[发明专利]一种从目标模型到UML需求模型转化方法

说明书

本发明提供了一种从目标模型到UML需求模型转化方法，包括以下步骤：(1)完成对目标模型的标注，使目标模型可以完成转换；(2)设计转换规则和转换算法，将目标模型向UML进行映射；(3)验证转换方法的正确性。在本发明中，提出了一种从目标模型到UML模型的转换方法Goal2UML，此方法可以用户需求提取的基础上，实现用户需求到系统需求的平滑过渡。通过CoCoME案例研究表明，本文提出的方法可以将84.1％的用户需求信息可以自动的转换到系统需求模型中，这将大大减少构建系统需求模型的工作量，进一步用户可完善系统需求模型，并结合RM2PT需求原型化工具，实现需求确认与迭代演化。

技术领域

本发明涉及一种从目标模型到UML需求模型转化方法，属于软件工程技术领域。

背景技术

需求原型化技术与工具RM2PT是一款计算机辅助工具，能够实现从UML需求模型到系统原型的自动生成。RM2PT需求模型由用例图、概念类图、描述用例工作流的系统序列图，以及系统操作合约(使用OCL对象约束语言来描述)组成。RM2PT使用Eclipse模型框架，具有很高的扩展性，能够方便完成其它需求模型到UML需求模型，需求模型到代码的转换。

目标模型–刻画用户需求：目标模型(Goal Model)是一种需求模型，主要用于描写用户需求，站在用户的角度，以用户目标为主要线索，分析系统干系人构建软件系统的原因和方法，构造软件系统的层次化需求模型，从而清晰地展现系统目标达成的方式。

图4描述的是，目前公认最新的目标模型文档istar2.0，中的目标模型元模型。

UML需求模型–重点刻画系统需求：UML(Unified Modeling Language)是软件需求建模和系统设计中的统一建模语言。描述、可视化、构建和编写了面向对象、软件密集型系统的开发方法。UML为软件开发和设计人员提供了一种建模方法，系统需求的特点。在本文中，将使用用例模型和领域模型来形容系统的功能需求，用例模型描绘了系统需要完成的功能，并指出该功能为参与者与系统的交互关系提供了用例。另一方面，领域模型描述了目标域中的概念实体类及其关系。

如图5所示，由于UML的元模型较为庞大，所以这里只对转换所需的部分进行介绍。UML的元模型主要分为两个大的部分，分别为UseCaseModel(用例模型)和DomainModel(领域模型)。首先介绍用例模型，他也分为二部分，第一部分是用例图，主要的元素有Actor和UC，这两个元素通过uc相连得到基本的用例图。第二个部分为系统顺序图，这个部分主要由Interaction和与它有聚合关系的部分元素组成，它们分别有Message、Execution、CombinedFragment，它们描述了当一个用例进入系统顺序图时，其中各个任务的开始、结束，以及中间可能存在的循环与选择的过程。最后介绍一下领域模型，它主要由Entity和与它有聚合关系的部分元素组成，它们分别有Attribute、Invariance、Reference，它们的任务是为上述的各项任务储存和传输实体的信息。

国内外研究现状：

1)自然语言需求到UML需求模型的转化：这项工作是通过自然语言处理(NaturalLanguage Processing，NLP)信息提取(IE)来完成的，IE首先自动处理非结构化数据，然后具体提取文本信息，最后以结构化的方式呈现所提取的信息。从自然语言语料库中提取命名实体及其关系的信息。然后通过领域本体的构建方法对信息进行处理，实现从自然语言需求到UML需求模型的转换。

但是这种方法存在缺点，首先自然语言的内容需要有效界定，如果没有一个有效的定义，内容就会变得含糊不清。第二是歧义和模糊性，不同情况下的词语和句子往往具有多重含义，容易产生模糊的概念和不同的思想。