UMA PROPOSTA DE DOCUMENTAÇÃO E REÚSO DE REQUISITOS BASEADA EM TESAUROS SEMÂNTICOS

por Rodrigo Oliveira Zacarias publicado 25/09/2020 16h47, última modificação 20/10/2023 16h30

Aline Pires Vieira de Vasconcelos (Orientadora)
Mark Douglas de Azevedo Jacyntho (Coorientador)

Problemas relacionados à especificação de requisitos, tais como ambiguidade e incompletude, ainda são recorrentes nos processos de desenvolvimento de sistemas. O reúso de requisitos é um dos mecanismos que pode auxiliar na redução desses contratempos. Nesse sentido, o objetivo desta dissertação é propor a criação de tesauros semânticos para documentação de requisitos em domínios específicos, utilizando as tecnologias e padrões da Web Semântica, bem como publicá-los para reúso, de acordo com os princípios Linked Data (Dados Ligados), quer seja na Web, quer seja dentro da Intranet de uma organização. Para descrição formal desses tesauros, é proposto um template para a especificação de requisitos de forma estruturada aliado ao uso do vocabulário Simple Knowledge Organization System (SKOS) como ontologia principal. Esse modelo ontológico fornece um conjunto de axiomas e propriedades voltados para criação de tesauros, permitindo documentar de forma precisa e fidedignamente, em um grafo de conhecimento, a definição, hierarquia e outros inter-relacionamentos entre os requisitos elicitados de um sistema. Diretrizes metodológicas são propostas para o processo de construção desse tipo de tesauro, por meio da decomposição e construção de uma taxonomia de conceitos que representam os requisitos em questão. Tesauros semânticos contribuem para acesso, recuperação e reutilização precisa dessas informações tanto por humanos quanto por máquinas, agregando mais agilidade, qualidade e produtividade ao processo de desenvolvimento. Também é apresentado um protótipo de web service RESTful conectado a um banco de dados de grafos para funcionar como repositório para reúso e demonstrar a proposta na prática. É descrito um estudo sobre a viabilidade para implementação da proposta realizado com profissionais de tecnologia da informação, onde foi promovida uma discussão em grupo e posterior preenchimento individual de um questionário alinhado aos objetivos desta dissertação. O estudo obteve resultados favoráveis, em sua maioria, e sugestões de melhoria, sendo que os participantes consideraram a proposta como relevante para a Engenharia de Requisitos e com potencial de expansão, uma vez que as diretrizes apresentadas permitem a criação de novas formas de inferência e de verificação de rastreabilidade sobre os requisitos armazenados.
Palavras-chave: Requisitos. Tesauros Semânticos. Reúso. Ontologia SKOS. Web Service RESTful.

Problems related to the specification of requirements, such as ambiguity and incompleteness, are still recurrent in the system development processes. Requirements reuse is one of the mechanisms that can help to reduce these setbacks. As such, the objective of this master thesis is to propose the creation of semantic thesauri for requirements documentation in specific domains, using the technologies and standards of the Semantic Web, as well as to publish them for reuse, according to the Linked Data principles, whether on the Web or within an organization's Intranet. For a formal description of these thesauri, a template is proposed for requirements specification in a structured way combined with the use of the Simple Knowledge Organization System (SKOS) vocabulary as the main ontology. This ontological model provides a set of axioms and properties aimed at creating thesauri, allowing to accurately and reliably document, in a knowledge graph, the definition, hierarchy and other interrelationships between system requirements. Methodological guidelines are proposed for the construction process of this type of thesaurus, through the decomposition and construction of a taxonomy of concepts that represent the requirements in question. Semantic thesauri contribute to accurate access, recovery and reuse of this information by both humans and machines, adding more agility, quality and productivity to the development process. It is also presented a RESTful web service prototype connected to a graph database to function as a repository for reuse and to demonstrate the proposal in practice. A feasibility study for implementing the proposal is described, carried out with information technology professionals, where a group discussion was promoted and subsequent individual filling out of a questionnaire aligned with the objectives of this master thesis. The study obtained mostly favorable results and suggestions for improvement, and the participants considered the proposal to be relevant to Requirements Engineering and with potential for expansion, since the guidelines presented allow the creation of new forms of inference and traceability check on stored requirements.
Keywords: Requirements. Semantic Thesaurus. Reuse. SKOS Ontology. RESTful Web Service.

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