены научная новизна и практическая значимость работы.

Первая глава посвящена обзору и анализу существующих проблем и особенностей УТ в проектах АИС, касающихся разработки и эволюции АИС. Также рассмотрены общие проблемы управления проектами создания АИС. Даны определения основным понятиям, рассмотрены их философские и онтологические аспекты. Проведена аналогия эволюции АИС с эволюцией естественных систем с применением теории эволюции Дарвина и теории вызова и ответа Тойнби.

В соответствии с Глоссарием терминов программной инженерии IEEE, являющимся общепринятым международным стандартом, требование это:

1) условия или возможности, необходимые пользователю для решения проблем или достижения целей;

2) условия или возможности, которыми должна обладать система или системные компоненты, чтобы выполнить контракт или удовлетворять стандартам, спецификациям или другим формальным документам;

3) документированное представление условий или возможностей.

Также приведены определения требования из стандарта качества ISO 9000:2008 и стандарта разработки требований ISO/IEC 29148.

Комплекс требований - это модель (с определенной степенью адекватности, точноста) предполагаемого решения в терминах требований.

УТ начинается с выявления и анализа целей и ограничений заказчика. УТ включает поддержку ЖЦ требований, мониторинг реализации требований и организацию работы с требованиями и сопутствующей информацией, возникающей вместе с требованиями. Рассмотрены практики и положения из стандартов ГОСТ 34, IT1L, RUP и ВАВоК. На их основе проанализированы место KT в жизненном цикле АИС, особенности и проблемы УТ и пути их решения, а также приведены классификации требований. Дана авторская классификация требований.

Рассмотрены проблемы УТ к АИС на примерах внедрения и кастомизации автоматизированной системы электронного документооборота (далее АСУД) для промышленных предприятий и технических вузов. Выделены следующие проблемные подпроцессы УТ:

- контроль целостности требований проекта АИС;

- повторное использование требований к АИС;

- контроль потока работ по реализации требования к АИС.

Общая проблематика УТ и ПИТ схематично представлена на Рисунок 1.

Выполнен анализ существующих программных решений в УТ, таких как IBM Rational RequisitePro, Borland CaliberRM и Telelogic DOORS. Они предоставляют возможности хранения и изменения требований с атрибутами, трассировку и выполнение реляционных запросов, но не обладают функциональностью, обеспечивающей ПИТ и работу с семантикой требований. Делается вывод о необходимости разработки системной модели KT (СМКТ), способствующей ПИТ, и методики поиска и сравнения требований по семантическим признакам. Проведен анализ близких к исследуемой теме отечественных и зарубежных научных работ, рассматривающих аналогичные проблемы и подходы, указаны недостатки данных работ, не позволяющие решить вышеозначенные проблемы.

Проект АИС (информационный продую-ставит вопрос тиражируемое™)

Управление Управление

конфигурациями требованиями

Организация патока работ с ПИТ

Поме* по

атрибутам

Рисунок 1 -Многоуровневая иерархическая схема проблематики УТ и ПИТ

Вторая глава посвящена разработке СМКТ, ориентированной на ПИТ. Системная модель понимается как совокупность функциональной, информационной и динамической модели в терминах БАОТ.

аоадай^гаи»

Иопопьаоеани» существующей I фуыауомальиооти АИС Н

Поисж биум^фунхций Аиалга Налти я необходимой

■ фуюционалыюсти функциональности • АИС И

АИС Примите рашаим

Обращение к хонсугь'пмту

АнапМ наличия необходимой функциональности » АИС и Принятие решение

Контур вхсулктироваиия

Команда проекта

Рисунок 2 - Контур управления требованиями с учетом ПИТ Представлен тройной контур УТ к АИС по отклонениям (Рисунок 2), в котором объектом управления являются требования и результаты их реализации, субъектом - участники проекта АИС, разделенные по ролям, а управляющим воздействием—решения, принимаемые субъектами с помощью СУТ.

Иллюстрируется ЖЦ требования к АИС, предложенный в данной работе на основе практик ГПЬ 3 и ЖЦ АИС по стандартам ШР и КОЛЕС 12207, разрабо-

танных на основе теорий ЖЦ АИС У. Ройса и Б. Боэма. Расписаны способ представления требования и участник проекта дня каждой стадии. Приводится модель потока работ с требованиями, ориентированного на ПИТ, в виде диаграммы активностей по методологии ЦМЬ, являющейся модификацией сети Петри (Рисунок 3). Овалами представлены активности участников проекта, а прямоугольниками -состояния требования. Эта модель отражает функциональные и динамические свойства требования и КТ.

Ставится задача разработки ИМКТ, которая дает следующие возможности:

- поддерживать КТ с учетом ПИТ и результатов их реализации, т. е. служить информационным обеспечением потока работ с требованием, ориентированного на ПИТ;

- учитывать такие аспекты требования как «стадия ЖЦ», «исполнитель на каждой стадии ЖЦ», «область знаний»;

- получать сводные отчеты о показателях КТ, с помощью которых пользователь-аналитик сможет ориентироваться в информационном пространстве требований по их атрибутивным И семантическим признакам гораздо эффективнее,

На основе международных стандартов ШЬ и ВАВоК 1.6 анализируются атрибуты требования, необходимые для решения поставленной задачи. Усовершенствование информационного обеспечения потока работ с требованиями позиционируется как подход к увеличению эффективности УТ,

ИМКТ приводится в виде диаграммы «сущность-связь», построенной в нотации ГОЕР1Х (Рисунок 4). Па ее основе разрабатывается многоаспектный ело-

варь данных (МСД) о требовании. Он определяет метаданные требования, которые не позволяет отразить нотация ГОЕГ1Х. Эти метаданные определяют порядок работы с данными о требовании и доступа к ним. Для построения МСД выделено три аспекта, один из которых - область знаний - определяет основание для визуальной группировки атрибутов, а два других - роль пользователя и стадия ЖЦ определяют, может ли текущий пользователь редактировать или вводить тот или иной атрибут на данной стадии ЖЦ. Такой подход служит основанием для многоаспектного разграничения доступа к данным о требованиях и, следовательно, повышает уровень целостности и достоверности данных.

Домам

РК

Домен

Лрс#*7

РК ID проект»

FK1 Нимхм Tvowm Ю домена

Сем категория

РК ID |гатуорич

FK1 Категории ID домена

КОМ

Концепт

РК IP концепта

FK1 (О категории Тег Вес

Реализация

РК |р ре!ЛИЗШИИ

FK1 FK2 FK3 Трудоемкость ¡факт) Отчет о выполнении 10 класса 10 файла Коэфф. качества 10 ошибки Число ошибок

Исполнитель

РК IP исполнителя

ФИО Контакты

Требование

РК

FKS Ю статуса

Фориу пиров ка

Отопив

FK1 ID проекта

УК! Ю приоритета

FK3 ID вида

Тип

10 Статуса

ID Слотяости

10 FHraca

Выполнимость

Стоимость

FK2 10 концепта

(-К4 ID риска

t-K6 ID исполнителя

Трудоемкость (план)

Версия

1-Кв ID раалкэацим

ID радктеп»

£

Разработчик Архитектор

PK.FK1 ID иепппнитепя PK.FK1 ip исполнителя

Ксммеит разработчика Ком мент архитектора

ОвйЛ

РК 1Рфайл4

Файл

Статус

РК ID дтатуг!

Статус

Вид

РК

Вид

Приоритет

РК ID приоритета

Приоритет

Рис*

РК |0 рушк«

Уровень риска

Ошибка

РК ID ошибцн

Огекшиа ошибки Как должно бьгь

Рисунок 4 - Информационная модель КТ

В основе МСД лежит следующая метамодель. Обозначим множество всех атрибутов требования, показанных на ИМКТ, как Attr(R), где R -это требование.

Тогда A(R, fj,uk,s,) = {a^a^,...;^}, п е N, (1)

- это множество атрибутов каждого требования, которые при визуализации группируются в область знаний /}, и их может редактировать пользователь с ролью ик, когда требование находится в стадии s,.

fj £ F- область знаний {field, для данной работы перечень областей взят из свода знаний по проектному менеджменту исследовательского института PMI);

ик g U -роль пользователя ((Лег);

е - стадия ЖЦ;

ипри/ = 1'" Va, sAttr(R),

априУ/,. е^пУм, б А{К,/1,ик,з1) е (2)

Фрагмент МСД представлен в виде матрицы «Стадия )КЦ * Область знаний».

Таблица 1 - Фрагмент МСД о требовании (описана часть атрибутов)

Атрибут Аспект Обяз Тип Мн/ 311

Область Стадия Роль

Описание Объем Выявление Аналитик Текст

Заголовок Объем Докум-ние Аналитик Да Текст

Тип Объем Выявление Аналитик да Категория

Приоритет Время Выявление Аналитик да Категория

Автор Коммуникации Выявление Аналитик да Категория

Родительское требование Объем Докум-ние Аналитик Требование

Трудоемкость (план) Стоимость Валидация Архитектор Число

Аналитик Ресурсы Докум-ние Система Категория

Разработчик Ресурсы Валидация Система Категория

Уровень риска Риски Валидация Архитектор Категория

Классы Интеграция Разработка Разработчик да Категория Д*

Представленная СМКТ, ориентированная па ПИТ, включает модель потока работ с требованием, отражающую функциональные и динамические свойства требования, и информационную модель комплекса требований (ИМКТ), предполагающую наличие единого кросс-проектного информационного пространства требований,. На основе ИМКТ предлагается многоаспектный словарь данных о требовании (МСД), учитывающий следующие аспекты: 1) состояние требования в соответствии с номенклатурой состояний в потоке работ, 2) роль участника проекта, работающего с требованием, 3) область знаний в соответствии с номенклатурой областей знаний по стандарту PMI.

Применение СМКТ способствует решению описанных в 1-й главе проблем УТ. СМКТ служит основой разработки СУТ с поддержкой ПИТ.

В третьей . главе предлагается методика поиска и сравнения требований на естественном языке по семантическим признакам, позволяющая сопоставлять семантику полученных требований друг с другом, а также с уже имеющимися требованиями аналогичных проектов АИС, с целью проверки их на дублирование, противоречивость и сходство.

Проблема заключается в том, что в разных проектах, связанных с развитием одной базовой АИС, от разных заказчиков могут поступать похожие, а иногда даже одинаковые требования, а аналитики и разработчики могут даже не подозревать о том, что такое же или аналогичное требование уже поступало к их коллегам, и реализовывать уже готовую функциональность заново. Также могут возникнуть несколько внешне различных требований, имеющих одинаковую семантику с функциональной точки зрения. Поэтому важным элементом управления проектом АИС становится правильно организованная СУТ, базирующаяся на предложенной СМКТ и методике.

Одним из подходов к решению вышеозначенной проблемы УТ, облегчающим работу с комплексом требований к АИС и взаимодействие между участии-

ками проектов и повышающим эффективность работ за счет снижения трудоемкости, является разработка методики поиска и сравнения требований на естественном языке (ЕЯ) по семантическим признакам.

Автоматизированное сравнение формулировок требований на естественном языке (ЕЯ) представляется очень сложным в контексте ПИТ и нецелесообразным. Поэтому предлагается формализовать семантику требования к АИС.

Для разработки методики поиска и сравнения требований по семантическим признакам ставятся следующие задачи:

1) формализация семантики требований (выделение их формальных семантических признаков) для семантической аннотации (СА);

2) разработка формальных критериев сравнения требований по их семантическому (смысловому) содержанию;

3) разработка алгоритма аннотации, поиска и сравнения требований. Приводится теоретико-множественное описание КТ. Вводится понятие

«домен» - группа проектов, объединенных по какому-либо признаку, например, предметной области.

D — {d],d2,...,dn} — множество доменов (предметных областей), neN •

^ ~ {Р\>Ргт--->Рт) -множество проектовi-ro домена, где , = 1>" ; Л _ irP ГМ гЛл ■>' '""' ' - множество требований j-ro проекта i- того домена, где

i = l,n и j = \,т _

Требование - это утверждение, имеющее свою структурную специфику, а его структура в соответствии с известными практиками разработки АИС (ITIL, ВАВоК) сводится к шаблону «[обстоятельства][субъект][действие][объект]». Пример: «Подписант [субъект] должен иметь возможность открыть на редактирование [действие] поручение [объект] на стадии исполнения [обстоятельства]». Таким образом, требование описывается несколькими категориями, каждая из которых несет в себе часть его семантики - концепт (ключевое слово), причем каждый концепт принадлежит определенной категории.

Concepts, . i = Tn

1 ' - множество концептов 1-го домена, где с точки зрения век-

торного анализа является базисом СА.

В качестве решения задачи формализации семантики требования разрабатывается правило категоризованной СА. СА состоит из концептов, каждый из которых принадлежит к одной из категорий. Каждая категория имеет только один концепт. Концепт и является семантическим признаком требования.

Аналитик заполняет предопределенные для каждого проекта семантические атрибутов требования (категории). Помимо вышеприведенных основных четырех категорий для каждого домена могут добавляться специфичные для него дополнительные категории. Домен обладает набором семантических категорий, актуальных для этих всех его проектов, и репозиторием всех концептов, уже имеющихся во всех проектах домена.

Представлена теоретико-множественная модель комплекса требований.

г/' = {textkJ', Ckjl, AkJ'} - вектор атрибутов k-ro требования (где к = \,1) j-го про-

kii

екта i-ro домена, где text - это текстовая формулировка требования,

Ctß = {cf ,cf ,...,0^'} _ множество концептов (т. e. CA), а каждый концепт принадлежит суммарному множеству, т. е. б Concepts , а

= {a%',af,...,af} - множество несемантических атрибутов требования, управление которыми рассмотрено во второй главе.

Правило категоризованной CA позволяет аналитику получить для всех требований Гк множество концептов & на основании его заголовка .

Аннотация может производиться как вручную (вводом концепта с клавиатуры или выбором из списка уже имеющихся), так и автоматически (система обрабатывает текст требования и, если, находит в тексте требования слово, уже зафиксированное ранее как концепт этого домена, то значение подставляется в категорию автоматически).

В рамках определенного домена набор категорий можно расширить, например, для АСУД можно добавить такие категории как «документ», «адресат». Так как концепты разбиваются по категориям, то в рамках одного домена число категорий, и, следовательно, число аннотирующих концептов всегда будет одинаково. Это дает возможность представлять аннотацию требования в виде «строк» с одинаковым набором букв, причем доя каждой позиции (категории) предполагается уникальный алфавит из концептов.

На основании этой возможности в качестве критерия сравнения и меры смыслового сходства требований предлагается расстояние Хэмминга (далее РХ).

\rkJi C\rk'Ji I

j*- u ^ I - число элементов пересечения двух множеств концептов, определяет сходство требований и ^ : чем больше пересечений, тем сильнее сходство. Следует обратить внимание, что литера / не имеет штриха - домен для обоих требований один и тот же.

Критерий сравнения требований позволяет при заданном для исходного требования гк' множестве С4■''найти все требования'*/ для£ = 1,/при ] — \,т, для которых |Ckj' П Ск ■" | —> max|ciy' |, |С*J' |) с целью получить доступ к атрибутам

А®', включающим, в том числе, и описание реализации.

Результат использования данного критерия является основой для принятия участником проекта решения о семантической схожести требований.

Предлагаемый алгоритм поиска семантически похожих требований на основе категоризованной CA и РХ включает следующие операции:

1) Начало;

2) в j-том проекте i-ro домена вводится требование к ;

3) для требования гк' задается множество концептов CtJI = {ct J' >C2J' '■••>cqlJ'}, по одному концепту на каждую из 4i категорий, где Ч[ - число категорий i-ro домена;

4) для каждого к = 1,1 при j - \,т вычисляется РХ d(Ck Jl 0;д,]и если d{Cki' ,Cks')<dat где dQ- условный уровень

г11

значимости, заданный аналитиком, то утверждается, что к семантически похоже на г к' ,

5) если j — f^k то требование'"/' позиционируется системой как

rJi

дубликат либо противоречие требованию к ; аналитик принимает решение;

6) если j & /, то требование ' позиционируется системой как аналогичное требование из другого проекта, т.е его атрибуты А1'' могут быть использованы при реализации г/'; аналитик принимает решение;

7) Конец.

В результате Пользователь-аналитик получает выборку требований, упорядоченную по степени убывания похожести на исходное (возрастания РХ).

Благодаря правилу категоризованной СА появляется возможность строить многомерное пространство концептов, в котором каждое требование является точкой с заданными координатами. Это служит основанием для построения OLAP-куба как средства повышения качества поиска данных о требованиях.

Категоризованное множество концептов, принадлежащее определенному домену, представляет собой дискретное семантическое пространство требований, измерениями которого являются семантические категории. Это пространство конечно и имеет постоянную размерность, равную числу семантических категорий требования в данном домене.

Правило категоризованной СА вводит также множество категорий домена Cat'= {cat[,cat'v..„catlq} у где - число категорий в домене, тогда

Vf = 1 ,qi <=> с,4' е V(cat'); Т- е. концепт t-й категории г-го домена /-го проекта k-го всегда принадлежит к какой-либо категории.

При чем V(cat\) - это множество концептов t-й категории i-ro домена, т. е. словарь категории.

Имеем множество категорий /-го домена Cat, = {cat\,cat'1,...,cat'4 }, где <7,- - число категорий в домене, тогда

v/ = i^c> cf g Cat[ (3).

Так как таксономия концептов иерархична, то любая категория в домене имеет множество уровней таксономии. Обозначим множество уровнейу'-й категории i-ro домена как LEV j . Следовательно, для каждого i-ro домена имеем множество пар

{{catlLEVX-Xcat^LEV'))

Такое множество имеет вид, совпадающий с видом традиционной математической схемы OLAP-куба t = 1 ,q, \ V{cat\) = (v", Vjv^) ^ где zq _тШСЛО

элементов в q-тл категории.

Любой концепт любой категории принадлежит множеству концептов домена^* 6 Concepts f ^ а все концепты всех категорий домена представляют собой

ч

множество концептов домена U V(cat ;) = Concepts ,

. Любой концепт любого требования любого проекта принадлежит одной из категорий домена:

(l = ïq)n\/knVj\cf} е V(caî}) (4)

ckiJ

Таким образом, любой концепт ' является координатой в семантическом пространстве требований домена Д, а полный набор концептов, среди которых каждый и только он принадлежит к своей категории, определяет подмножество

„. ад.СИ) Vj = ûq\c'j zVicat'j)

требовании z-ro домена —, , где 1 1 .

Цель участника проекта - найти количественные атрибуты из множества

AkJi r'J е R(D Ile')

,если * , которые являются мерами OLAP-куба.

На основе вышеприведенной теории, а дополненной ИМКТ, представлена многомерная модель данных требования, включающей концепты требования в качестве измерений OLAP-куба.

С точки зрения многомерного представления атрибутивные данные подразделяются на категориальные данные, качественно характеризующие требование, не имеющие количественного выражения, и показатели — количественные данные, подлежащие агрегации на основе категориальных данных. Это позволяет построить OLAP-куб и с его помощью в интерактивном режиме генерировать OLAP-отчеты. Это дает возможность участникам проекта искать требования визуально по категориальным атрибутам требования, например, сложность, уровень риска, а также анализировать показатели УТ (трудоемкость, число требований).

Таким образом, представлена методика поиска и сравнения требований к АИС на естественном языке по семантическим признакам, учитывающая структурную специфику требования и предусматривающую единообразную категоризацию аннотирующих концептов для всех требований в рамках проекта. Данная методика включает 1) правило категоризованной семантической аннотации требования, основанное на разделении аннотирующих семантических концептов на категории; 2) критерий сравнения смыслового сходства требований на основе этой аннотации. Представлен алгоритм аннотации, поиска и сравнения требований.

Набор категорий одинаков для всех требований одного проекта либо группы проектов, определенной пользователем. Кроме того, представлено расширение ИМКТ и многомерного OLAP-куба, основополагающими измерениями которого выступают семантические концепты требования к АИС.

Четвертая глава посвящена разработке и апробации прототипа программного обеспечения SemanticReq, реализующего описанные во второй и треть-

ей главах модели и методику, а также анализу их эффективности на основе апробации разработанного прототипа. Прототип разработан на основе технологии PHP и каркасной системы управления сайтом CMF Drupal с использованием концепции AJAX и СУБД MySQL 5, и является динамическим Web-приложением. Предлагается классовая архитектура СУТ, включающей сервис семантической аннотации и поиска требований к АИС по семантическим признакам.

Благодаря реализации предложенной в работе СМКТ, участники проекта самостоятельно, не вступая в контакт с коллегами, с помощью СУТ получали ответы на следующие вопросы, связанные с ПИТ (Таблица 2).

Таблица 2 - Вопросы участников проекта, на которые отвечает СУТ

Участник Вопросы

Разработчик - Кто оформил требование? - Сколько времени отведено па разработку?

Тестировшик - Кто реализовывал требование? (программно) - По какому сценарию тестировать требование?

Аналитик - Какие требования уже зафиксированы в других проектах? - Какие из них реализованы? - Какие требования в данном проекте дублируются?

Менеджер проекта - Сколько времени затрачено на разработку или тестирование?

Полученные ответы способствовали более быстрому и качественному выполнению работ по реализации требований к АИС.

Эффективность предлагаемых моделей и методики определялась на основе анализа комплекса требований (около 120) проекта АСУД ОАО «Башнефть», реализованного в ООО «Дататех». Требования, собранные аналитиками проектов, сравнивались между собой. Результаты анализа приведены в Таблица 3.

Таблица 3 - Сравнение результатов анализа требований в ГГ-проектах

Параметр Эксперт SemanticReq Сравнение

Число дубликатов требований в проекте 6 8 0,75

Число противоречивых требований в проекте 1 2 0,5

Число требований других проектов, пригодных для ПИТ 2 8 0,25

Итого отмечено похожих требований 9 24 0,375

Затраты на реализацию требований, имеющих аналоги в других проектах, чел-час 46 9 5,11

Затраты на нахождение дубликатов и аналогов, чел-час 11 1 11

Итого трудозатрат 47 10 4,7

Всего на реализацию всех требований проектов было затрачено 290 человеко-часов, таким образом, сэкономленные 47 часов составили 16,2% от общего объема работ. Очевидно, что применение СУТ позволяет находить по семантическим признакам больше требований в единицу времени и в несколько раз снижает трудозатраты, связанные с ГИТ. Для эксперта-аналитика пропадает необходимость рутинной работы по сравнению текстов требований и удержания в своей памяти описаний других похожих проектов. При увеличении числа похожих проектов и требований в них эти показатели могут увеличиваться в факториальной

зависимости от числа парных сочетаний требований в соответствии с формулой с; = ——> где п - число требований в проекте.

Игнорирование проблемы устранения противоречивых требований снижает вероятность успеха проекта и увеличивает репугационные риски исполнителя. А игнорирование проблемы дублей и повторного использования - повышает трудоемкость реализации требований: в рассмотрегаюм примере - на 19 человеко-часов. Таким образом, авторская СУТ БетапИсКец дает возможность получить как измеримый (в человеко-днях), так и неизмеримый эффект в виде повышения качества КТ и самой как АИС как продукта.

В работе также рассматривается область применения полученных результатов, приводится анализ преимуществ (возможность СА требования, управление потоком работ с разграничением доступа и ПИТ) и недостатков (невозможность интеграции на прикладном уровне с другими СУТ). Описаны возможные направления дальнейших исследований в этой области.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Модифицирована модель потока работ с требованием, таким образом, чтобы результаты работы с требованием могли использоваться повторно при возникновении подобных требований в других проектах.

2. Разработана системная модель КТ, ориентированная на повторное использование требования и результатов его реализации. Она включает в себя модифицированный поток работ с требованием, представляющий функциональную и динамическую модели комплекса требований, и информационную модель комплекса требований, сопровождаемую многоаспектным словарем данных (МСД). Модель позволяет контролировать поток работ с требованием в течение его ЖЦ, предусматривающий ПИТ, и веста учет результатов работы с этим требованием в течение его ЖЦ, а МСД определяет режим доступа к этим результатам.

3. Разработана оригинальная методика поиска и сравнения требований по семантическим признакам, включающая правило семантической аннотации требования, позволяющее формализовать семантику требования, формальный критерий сравнения требований на основе такой аннотации и алгоритм поиска семантически похожих требований. Методика позволяет в автоматизированном режиме находить похожие по смыслу требования в различных проектах АИС. Представлено расширение ОЬАР-куба, позволяющего анализировать показатели КТ и визуализировать требования к АИС с учетом их семантики.

4. Разработан алгоритм поиска и сравнения требований при ПИТ на основе представленной в настоящей работе методики поиска и сравнения требований по его семантическим признакам. Позволяет находить в других проектах требования, результаты реализации которых могут быть использованы при реализации исходного требования

5. На основе предложенной системной модели комплекса требований и методики поиска и сравнения требований по семантическим признакам реализован прототип семантико-ориентированной СУТ. Анализ результатов работы прототипа показал, что применение научных результатов данного исследования ускоряет принятие решений в УТ, снижает трудозатраты на ПИТ в 4,7 раза, общие

трудозатраты на реализацию требований в проекте на 16,2% и повышает качество УТкАИС.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В рецензируемых журналах из перечня ВАК

1. Семантическое и многоаспектное моделирование в управлении требованиями к математическому и программному обеспечению / Сулейманова А. М., Н. Н. Яковлев // Вестник Башкирского Университета, Уфа, 2010. Т.15. №3. С. 553-556.

2. Использование OLAP-технологии для комплексного анализа основных показателей бизнес-процессов кафедры вуза / Г. Г. Куликов, Г. В. Старцев, В. А. Суворова, Н. Н. Яковлев // Вестник УГАТУ. Уфа, 2007. Т9, №7 (25). С. 60-66.

В других изданиях

3. Методика обследования хозяйственной деятельности организации и существующей в ней учетной OLTP-системы для проектирования и построения OLAP-системы / Г. Г. Куликов, О. М. Куликов, Н. Н. Яковлев // Информационные технологии в науке, образовании и производстве: сборник материалов П Международной научно-технической конференции, Орел: изд-во Орл. гос. ун-та, 2006. С. 102-107.

4. Управление контентом на основе OLAP-технологий для создания процессно-ориентированных образовательных программ // Г. В. Старцев, А. М. Сулейманова, В. А. Суворова, Н. Н. Яковлев // Компьютерные науки и информационные технологии: матер. 9-й Междунар. конф. (CSIT'2007). Уфа: Изд-во «Диалог», 2007. Т. 2. С. 143-146 (Статья на англ. яз.)

5. Выбор компьютерных архитектур посредством интеллектуального анализа данных на основе метрик программного кода / Н. Н. Яковлев // Сборник материалов научного семинара стипендиатов программы «Михаил Ломоносов» 2007/08 года. Москва: Изд-во «DAAD», 2008. - С. 73-75 (статья на англ. яз.)

6. Поддержка повторного использования требований при кастомизации ПО АИС на основе поиска по тэгам / Н. Н. Яковлев, О. Р. Хабибуллина // матер. 11-й Междунар. конф. (CSIT'2009). Уфа: Изд-во «Диалог», 2009 Т.З, С. 93-97. (Статья на англ. яз.).

7. Свид. о per. программ для ЭВМ № 2010613872. Система управления требованиями IT-проекта SemanticReq // Н. Н. Яковлев, Р. Р. Кашаев, Л. Ш. Иванова. РосПатент. 15.06.2010.

8. Семантико-ориентированный подход к моделированию требований при развитии ПО АИС / Н. Н. Яковлев, Н. Д. Торопова // матер. 12-й Междунар. конф. (CSIT2010). Уфа: Изд-во «Диалог», 2010. Т.З, С. 103-107. (Статья на англ. яз.)

9. Системная модель комплекса требований к автоматизированной информационной системе, ориентированная на повторное использование требований / Н. Н. Яковлев // Альманах современной науки и образования. Тамбов: Грамота, 2010. № 11 (42): в 2-х ч. Ч. 2. С.115-117.

10. OLAP-куб и многомерная модель данных о требовании к автоматизированной информационной системе на основе методики семантической аннотации и сравнения требований / Н. Н. Яковлев, Н.Д. Торопова // Альманах современной науки и образования. Тамбов: Грамота, 2010. № 11 (42): в 2-х ч. Ч. 2. С.117-119.

Диссергант

Н. Н. Яковлев

Яковлев Николай Николаевич

СИСТЕМНАЯ МОДЕЛЬ КОМПЛЕКСА ТРЕБОВАНИЙ К АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ НА ОСНОВЕ СЕМАНТИЧЕСКОЙ АННОТАЦИИ

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (в промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 27.12.2010 Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Times. Усл.печ.л. 1.0. Уч. -изд.л. 0,9 Тираж 100 экз. Заказ № 535

ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет. Центр оперативной полиграфии 450000, Уфа-центр, ул. К.Маркса, 12

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ, ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ И ОСОБЕННОСТЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ТРЕБОВАНИЯМИ В ПРОЕКТАХ

ПО РАЗРАБОТКЕ АИС.

1.1 Общие проблемы и особенности управления проектами АИС и их продуктами.

1.2 Проблемы и особенности управления комплексом требований в проектах по созданию АИС.

1.3 Анализ известных решений и работ в области управления комплексом требований к АИС.

1.4 Цели и задачи работы.

Выводы по 1-й главе.

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМНОЙ МОДЕЛИ КОМПЛЕКСА ТРЕБОВАНИЙ, ОРИЕНТИРОВАННОЙ НА ПОВТОРНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЯ В ТЕЧЕНИЕ ЕГО ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА.

2.1 Постановка задачи системного анализа и моделирования комплекса требований с учетом на ПИТ.

2.2 Поток работ с требованием как функциональная и динамическая модель комплекса требований.

2.3 Информационная модель комплекса требований, ориентированная на ПИТ.

2.4 Многоаспектный словарь данных как надстройка ИМКТ, обеспечивающая поток с работ с требованием.

2.5 Многомерное ОЬАР-представление данных процесса УТ.

Выводы по 2-й главе.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПОИСКА И СРАВНЕНИЯ ТРЕБОВАНИЙ ПО СЕМАНТИЧЕСКИМ ПРИЗНАКАМ НА ОСНОВЕ КАТЕГОРИЗОВАННОЙ СЕМАНТИЧЕСКОЙ АННОТАЦИИ.

3.1 Постановка задачи поиска и сравнения требований по семантическим признакам.

3.2 Семантическая аннотация как подход к формализации смысловой составляющей требования к АИС.

3.2.1 Диалектика семантики и семиотики требования к АИС.

3.2.2 Семантическая аннотация требования к АИС как способ выявления его формальных семантических признаков.

3.3 Правило категоризованной семантической аннотации требований к АИС.

3.4 Критерий сравнения требований по семантическим признакам на основе семантической аннотации требования.

3.5 Алгоритм поиска и сравнения требований по семантическим признакам на основе предложенной методики.

3.6 Расширение многомерного OLAP-представления данных о требованиях и реализации за счет категорий семантической аннотации

Выводы по 3-й главе.

ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ И АПРОБАЦИЯ ПРЕДЛОЖЕННЫХ РЕШЕНИЙ.

4.1 Программная реализация предложенной методологии работы с требованиями.

4.2 Апробация в проектах и полученные результаты.

4.3 Область применения и перспективы предлагаемой предлагаемых подходов.

4.4 Направления дальнейших исследований.

Выводы по 4-й главе.

Актуальность

Большинство бизнес-процессов любого современного промышленного предприятия подлежат автоматизации и информатизации. Средством автоматизации и информатизации является автоматизированная информационная система (далее АИС), которая формируется, а впоследствии эволюционирует, в соответствии с требованиями, предъявляемыми к ней бизнесом, пользователями, а также законодательной и нормативной средой, окружающей бизнес.

В научно-исследовательской работе CHAOS [1, 2], выполненной исследовательской организацией Standish Group, указано 10 факторов, которые не позволяют вовремя завершать проект, направленный на создание либо развитие АИС (далее проект АИС), в рамках бюджета и требуемой функциональности. Выделим первые три самых распространенных из них:

- недостаток данных от пользователей;

- незаконченные требования и спецификации требований;

- изменение требований и спецификаций требований.

Очевидно, что все три указанных фактора неудач проектов АИС связаны с работой с комплексом требований (КТ), поэтому эффективное управление комплексом требованиями может значительно снизить долю неудавшихся проектов.

Вместе с тем, КТ является одним из ключевых компонентов проекта в соответствии с международным Сводом знаний по управлению проектами РМВоК4. В соответствии с общепринятой методологией IBM Rational Unified Process, регламентирующей разработку АИС, управление требованиями (УТ) к АИС является одним из основных процессов, обеспечивающих качество разработки

АИС. Цель УТ состоит в том, чтобы гарантировать документирование, проверку и удовлетворенность потребностей заказчиков от предприятия. Поскольку требование имеет какие-либо парные ему «ответы» (результаты валидации, реализации, тестирования), то актуально повторное использование требования (ПИТ) из одного крупного типового проекта в одном или нескольких других проектах, и, как следствие, использование результатов реализации этого требования. Актуальность ПИТ обусловлена еще и ростом распространенности сервисно-ориентированной архитектуры АИС, одним из принципов которой является повторное использование сервисов как результатов реализации требований.

В соответствии с концепцией Бэхилла и Бриггса[3],нашедшей свое отражение в международном стандарте системной инженерии 180/1ЕС 15288, любая техническая система имеет следующие стадии жизненного цикла (ЖЦ): замысел, разработка, производство, применение, поддержка применения, списание. Принципиальное отличие ЖЦ информационной системы от ЖЦ материальной в том, что на стадии «применение», продукт производства АИС может применяться неограниченное количество раз в любой географической точке, доступной по сети передачи данных. Продукт же производства материальной системы на стадии применения ограничен как количественно, так и в возможности перемещения. Таким образом, информационный продукт может тиражироваться с гораздо меньшими затратами, чем материальный. Масштабное тиражирование при производстве крупных типовых АИС порождает проблему поиска и выбора нужного информационного ресурса среди многообразия доступных.

ПИТ и контроль целостности данных о требовании сталкиваются с такими проблемами как необходимость быстрого поиска требований по семантическим признакам, эргономичного представления данных о требовании и контроля потока работ с требованиями. В данной работе предлагается решение этих проблем на основе системного и семантического моделирования КТ.

Анализ отечественной и зарубежной литературы и источников сети Интернет позволяют сделать вывод, что исследованием и разработкой подходов к решению вышеуказанных проблем занимаются крупные информационные компании, такие как IBM и Borland. Каждая из них предлагает программные средства и технологии, такие как RequisitePro, DOORS и CaliberRM, но ни одна из них не поддерживает работу с семантическими признаками требования, а предлагаемые ими модели потока работ с требованием не удовлетворяют производственным потребностям и целям УТ в полной мере.

Среди российских и зарубежных ученых и 1Т-специалистов, изучающих проблемы УТ, можно отметить работы А. Левенчука, Б. Мишнева, П. Зильчинского, А. Новичкова, Д. Карлсона, Т.Мунди, Ф. Холсворта, Сойонг Пака, Ян Лин, К. Форсберга, Э. Халл и др. В их работах поднимаются проблемы повторного использования и контроля потока работ, однако не предлагается формализованных, подлежащих автоматизации решений.

Выявленные реалии позволяют констатировать, что проблема организации потока работ с требованием с учетом ПИТ и поиска требований по семантическим признакам представляется недостаточно исследованной, а большинство проектов по организации эффективной работы с требованиями заказчиков не завершаются успехом из-за отсутствия системного подхода к решению данной проблемы. Это определяет актуальность, цель и практическую значимость выбранной темы.

Объектом исследования является комплекс требований к автоматизированной информационной системе в течение их жизненного цикла.

Предметом исследования является системная модель комплекса требований с формализованными семантическими признаками требования к АИС.

Целью диссертационной работы является разработка системной модели КТ, ориентированной на повторное использование требований при реализации новой АИС и повышающей эффективность разработки АИС, а также разработка методики поиска и сравнения требования по его семантическим признакам.

Задачи исследования, решение которых необходимо для достижения цели диссертационной работы.

1. Модификация традиционной модели потока работ с требованиями, направленная на их повторное использование.

2. Построение системной модели комплекса требований, ориентированной на их повторное использование, и включающей в себя функциональную, динамическую и информационную модели КТ.

3. Разработка методики поиска и сравнения требований к АИС по семантическим признакам, позволяющей находить семантически схожие требования из комплексов требований существующих проектов в интерактивном режиме.

4. Разработка алгоритмического обеспечения ПИТ, отражающего взаимодействие участников проекта АИС с системой УТ.

5. Разработка прототипа программного обеспечения системы УТ, позволяющего реализовать предлагаемые модели и методику, его апробация и анализ эффективности полученных научных результатов на его основе.

Методы исследования

Для решения поставленных в диссертационной работе задач использованы методы системного анализа, методы общей теории множеств, теория реляционных и многомерных баз данных, методы объектно-ориентированного программирования, в качестве средства моделирования применены методологии объектно-ориентированного проектирования ЦМЬ и структурного анализа 8АБТ.

Основные научные результаты, выносимые на защиту.

1. Модель потока работ с требованиями, модифицированная таким образом, чтобы результаты работы с требованиями могли использоваться повторно при возникновении подобных требований в других проектах.

2. Системная модель комплекса требований, ориентированная на повторное использование требования и результатов его реализации. Она включает в себя модифицированный поток работ с требованиями, представляющий собой функциональную и динамическую модели КТ, и информационную модель комплекса требований, сопровождаемую многоаспектным словарем данных (МСД). МСД позволяет обеспечить достоверность и контроль использования данных о требовании на протяжении их ЖЦ.

3. Методика поиска и сравнения требований по семантическим признакам, включающая правило семантической аннотации требования, позволяющее формализовать семантику требования и формальный критерий сравнения требований на основе такой аннотации. Следствием данной методики явилась многомерная модель данных о требовании, основополагающими измерениями которой выступают семантические признаки требования к АИС.

4. Алгоритмическое обеспечение ПИТ, отражающее взаимодействие участников проекта АИС с системой УТ при поиске требований в КТ.

5. Прототип системы УТ (СУТ) на основе системной модели комплекса требований и методики поиска и сравнения требований по семантическим признакам. Анализ эффективности полученных результатов, проведенный на основе прототипа.

Научная новизна работы содержится в следующих результатах.

1. Предложена структура потока работ с требованиями, отличающаяся от традиционной наличием дополнительной подструктуры, обеспечивающей возможность повторного использования результатов проектных работ с требованиями.

2. Построена системная модель комплекса требований, отличающаяся ориентированностью на повторное использование требования и результатов его реализации. Модель позволяет контролировать поток работ с требованием, предусматривающий ПИТ, и вести базу данных результатов работы с этим требованием в течение его ЖЦ, что повышает полноту и достоверность информации о требованиях к АИС.

3. Разработана методика поиска и сравнения требований по его семантическим признакам, отличающаяся возможностью формализации семантики требования за счет правила семантической аннотации требования, основанного на разделении аннотирующих семантических концептов на категории, и критерия сравнения требований на основе такой аннотации. Методика позволяет дискретно представить семантику требования, количественно оценить степень смыслового сходства требований и за счет этого ввести в УТ семантическую составляющую.

4. Разработан алгоритм поиска и сравнения требований при ПИТ, отличающийся использованием представленной в настоящей работе методики поиска и сравнения требований по его семантическим признакам. Алгоритм позволяет в автоматизированном режиме находить по семантическим признакам требования, похожие на исходное.

Практическую значимость имеют следующие результаты.

1. Разработанная системная модель KT и оригинальная методика поиска и сравнения требований по семантическим признакам, позволяет ускорить работу с требованием в течение его ЖЦ. Использование их программной реализации в виде СУТ повышает качество реализуемого комплекса требований, и, как следствие, качество поставляемой предприятию АИС.

2. Разработанный на основе технологии PHP ^программный прототип СУТ «SemanticReq», реализующий представленные в работе научные результаты, позволяет участникам проекта по созданию АИС в принимать решения для ПИТ на основе имеющегося в проекте комплекса требований.

Результаты данного исследования были использованы в ООО «Дататех» в проектах по внедрению и кастомизации АСУД на платформе «БОСС-Референт 3.2.x» (в ОАО «АНК Башнефть»), что подтверждено актом внедрения от 29.04.2010, а также были внедрены в учебном процессе технического вуза.

Апробация работы

Основные научные и практические результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: 9-й, 11-й и 12-й Международных конференциях «Компьютерные науки и информационные технологии» (CSIT), Уфа-Красноусольск, 2007, Крит (Греция), 2009, Уфа-Москва-Санкт-Петербург, 2010; Региональной зимней школе-семинаре аспирантов и молодых ученых, Уфа, 2006 и 2010, на семинарах регионального уровня, а также во время научной стажировки в университете Карлсруэ (Германия) по программе DAAD «Михаил Ломоносов» в 2007-2008 годах.

Публикации

Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в 9 источниках, включающих 2 статьи в журналах, реферируемых ВАК, и 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ПЭВМ.

Структура и объем работы

Работа включает введение, 4 главы основного материала, заключение, библиографический список из 104 наименований и 2 приложения. Работа без библиографического списка и приложений изложена на 130 страницах машинописного текста и включает 32 рисунка и 10 таблиц.

Связь с плановыми исследованиями

Данное исследование проводилось в рамках гранта Президента Российской Федерации № НШ-65497.2010.9.

Выводы по 4-й главе

Прототип СУТ SemanticReq реализует научные разработки, полученные автором в рамках настоящего диссертационного исследования. Прототип разработан на языке PHP с использованием CMF Drupal и технологии Web-программирования AJAX.

Модели, построенные и использованные в ходе разработки СУТ, представлены в этой главе в нотациях SADT IDEF и UML. Приведена основная экранная форма, отражающая функциональность системы, остальные экранные формы вынесены в приложение 2.

Представлены и описаны модули, из которых состоит система.

Система апробирована в проекте, связанном с АСУД предприятия ОАО «АНК Башнефть» на базе АСУД «БОСС-Референт», получены положительные результаты, подтверждающие экономическую целесообразность работы. В частности, продемонстрировано, что применение на практике научных результатов данного исследования ускоряет принятие решений в УТ, многократно (в случае с пилотным проектом в 5,7 раза) снижает трудозатраты на ПИТ и повышает качество УТ к АИС.

Система имеет определенную область применения, преимущества перед другими СУТ, достигнутые благодаря научно-техническим разработкам, полученным в данном диссертационном исследовании, а также недостатки, вызванные тем, что данное диссертационное исследование не подразумевает охват всех сторон процесса управления требованиями.

131

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе содержится решение научной задачи разработки моделей и методики управления требованиями в проектах по созданию и развитию автоматизированных информационных систем, а также разработки ПО прототипа СУТ, реализующей полученные решения. В ходе диссертационного исследования получены следующие выводы и результаты:

1. Модифицирована модель потока работ с требованием, таким образом, чтобы результаты работы с требованием могли использоваться повторно при возникновении подобных требований в других проектах.

2. Разработана системная модель процесса УТ, ориентированная на повторное использование требования и результатов его реализации. Она включает в себя модифицированный поток работ с требованием, представляющий функциональную и динамическую модели требования, и информационную модель комплекса требований, сопровождаемую многоаспектным словарем данных (МСД). Модель позволяет контролировать поток работ с требованием в течение его ЖЦ, предусматривающий ПИТ, и вести учет результатов работы с этим требованием в течение его ЖЦ, а МСД определяет режим доступа к этим результатам.

3. Разработана оригинальная методика поиска и сравнения требований по семантическим признакам, включающая правило семантической аннотации требования, позволяющее формализовать семантику требования, формальный критерий сравнения требований на основе такой аннотации и алгоритм поиска семантически похожих требований. Методика позволяет в автоматизированном режиме находить похожие по смыслу требования в различных проектах АИС. Представлено расширение ОЬАР-куба,' позволяющего анализировать показатели процесса УТ и визуализировать требования к АИС с учетом их семантики.

4. Разработан алгоритм поиска и сравнения требований при ПИТ на основе представленной в настоящей работе методики поиска и сравнения требований по его семантическим признакам. Позволяет находить в других проектах требования, результаты реализации которых могут быть использованы при реализации исходного требования

5. На основе предложенной системной модели требования и методики поиска и сравнения требований по семантическим признакам реализован прототип семантико-ориентированной СУТ Бетап^сКец. Анализ результатов работы прототипа показал, что применение научных результатов данного исследования ускоряет принятие решений в УТ, снижает трудозатраты на ПИТ в 5,7 раза, общие трудозатраты на реализацию требований в проекте на 16,2% и повышает качество УТ к АИС.

1. CHAOS // The Standish Group Report, 1995. Электронный ресурс. URL: http://www.cs.nmt.edu/~cs328/reading/Standish.pdf (дата обращения:1111.2009).-С. 3-4.

2. CHAOS // The Standish Group Report, 2009. Электронный ресурс. http://www.standishgroup.com/newsroom/chaos2009.php (дата обращения:0106.2010).-С. 37.

3. Bahill, Т. & Briggs, С. (2001). "The Systems Engineering Started in the Middle Process: A Consensus of Systems Engineers and Project Managers". Systems Engineering, Vol. 4, No. 2 (2001). -C. 15.

4. Gene Moriarty, The Engineering Project: Its Nature, Ethics, and Promise, p. 7. Penn State Press, 2008. 224 c.

5. Project Management Body of Knowledge v.4 // Project Management Institute Электронный ресурс. URL: www.pmi.org (дата обращения: 14.01.2010)

6. IBM Rational Unified Process. Краткое описание. Электронный ресурс. URL: ftp://ftp.software.ibm.com/software/rational/web/datasheets/RUPDS.pdf (дата обращения: 15.01.2010)

7. Моргунов Александр. Что такое требования и зачем они нужны. Электронный ресурс. URL: http://www.am-programs.ru/WhatIsRequirements.shtml (дата обращения: 28.05.2010).

8. Darwin's Theory of Evolution. Электронный ресурс. URL: http://www.darwins-theory-of-evolution.com/ (дата обращения: 08.09.2010).

9. А. Тойнби. Электронный ресурс. URL: http://www.countries.ru/library/culturologists/toinbitlc.htm (дата обращения: 08.09.2010).

10. Toynbee Arnold J. Challenge and Response. Электронный ресурс. URL http://www.cooperativeindividualism.org/toynbeechallengeandresponse.html (дата обращения: 08.09.2010).

11. IEEE Std 610.12-1990, IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terminology (1990). -C. 62.

12. Международный стандарт менеджмента качества ISO 9000:2008.

13. ISO/IEC 29148. Электронный ресурс. URL: http://www.iso.org/iso/cataloguedetail.htm?csnumber=45171 (дата обращения: 02.09.2010).

14. ITIL. Glossary of Terms and Definitions. Электронный ресурс. URL: http://www.itsmf.co.uk/web/FILES/Publications/ITILV3GlossaryEnglishvl2 007.pdf (дата обращения: 02.03.2010) С. 108.

15. ISO/IEC 15288:2002. Информационная технология. Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем.

16. Peter Zielczynski. Requirement Management Using IBM Rational RequisitePro. IBM Press, 2008. ISBN 0-321-38300-1. C.23-24

17. IEEE Standard 830-1998, "IEEE Recommended Practice for Software Requirements Specifications" E-ISBN: 0-7381-0448-5.-34 c.

18. IEEE 1362 "Concept of Operations Document".

19. IEEE 1233 "Guide for Developing System Requirements Specifications".

20. Крачтен Ф. Введение в Rational Unified Process. Изд. 2-е. M.: Изд-во "Вильяме", 2002. - С. 145-146

21. Andriole S.J. (1996) Managing Systems Requirements: Methods, Tools and Cases. New York, McGraw-Hffl, 1996. C.58-59.

22. Леффенгуэл Д., Уидриг Д. Принципы работы с требованиями к программному обеспечению. Унифицированный подход.: Пер. с англ.- М.: "Вильяме", 2002. 448с.

23. Мацяшек Лешек А. Анализ требований и проектирование систем. Разработка информационных систем с использованием UML. М.: Изд. дом "Вильяме", 2002.-432 с.

24. ITIL v.3, Service Operation. Электронный ресурс. URL: http://www.itil.org/en/vomkennen/itil/serviceoperation/index.php (дата обращения: 22.11.2009). C.147-149.

25. Business Analysis Body of Knowledge, v. 1.6 // International Institute of Business Analysis. Электронный ресурс. URL: http://www.theiiba.org/AM/Template.cfin?Section=BodyofICnowledge (дата обращения: 23.12.2009). С. 182-183.

26. Халл Э., Джексон К., Дик Дж. Разработка и управление требованиями Электронный ресурс. URL: http://public.dhe.ibm.com/software/./eBookRURequirementsEngineering.pdf (дата обращения: 18.02.2010). С. 89-90.

27. Вигерс Карл. Разработка требований к программному обеспечению. — Русская редакция, 2004. — 576 с.

28. Волков Юрий PC Week/RE (464) 2Л2005 Управление требованиями и автоматизация этого процесса. Электронный ресурс. URL: http://www.pcweek.ru/themes/detail.php?ID=69462 (дата обращения: 21.04.2010)

29. Григораш В. Записки IT-аналитика // Персональная страница Виталия Григораша Электронный ресурс. URL: http://grigorash.ru/archives/805 (дата обращения: 16.05.2010)

30. Мильман К., Мильман С. СММ1-шаг в будущее. Ч. 3. Разработка управления требованиями // Открытые системы. 2005. № 9. С. 53-58.

31. Borland company. Effective Requirements Definition and Management. Электронный ресурс. URL: http://www.borland.com/resources/en/pdf/solutions/rdmwhitepaper.pdf (дата обращения: 06.06.2010).

32. Rumbaugh, J. Getting Started. Using Use Case to Capture Requirements, J. Object-Oriented Prog., Sept., 1994. 524 c.

33. Ann M. Hickey , Alan M. Davis, A Unified Model of Requirements Elicitation, Journal of Management Information Systems, v.20 n.4, No. 4/Spring 2004. C.65-84

34. Байкин Александр, Новичков Александр. Пять уровней зрелости требований. Электронный ресурс. URL: http://www.ibm.com/developerworks/ru/library/r-requirements/index.html (дата обращения: 16.06.2010)

35. Мишнев Б., Герасимова JI. Управление требованиями для разработки и эксплуатации обучающей системы TSI // Educational Technology & Society 7(4), 2004. С. 283-290.

36. Misnevs, В., Danilov, P. Requirements for the TTI e-learning System. Computers in Educations. Transactions of MIPRO HU, Opatija, 2003. C. 28-32.

37. Золотухина E., Алфимов P., Красникова С. Управление требованиями на базе стандартов // Электронный журнал «Открытые системы», декабрь 2006. Электронный ресурс. URL: http://www.osp.ru/os/2006/10/3910108/ (дата обращения: 06.06.2010)

38. Renssen van, Andries. Gellish. A Generic Extensible Ontological Language. Design and Application of a Universal Data Structure. Электронный ресурс. URL: http://repository.tudelft.nl/file/313741/306185 (дата обращения: 01.02.2010)

39. Park Soyong. Software Requirement Text Reuse. Электронный ресурс. URL: ftp://ftp.umcs.maine.edu/pub/WISR/wisr6/proceedings/ps/park2.ps (дата обращения: 18.08.2009)

40. Kusiak Andrew and Tang Chun-Yu. Innovation in a Requirement Life-Cycle Framework // Proceedings of the 5th International Symposium on Intelligent Manufacturing Systems, IMS'2006, Sakarya University, Sakarya, Turkey, 2006. -C. 61-67.

41. David Baxter, James Gao, Keith Case et al. An engineering design knowledge reuse methodology using process modelling. Электронный ресурс. URL: https://dspace.lib.cranfield.ac.uk/handle/1826/1856 (дата обращения: 23.01.2010)

42. Timothy Mundie, Frederick Hallsworth. Requirements tracing using Supertrace PC. Электронный ресурс. URL: http://www.saic.com/software/suprace.pdf (дата обращения: 04.02.2010)

43. Сергеева Наталья. Уникальный поиск «похожих документов». Электронный ресурс. URL: http://www.softkey.info/reviews/reviewl346.php?refererl=ezhe&referer2=pravda &compid=l (дата обращения: 04.05.2010)

44. Описание программной системы "Детектор плагиата" Электронный ресурс. URL: http://www.detector-plagiata.ru/progSistem.html (дата обращения: 06.08.2009)

45. Антонов А.В., Баглей С.Г., Мешков B.C. Подход к выявлению похожих документов. Электронный ресурс. URL: http://rcdl2008.jinr.ru/pdf/197199paper23.pdf (дата обращения: 04.06.2009)

46. Fuglede, В., Topsoe, F. Jensen-Shannon Divergence and Hilbert space embedding. // University of Copenhagen, Department of Mathematics. Электронный ресурс. URL: http://www.math.ku.dk/~topsoe/ISIT2004JSD.pdf. (дата обращения: 24.07.2009). с .2-3.

47. Baxter К., Understanding Your Users // Morgan Kaufmann Publishers, 2005.-C. 778.

48. Dorfman, M. Requirements Engineering. R.H. Thayer and M. Dorfman, Eds. Software Requirements Engineering, IEEE Computer Society, Los Alamitos California, 1997. C.7-22.

49. Lee, J. and N.L. Sue. Analyzing User Requirements by Use Cases: A goal-driven Approach, IEEE Software, July/August 1999. C.92-101.

50. J. Karlsson, C. Wohlin, B. Regnell, "An Evaluation of Methods for Prioritizing Software Requirements", Elsvier Journal of Information and Software Technology, 1998. C. 939-947.

51. D. Firesmith, "Prioritizing Requirements", Journal of Object Technology, Volume 3, No.8, September 2004. C. 35-47

52. Mohd. Sadiq, Mohd. Shahid, "Elicitation and Prioritization of Software requirements", International Journal of Recent Trends in Engineering, Finland, 2009.-C.138-142.

53. Mohd. Sadiq, Shabina Ghafir, Mohd. Shahid, "An Approach for Eliciting Software Requirements and its Prioritization using Analytic Hierarchy Process",ч

54. EE International Conference on Advances in Recent Technologies in Communication and Computing, 2009, ACEEE annual world congress on Engineering and Technology, Kerala, India. C.790-795.

55. Nancy R. Mead, "Requirements Elicitation Introduction", Software Engineering Institute Carnegie Mellon University, 2008-2009. C. 1238 - 1243.

56. Md. Rizwan Beg, Qamar Abbas, Ravi Prakash Verma, "An approach for Requirements Prioritization using B-Tree", IEEE First International Conference on Emerging Trends in Engineering and Technology 2008. C. 1216-1221.

57. Ann M. Hickey, Alan M. Davis, "Requirements Elicitation and Elicitation technique selection: A Model for Two knowledge-Intensive Software development Process", Proceedings of the 36th IEEE International Conference on System Sciences, 2002. C.96.

58. Ronald G. Ross. «Principles of the Business Rule Approach» // Addison-Wesley Professional, 2003. 400 c.

59. Jamali Maria. Requirement Life Cycle Management // Intergreat. Leveraging corporate knowledge. Электронный ресурс. URL: http://requirementscafe.com/?getfile=819 (дата обращения: 26.09.2010).

60. Berki Elein et al. Requirements Engineering and Process Modelling in Software Quality Management— Towards a Generic Process Metamodel. Software Quality Control. Volume 12 , Issue 3 (September 2004). C. 265 - 283.

61. Ramesh, В. & Jarke, M. 2001. Toward reference models for requirements traceability. IEEE Transactions on Software Engineering. Vol. 27. Issue 1. -C. 58-93.

62. Gotel, О. and Finkelstein, A. An Analysis of the Requirements Traceability Problem. In Proc.of the 1st Int. Conf. on Requirements Engineering. IEEE Computer Society Press, 1994. C. 94-101.

63. Vibha Sinha, Bikram Sengupta, Satish Chandra, "Enabling Collaboration in Distributed Requirements Management," IEEE Software, vol. 23, no. 5. C. 52-61.

64. Seok Won Lee and Robin A. Gandhi. Ontology-based Active Requirements Engineering Framework Электронный ресурс. URL: http://www.nise.sis.uncc.edu/Papers/LeeGandhi-OntologyBasedActiveRE.pdf (дата обращения: 11.04.2010). С. 481-490.

65. Laszlo G. Requirements Management with SimpleReq. Электронный ресурс. URL: http://laszloletter.typepad.com/thelaszloletter/2008/02/requirements-ma.html (дата обращения: 06.06.2010)

66. Finkelstein Anthony, Emmerich Wolfgang. The Future of Requirements Management Tools. Электронный ресурс. URL: http://www.cs.ucl.ac.Uk/staff/W.Emmerich/publications/OeCG/traunpaper.pdf (дата обращения: 06.06.2010). С. 60-65.

67. Макконелл С. Совершенный код. Мастер-класс. СПб.: Питер, 2008. -896 с.

68. Петров В. Н. Информационные системы // СПб.: Питер, 2002. 688 с.

69. Б.Н. Гайфуллин, И.А. Обухов. Автоматизированные системы управления предприятиями стандарта ERP/MRPII. Производственное издание // М. "Богородский печатник", 2001. 104 с.

70. Фаулер М. Архитектура корпоративных программных приложений. М.: Издательский дом «Вильяме», 2007. 544 с.

71. Марков А. А., Распространение закона больших чисел на величины, зависящие друг от друга. — Известия физико-математического общества при Казанском университете. — 2-я серия. — Том 15. (1906). С. 135—156.

72. Royce, Winston (1970), "Managing the Development of Large Software Systems", Proceedings of IEEE WESCON 26 (August): 1-9. Электронный ресурс. URL: http://www.cs.umd.edu/class/spring2003/cmsc838p/Process/waterfall.pdf (дата обращения: 13.04.2010)

73. Boehm В, "A Spiral Model of Software Development and Enhancement", ACM SIGSOFT Software Engineering Notes", "ACM", 11(4): 14-24, August 1986 Электронный ресурс. URL: http://portal.acm.org/citation.cftn?doid= 12944.12948 (дата обращения: 13.04.2010)

74. Гайдамакин H. А. Автоматизированные информационные системы, базы и банки данных. Вводный курс: Учебное пособие/ М.: Гелиос АРВ, 2002. 368 е., ил.

75. ACM, IBM Dictionary of Computing, 10th edition, 1993. C.58.

76. Коберн А. Современные методы описания функциональных требований к системам. М.: Лори, 2002 266 с.

77. Линьков, Е. С. Становление логической философии // Г. В. Ф. Гегель. Наука логики. — СПб.: Наука, 2002. С. 103-105.

78. The KIM Platform: Semantic Annotation. Электронный ресурс. URL: http://www.ontotext.com/kim/semanticannotation.html (дата обращения: 24.04.2010)

79. Демидов Михаил. Эксперты "похоронили" традиционный поиск в СЭД. Электронный ресурс. URL: http://www.ecm-journal.ru/docs/Ehksperty-pokhoronili-tradicionnyjj-poisk-v-SEhD.aspx?from=subsday (дата обращения: 27.09.2010)

80. Yakovlev N.N., Khabibullina O.R. Tags-based support for requirements reuse while customizing software // The 11th International Workshop on Computer

81. Science and Information Technologies, USATU Scientific Session, Crete, Greece, 2009. V.3. -C. 93-97

82. Zachman John. A framework for information systems architecture // IBM Systems Journal, Volume 26, Issue 3, 1987. C. 276-292.

83. Sowa John and Zachman John. Extending and formalizing the framework for information systems architecture // IBM System Journal, 31(3), 1992. -C. 590-616.

84. Левенштейн В.И. Двоичные коды с исправлением выпадений, вставок и замещений символов // Доклады Академий Наук СССР 163 (4): 845-8, 1965

85. Сулейманова А. М., Н. Н. Яковлев. Семантическое и многоаспектное моделирование в управлении требованиями к математическому и программному обеспечению // Вестник Башкирского Университета, 2010. Т.15. №3. С. 553-556.

86. Hamming, R. W. (1950). Error detecting and error correcting codes // Bell System Technical Journal 29 (2): 147-160

87. Hamming distance: The number of digit positions in which the corresponding digits of two binary words of the same length are different (Federal Standard 1037C). . Электронный ресурс. URL: http://www.its.bldrdoc.gov/fs-1037/ (дата обращения: 23.05.2010)

88. NIST Dictionary of Algorithms and Data Structures. Электронный ресурс. URL: http://www.itl.nist.gov/div897/sqg/dads/HTML/HammingDistance.html (дата обращения: 01.06.2010)

89. Джарратано Джозеф, Райли Гари. «Экспертные системы: принципы разработки и программирование» : Пер. с англ. — М. : Издательский дом «Вильяме», 2006. — 1152 стр. с ил.

90. Искусственный интеллект. Экспертные системы. Электронный ресурс. URL: http://www.itfhi.ru/index.php/expert-systems (дата обращения: 05.06.2010)

91. Кватрани Т, Палистрант Дж. Визуальное моделирование с помощью IBM Rational Software Architect и UML. Пер. С англ. М.: КУДИЦ-ПРЕСС. -2007. - 192 е., илл.

92. Боггс У., Боггс М. UML и Rarional Rose. Пер. с англ. М.: ЛОРИ. -1999.-580 с.

93. Буч Г., Якобсон А., Рамбо Дж., UML 2-е издание, Питер, 2006.

94. P. Willett The Porter stemming algorithm: then and now (англ.) // Program: Electronic Library and Information Systems. — 2006. — В. 3. — T. 40. — C. 219—223. — ISSN 0033-0337.

95. Parviainen, Paivi et al. Requirements engineering. Inventory of technologies. VTT Technical Research Centre of Finland, 2003. p. 97-99 Электронный ресурс. URL: http://www.vtt.fi/inf/pdf/publications/2003/P508.pdf (дата обращения: 18.05.2010)