面向领域的软件开发环境

面向领域的软件开发环境摘要在软件开发期间，关键的任务就是软件工程师对软件的正确描述和软件需求的确认。这其中包括理解如何解决提出的问题也是至关重要的，要做到以上这些，重要的是不仅要了解常规任务，而更重要的是要了解在什么领域内系统将会被使用。相信使用领域知识的软件开发过程能够对软件开发活动的周期起到很大的支持和帮助，我们把它定义为“面向领域的软件开发环境”（DOSDE）。这种环境中准备了关于在某一特定域的一个象征性的代表（某一领域的方向）。它还认为潜在任务是支持问题理解的领域。本文介绍的主要概念是DOSDE。它的特点，其特点，执行的例子，以及如何可以利用其嵌入式，@2003这些将被埃尔塞维尔公司合法的保留。关键字：软件开发环境；实体论；面向领域1.介绍在软件开发期间，软件团队必须处理的一些复杂的活动。其中最关键的步骤之一就是正确识别和描述什么软体体系是如何工作（也就是需求分析和软件说明书）的描述。当软件团队没有足够解决问题方面的知识，也没有在这一领域的软件开发的专门知识，这是特别困难的。我们应当认识到软件开发在不同组织领域中的广泛应用。所有这些经验向我们表明，通过缺乏专业知识的软件团队开发的软件系统是一个严重的问题。在软件开发中常见的问题就是通过软件小组仔细考虑变得更加严重了。用户通常把软件过程中收集知识和必要的条件看作是单调的和有压力的，因为当每有一个新的需求时，他们需要向计算机科学领域的工作人员解释为相同的基本概念。当一个软件开发者开始处理在开发后的软件工程时，她/他在此之后不仅是准备软件产品的设计也是了解在这个领域本身。另外的一种常见的情形是在那些工作在不同的软件系统和领域的软件公司里。他们的软件开发需要了解所有这些领域的知识。一个必须承认的问题是，在软件开发中需要不同类型的知识，如了解软件过程，编程语言或工具。在该文件中，我们将集中必要的知识，以适当的身份和描述的需求。为此，我们需要这两种知识：知识的应用领域和了解这一领域的典型活动。在学习的领域，软件开发人员通常需要理解这一领域关于任务或活动中隐含的概念。这些任务是该软件系统正在开发打算解决的直接相关的问题。从各方面考虑这些困难，我们一直在努力就如何通过提供域名和任务的知识来支持软件开发的活动，以便它能够在整个软件开发过程中被使用。为了解决这个问题，我们延长了传统概念的软件开发环境（SDE）的引入领域知识，通过一些软件开发阶段来引导软件开发者。我们如此定义这个概念面向领域的软件开发环境（DOSDE）。软件工程是一项长期的项目，它始于20世纪90年代（查等人，1990年）软件开发环境的实施和1995年后集中于定义和使用这些知识的环境。在下面的章节我们首先简要地介绍软件的开发环境，面向领域的软件开发环境。作为增加的部分（第2节）。然后，在第3、4节，介绍目前DOSDE和开发工具特点的定义和使用。这些章节包含两个已经开发的DSDE的例子DOSDEs：一个心脏病学和其他的声传播。最后，在第5节所描述的DOSDE执行，并在第6节，我们提出我们的结论和正在进行的工程。2.从软件开发环境到面向领域的软件开发环境SDE以存储所涉及软件工程领域中信息为主要部分的生命周期和工具（计算机辅助软件工程工具）以支持参与技术和管理的活动。软件开发环境不同于任何一个数据库，提供工具的性质，范围或采用的技术。在软件开发环境中探索关于不同方面所能支持工具：智能的助于，以支持该项目规划，质量保证和执行等等。其他的软件开发环境处理面向对象的开发再利用以及开发的合作和协作关系。所有这些工作都是寻求一些适用于任何领域的解决方案。根据反应，其他研究人员强调特定范围的申请建立。在这方面是面向领域的设计环境的一些相关的项目（DOSE）是以知识为基础的软件工程（KBSE），特定领域软件架构（特定领域软件体系结构，美国国防部知识共享的倡议和Kactus项目。DODEs支持设计活动的预先定义域。DODEs已用于网络域名，语音对话和用户界面设计。他们的主要方面是把使用的环境与以人为本的做法相结合的知识的演变过程。DODE通过提供工具在软件设计师的开发过程中，去帮助他们提出和解决问题。这些工具为软件设计师通过提供所有的有关于设计规则的系统帮助。然而，DODEs已成功应用于开发的领域，其主要特点是视觉设计。软件并需要特定的视觉和具体的功能支持。KBSE和DSSA项目的目的是为了解决重复使用的软件需求和架构。双方使用的描述域模型。他们遵循的思想域分析，并确定一个域模型来用于系统中。这种想法是使用域模型来构造不同的应用软件，从而看起来是一件非常有趣的事情。然而，这两个项目的重点就是以前定义的如何解决落实在具体领域中的问题（物体的一部分，代码等），他们不能努力帮助软件工程师理解和应用领域的问题，而是侧重于设计的部件或设计的风格。KBSE只涉及设计和重用的部分设计模型。DSSA是以定义和实施的关于个人系统的具体制度，即对实施细节为中心的。软件开发在知识研究中显示出主动性主要在于定义知识领域和Kactus项目。在这些项目中，重点强调的是在为基础的系统可以共享和重复使用在不同的知识组织的知识基础。他们使用的是实体（见下一节定义）去组织这方面独立知识方面的应用软件，将得到开发。这样的想法是，协助工程师开发将知识以预先确定的图书馆为基础的系统。另一方面，我们的目标是重复使用的软件系统开发，不仅仅是对以知识为基础的系统。所有这些办法都是为了寻找设计和实施方案的入口。然而，要正确制定和执行的软件系统，必须首先了解它的应用领域。其次，我们构想出DOSDE的想法，它将有助于开发不熟悉的设计软件系统的领域。第三，DOSDEs在已经开发领心脏病，声学繁殖，和昆虫学领域中得到应用。面向领域的设计环境和传统概念的软件开发环境一样，应该有一个资料库储存的所有信息相关的软件项目和一套工具，以支持软件过程的活动。另一方面，这一类新的SDE，需要另外两个特点：代表性的领域知识和使用这方面的知识在软件开发上。这些功能带来一些重要的问题：什么知识应该具备的环境？应如何加以组织和代表？当和我们如何能够利用这个知识在软件开发中？这些问题将在第第3章和第4章做出回答。3.界定知识DOSDE要界定什么知识应该引进于SDE中（作出DOSDE），我们必须考虑的域名在一般情况下，如可应用于多个程序，而不是某些特定的应用程序。这一点很重要，如果我们想要重新使用相同的知识发展的未来所有的应用软件。从目前的知识工程的研究，我们确定本体的最佳方式来描述和组织这方面的知识。本体是“明确规范了的概念化”，也就是说，一个明确的规范的对象，概念和其他实体应该有效的保持在假定存在的利益和关系的区域之中。基本上，组成一个本体的概念和关系，其定义，性质和所表示的约束公理。Guarino（1998年）中有各种不同的本体：高层本体，描述非常笼统的概念，例如空间，时间，事项，活动等域本体，这说明有关的词汇的通用域名;任务本体，描述的概念取决于某一特定领域和任务。应用本体是专业的域名和任务本体。我们的目的是帮助软件开发人员在熟悉与不熟悉的领域中，使用的面向领域，以支持域的理解和任务本体中问题的理解。现在我们将展示如何使用这两个实体中DOSDE3.1利用领域本体为了在软件开发的过程中得到更好的帮助，我们的本体应包括的主要的思想领域，它应该有助于了解这一领域中的软件开发。由于可应用领域非常广泛，我们需要促进实体的定义。因此，我们确定的领域实体应分为分本体。每个分本体是一组域的概念，有着同样的语义背景和相互关系。小组本体也与撰写整个域之间的关系的两个分本体其实涉及两个概念从每个分本体。所有关系（内部或跨分本体）可以限制公理的一部分的本体。我们的具体方法用于基于实体领域的本体。这种方法基本上分为以下阶段：实体定义的目的，概念化，形式化（或编码）和最后审定。我们已经确定的宗旨是：协助软件开发。概念化是最长的阶段，需要确定每一个概念域并给其一个很好的说明。它需要还确定属性，最起码每个概念的特点，尽可能为这些域名建立有价值的属性，概念之间的关系和制约因素。这些概念之间的关系和制约因素，对应着这些相关的关系。这项工作是为每个分本体单独进行的。例如，在领域本体定义为DOSDE我们确定了五个分实体（见图1）：（一）分析重点（概念的构造）（二）调查结果（概念中所使用的调查过程），（三）治疗（普通种疗法和功能），（四）分析（概念和特点，确定综合问题从而进行分析）;和（五）病毒（代表不同'状况的问题）。该域名包含70概念80属性。我们也正式的定义，性质和实例的例子每一个概念，以及一套公理与这些概念。表1表明这些定义的公理：第一定义它们之间的关系（从调查分本体）和分析概念（从分析到分本体论），第二个定义之间的关系组织及其功能（这两个概念从内部分析本体论），以及最后一个精确地定义脉冲价值域的限制（从调查结果分析本体论）。同样，我们确定了领域本体由声传播，它涉及约声纳的概念、其类型和部件;发出和接收声音;所有周围的液体，如海洋层，区，管，所以上边界，在海洋表面等我们也定义另一个领域本体的昆虫学（即研究昆虫），其中包括概念昆虫解剖学，生物学和科学类。这两个域理论的一部分，两个DOSDEs用于分别在军事研究所和一个政府研究机构。在具体的领域中每个实体验证专家们（如心脏病和昆虫学家），经过验证的定义和每个领域本体；我们实施了知识基础，在Prolog语言与所有的概念中，正在应用验证的关系和公理。虽然域本体正在大量使用，但它并不是能够通过一项容易的任务来确定的。我们认为，一个重要的问题是范围的本体，它是用一种趋势是来描述域在一个非常详细的水平，这可能导致巨大的工作量。我们建议使用明确限制的范围，寻找只为基本概念的情况下的域名才能真正有用的一个非专家。3.2使用任务实体当我们谈到一些应用领域，必须考虑两种情况：从概念域（即领域到本体，讨论在上一节）和活动或执行的任务在这一领域。例如，在书店：畅销书的例子。如果我们想到的，我们的书店的图书信息，作者，风格等等，但我们也必须履行的各项活动。这些活动，称为任务，是独立的域名（例如有畅销的书籍和销售汽车，诊断疾病和诊断机器故障，系统配置等。）在本条中，我们将详细说明我们所代表的知识关于任务使用任务本体和解决问题的方法（PSMs）。总之