基于本体的需求驱动的软件体系结构设计研究

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1、中图分类号：TP311论文编号：102871617-S059学科分类号：083500硕士学位论文基于本体的需求驱动的软件体系结构设计研究研究生姓名江东宇学科、专业软件工程研究方向语义网和本体指导教师康达周讲师南京航空航天大学研究生院计算机科学与技术学院二〇一七年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofComputerScienceandTechnologyResearchonRequirement-DrivenSoftwareArchitectureDesignB

2、asedonOntologyAThesisinSoftwareEngineeringbyJiangDong-yuAdvisedbyLecturerKangDa-zhouSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2017承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人

3、授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：2017年3月28日南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着软件规模的扩大和复杂度的提高，为了能够很好地满足用户需求，提高软件的开发效率和保证产品的质量，软件必须要具有良好的设计和清晰的体系结构，但是如何实现从需求到设计的平滑过渡以及如何保证需求和设计之间满足一致性仍然是目前尚未完全解决的问题。鉴于此，本文以需求驱动的软件体系结构设计理念为指导思想，将本体技术引入需求工程和软件体系结构设计中，

4、利用本体充当一种兼容需求模型和体系结构的语义模型，减少两者之间的语义鸿沟，论文主要工作如下：（1）在当前的软件开发模式下，提出一个基于本体的需求分析和软件体系结构设计框架。在需求分析阶段建立并使用领域本体和需求本体，帮助分析人员更准确的捕获和评估用户需求；（2）在体系结构设计阶段建立并使用软件体系结构本体，通过语义标注和语义搜索技术辅助设计人员从海量的设计文档库中选择具有语义相似的解决方案作为参考；（3）在特定领域软件体系结构设计中，提出一种基于本体的特征模型到概念体系结构导出一致性验证方法。利用本体作为描述概念体系结构的基础，通过建立概念体系结构本体和相应的推理规则

5、，在推理机中检验模型满足规则的程度来完成模型的一致性验证；（4）为了验证方法的有效性和可行性，介绍了一个VOIP系统案例，详细描述了从提出规范的用户需求到体系结构的生成以及一致性验证的过程，并根据每一章的内容将案例进行分阶段的阐述说明。本文将本体作为描述需求和体系结构的基础，实现了需求到设计的平滑过度，减少了设计人员和用户进行交流的时间开销，对于整体提高软件开发效率来说具有一定的帮助。关键词：本体，软件体系结构设计，特征模型，概念体系结构，一致性验证I基于本体的需求驱动的软件体系结构设计研究ABSTRACTWiththeincreaseofthesoftwaresca

6、leandsoftwarecomplexity,inordertomeettherequirementsfromusers,improvesoftwaredevelopmentefficiencyandguaranteethequalityofproduct,softwaremusthaveagooddesignandacleararchitecture,buthowtotransformrequirementstodesignssmoothlyandhowtokeeptheconsistencybetweentherequirementsanddesignsares

7、tillinsolvablenow.Inviewofthis,thisthesiswhichbasedonrequirement-drivensoftwarearchitecturedesign,introducesthetechnologyofontologytorequirementengineeringandsoftwarearchitecturedesign,usesontologytoactasacompatiblerequirementmodelandasemanticmodelofarchitecturetoreducetheseman