[发明专利]一种基于数据图谱、信息图谱和知识图谱架构的价值驱动的服务软件开发方法

摘要

针对现有价值驱动型数据、信息和知识生命周期评估方法的挑战，对于详细设计活动与业务建模之间设计活动效率的双向评估和控制，本发明提出了一种基于数据图谱、信息图谱和知识图谱的价值驱动的服务软件开发方法，属于分布式计算和软件工程学技术交叉领域。在数据图谱的基础上，本发明分析了软件开发活动需求分析中的数据观察和收集。本发明提出使用信息图谱来解决概要设计活动中不正确的信息流控制和信息丢失的问题。在详细设计活动的需求建模中，本发明详细阐述了知识图谱与UML相比在需求表达方面的优势，包括对需求表达的完整性和覆盖范围等方面。

主权项

一种在集成数据图谱、信息图谱和知识图谱构建的处理架构基础上采用价值驱动设计理念的服务软件开发方法，其特征在于对需求进行语义建模时减少数据冗余和不一致，增强模型设计的内聚性，提高开发效率，具体步骤如下：步骤1）获取服务软件开发需求描述，开发服务软件的需求可以由一个或多个客户来描述，多源的需求存在冗余性和一致性，如果开发者以研究的方式收集用户的需求，用户群体会非常大，用户对需求的描述将会非常混乱；步骤2）基于步骤1得到的需求描述，提取关键词并将关键词以结点的形式表达在数据图谱上，记录每种关键词出现的频度，数据图谱能记录关键词出现的频度，包括结构、时间和空间三个层次的频度，本发明定义结构频度为数据出现在不同数据结构中的次数，时间频度为数据的时间轨迹，空间频度被定义为数据的空间轨迹；步骤3）基于步骤2中记录的数据的时间频度、空间频度等，根据公式1计算数据的总频度Total_frequency，Tem_f表示时间频度，Spa_f表示空间频度：(1)步骤4）基于步骤3得到的数据的总频度，根据公式2和公式3计算数据在数据图谱上的支持度support(ri)和置信度confidency以删除错误或无用数据，删除的条件是必须同时满足支持度和置信度的阈值要求，阈值过大不利于图谱表达的准确性，过小会不利于表达的完整性，可以根据计算图谱反馈的结果信息动态调整：（2）（3）步骤5）基于步骤4）得到的数据图谱，由领域专家或学者对现有数据进行清洗，统一含义相同但表达方式不同的数据，减少小频率出现的数据；步骤6）基于步骤5得到的信息图谱，计算连通结点的内聚性，根据公式4将实体内聚性确定为内部交互度和外部交互度的比值，DegreeEI表示圈定范围后的实体集与外部实体之间的交互，DegreeII表示圈定实体之间的内部交互，在外部交互度和内部交互度的计算中，我们忽略了实体之间的关系方向，计算多次后将具有最大cohesion的不同连通实体以属性和操作的形式集成到同一模块中，以增强模型的内聚性并提高抽象度：(4)步骤7）基于步骤6）得到的信息图谱，完善实体之间的语义关系，原子服务之间可能存在选择关系、序列关系、并行关系和互斥关系以及诸如“与”，“或”，“异或”，“非”等逻辑关系，在知识图谱上能通过信息推理和实体链接提高知识图谱的边密度和结点密度，知识图谱的无结构特性使得其自身可以无缝链接，信息推理需要有相关关系规则的支持，通过推理得到的新关系的正确度Cr根据公式5进行计算，P表示实体1和实体2之间的一条路径，Q表示所有路径，表示训练权重，当正确度超过某一设定阈值时认为该关系成立：(5)。