Applying Machine Learning Techniques for Requirements Quality Control

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The quality of requirements is critical to the success of complex technical systems projects. The paper presents the main procedures for quality control of requirements and the main directions of instrumental support for quality control of requirements. The shortcomings of the existing tools of instrumental support are listed. To overcome these shortcomings, it is proposed to apply machine learning algorithms. The main directions of research in the field of application of machine learning algorithms in the problems of requirements quality control are proposed. The experimental results obtained by the author, demonstrating the feasibility of the proposed approach, are presented. In some tasks, it was possible to achieve a quality of assessment comparable to that of an expert.

About the authors

K. I. Gaydamaka

MIREA 7 Russian Technological University

Author for correspondence.
Email: k.gaydamaka@gmail.com

старший преподаватель

Russian Federation, Moscow

References

  1. V.K. Batovrin, K.I. Gaydamaka, Requirements engineering is a key success factor for projects // Project and program management. 2017. No. 01(49). pp. 6–20.
  2. SAE Standard ARP 4754A Guidelines for the Development of Civil Aircraft and Systems. Revised: 2010-12-21. URL: http://standards.sae.org/arp4754a/
  3. Radio Technical Commission for Aeronautics RTCA/DO178B "Software Considerations in Airborne Systems and Equipment Certification". 1992.
  4. ISO 26262-9:2011(en), Road vehicles — Functional safety
  5. EN 50128 Railway applications Communication, signaling and processing systems Software for railway control and protection systems
  6. Good G. Kh., Makol R. E. System engineering. Introduction to large systems design. M.: Soviet radio, 1962. 384 p.
  7. A. D. Hall, Experience in Methodology for System Engineering. M.: Soviet radio, 1975. 448 p.
  8. Hooks I. Writing Good Requirements // Proceeding's of the Third International Symposium of the INCOSE. 1993. Volume 2.
  9. IEEE/ISO/IEC 29148-2018 ISO/IEC/IEEE International Standard Systems and software engineering Life cycle processes Requirements engineering, Dec. 2020.
  10. INCOSE, “Guide for writing requirements INCOSE TP2010-006-02,” 73, 2015.
  11. Pohl K. Requirements Engineering: Fundamentals, Principles, and Techniques. – Springer-Verlag. – 2010.
  12. John C. Knight and E. Ann Myers. 1991. Phased inspections and their implementation. SIGSOFT Software. Eng. Notes 16, 3 (July 1991), 29–35.
  13. Sharma, Meena & Vishwakarma, Rajeev. (2012). Evaluation & Validation Of Work Products In Unified Software Development Process. International Journal of Software Engineering & Applications. 3. 10.5121/ijsea.2012.3208.
  14. Genova G., Fuentes J., Llorens J. et al. A framework to measure and improve the quality of textual requirements // Requir. Eng. 2013. No. 18:25–41. pp. 25–41
  15. Femmer H “Requirements quality defect detection with the qualicen requirements scout” CEUR Workshop Proceedings 2018 vol: 2075
  16. Post, Amalinda and Thomas Fuhr. “Case study: How Well Can IBM's "Requirements Quality Assistant" Review Automotive Requirements?” REFSQ Workshops (2021).
  17. Gallego, Elena & Chalé, Hugo & Llorens, Juan & Fuentes, José M. & Alvarez-Rodríguez, Jose & Genova, Gonzalo & Fraga, Anabel. (2017). Requirements Quality Analysis: A Successful Case Study in the Industry. 10.1007/978-3319-49103-5_14.
  18. Batrovrin V., Gaydamaka K. Automated System for Requirements Assessment // Proceedings 2019 Actual Problems of Systems and Software Engineering, APSSE 2019, 2019, pp. 58–62.
  19. Mitchell T. Machine Learning. — McGraw-Hill Science/Engineering/Math, 1997.
  20. Belonogova A.D., Ognyanovich P.A., Gaidamaka K.I. Application of machine learning methods to ensure the quality of requirements specifications // International Journal of Open Information Technologies. 2021.vol. 9, no. eight.
  21. Gaidamaka K.I. A method for assessing the quality of technical requirements based on part-of-talk templates and a metric classifier // Informatization and communication. 2021. No. 8.
  22. Ramos J. Using TF-IDF to determine word relevance in document queries // Proceedings of the first instructional conference on machine learning. 2003, 4 p.
  23. Rong X. Word2vec parameter learning explained // arXiv preprint arXiv:1411.2738. 2014 Nov 11.
  24. Lau J. H., Baldwin T. An empirical evaluation of doc2vec with practical insights into document embedding generation // arXiv preprint arXiv:1607.05368. 2016 Jun 19.
  25. Devlin J., Chang M. W., Lee K., Toutanova K. Bert: Pretraining of deep bidirectional transformers for language understanding// arXiv preprint arXiv:1810.04805. 2018 Oct 11.
  26. Sravanthi P., Srinivasu B. Semantic similarity between sentences // International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 2017, vol. 4, no. 1, pp. 156-61.
  27. F. Koto, M. Adriani, “The Use of POS Sequence for Analyzing Sentence Pattern in Twitter Sentiment Analysis,” Proceedings IEEE 29th International Conference on Advanced Information Networking and Applications Workshops, WAINA 2015, (March), 547–551 , 2015, doi: 10.1109/WAINA.2015.58.
  28. K. Gaydamaka, A. Belonogova. Applying Unsupervised Machine Learning Algorithms to Ensure Requirements Consistency // "Software Engineering" Vol. 13, No. 4, 2022.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».