(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211062628.5 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 苏州空天信息 研究院 地址 215000 江苏省苏州市苏州工业园区 独墅湖大道158 (72)发明人 陶家顺　刘亮　项天远　岳才杰　 孟小峰　姜丽　赵珂　钱嘉欣　 (74)专利代理 机构 南京理工大 学专利中心 32203 专利代理师 封睿 (51)Int.Cl. G06F 16/36(2019.01) G06F 16/335(2019.01) G06F 8/10(2018.01) G06F 8/20(2018.01) (54)发明名称 一种基于知识图谱的需求影响域分析方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于知识图谱的需求影 响域分析方法， 构建需求管理模型， 基于需求管 理模型对需求信息进行层次化、 条目化和版本化 管理； 利用本体构建方法进行软件工程领域建 模， 定义并评估领域本体， 建立需求知识图谱的 模式层， 利用基于规则和半监督相结合的知 识抽 取方法， 进行实体、 关系和属性的抽取， 得到需求 知识图谱的数据层， 在Neo4j图数据库系统中将 模式层和数据层相结合， 得到需求知识图谱； 基 于需求知识图谱， 将需求追踪关系用图形化方式 直观展示， 进行需求检索和影响域分析， 形成分 析报告。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115422370 A 2022.12.02 CN 115422370 A 1.一种基于知识图谱的需求影响域分析 方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 第一步， 构建需求管理模型， 基于 需求管理模型对需求信 息进行层次化、 条目化和版本 化管理； 第二步， 首先利用本体构建方法进行软件工程领域建模， 定义并评估领域本体， 建立需 求知识图谱的模式层， 然后利用基于规则和半监督相结合的知识抽取方法， 进 行实体、 关系 和属性的抽取， 得到需求知识图谱的数据层， 最后在Neo4j图数据库系统中将模式层和数据 层相结合， 得到需求知识图谱； 第三步， 基于 需求知识图谱， 将需求追踪关系用图形化方式直观展示， 进行需求检索和 影响域分析， 形成分析报告。 2.根据权利要求1所述的基于知识图谱的需求影响域分析方法， 其特征在于， 所述构建 需求管理模型， 基于需求管理模 型对需求信息进 行层次化、 条目化和版本化管 理， 其中层次 化是按“系统‑软件‑模块‑功能”四层次分层管理需求； 条目化是将需求信息条目化， 一个需 求信息对应一个条目； 版本化是基于关系型数据库， 记录需求条目的历史版本信息， 提供基 础版本管理和变更控制功能， 以版本化管理需求条目。 3.根据权利要求1所述的基于知识图谱的需求影响域分析方法， 其特征在于， 所述利用 本体构建方法进行软件工程领域建模， 定义并评估 领域本体， 建立需求知识图谱的模式层， 具体方法为： 1.1确定领域本体的数据来源 获取领域本体的数据源， 包括软件需求文档和结构化需求条目、 软件设计文档和结构 化设计条目、 软件 源代码、 软件测试用例条目； 1.2领域本体分析及定义 面向软件工程领域的需求影响域分析， 定义4类知识本体： 需求本体、 设计本体、 代码本 体和测试用例 本体， 需求本体指对软件某项功能的自然语言描述或者结构化描述； 设计本 体是针对需求信息， 具有一定开发指导意义的设计图或者结构化信息； 代码本体是指具有 一定功能、 或实现一定操作的代码片段； 测试用例本体是指对某项功能的测试步骤描述； 针对这4种知识本体， 定义10类本体间关系： 需求与需求本体间关系、 需求与设计本体 间关系、 需求与代码本体间关系、 需求与测试用例 本体间关系、 设计与设计本体间关系、 设 计与代码本体间关系、 设计与测试用例本体间关系、 代码与 代码本体间关系、 代码与测试用 例本体间关系及测试用例与测试用例 本体间关系， 软件本体、 本体间关系及其各自属 性的 具体定定义如表1所示； 表1软件本体定义信息权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115422370 A 21.3领域本体评价 领域本体 需要满足明确性、 完整性、 一致性和可扩展性的评价标准， 明确性是指本体所 定义的领域术语是明确、 客观的； 完整性是指给出 的本体定义能够完整的表达领域术语的 含义； 一致性是指通过本体得出 的推论在逻辑上与领域术语是一致的； 可扩展性是指该领 域本体具有可扩展的功能； 1.4领域本体建立 对所有领域本体按1.3 中标准进行检验， 符合要求的本体进行领域本体建立， 不符合标 准的转到1.2循环执 行， 直到所有领域本体都符合要求 为止； 1.5建立模式图 将建立好的领域本体表示 为模式图， 建立需求知识图谱的模式层。 4.根据权利要求3所述的基于知识图谱的需求影响域分析方法， 其特征在于， 所述利用 基于规则和半监督相结合的知识抽取方法， 进行实体、 关系和属性的抽取， 得到需求知识图 谱的数据层， 具体方法为： 2.1基于规则的实体及实体属性抽取 方法 采用基于规则的方法， 从软件需求文档和软件设计报告中进行实体及实体属性抽取， 其中需求实体是从软件需求文档或结构化需求条目中抽取 的， 需求实体的抽取规则是： 需 求本体＝<软件需求功能描述>， 需求实体属性抽取规则是： {project_id， requirement_ name， requirement_id， requirement_description， requirement_input， requirement_权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115422370 A 3