[논문]요구사항의 품질 향상을 위한 자동화 검증 기법

김철진

doi:10.5762/kais.2012.13.9.4207

[국내논문] 요구사항의 품질 향상을 위한 자동화 검증 기법
An Automated Verification Technique for Enhancing Quality of Requirement 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.13 no.9, 2012년, pp.4207 - 4213

초록
AI-Helper

소프트웨어의 품질은 요구사항 품질과 강하게 관계되어 있다. 이에 따라서 기업들은 요구사항의 품질을 향상시켜 주기 위한 노력을 하고 있다. 그러나 명세서 형태의 요구사항은 검증하기 어려우며, 분석가의 비정형화된 업무 지식에 의존해야 한다. 또한 명세서 형태의 요구사항 품질을 향상시켜 주기 위한 정형화된 방법론이나 자동화된 기법이 미흡한 상황이다. 본 논문에서는 요구사항의 품질을 향상시켜 주기 위한 요구사항 검증 프로세스 및 자동화 검증 도구를 제안한다. 검증을 위해 요구사항에 대한 외적뷰 설계와 내적뷰 설계를 비교한다. 사례연구를 통해 제안된 요구사항 자동화 검증 기법의 타당성을 검증한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Software quality is strongly associated with requirement quality. Accordingly, companies are trying effect for enhancing requirement quality. But, it is difficult to verify the requirement of specification format, which have to rely on abnormal business knowledge of analyst. Also, it is insufficient to normal methodology or automated technique for enhancing requirement quality of specification format. In this paper, we propose the process of requirement verification and automated verification tool for enhancing requirement quality. we compare the external view design and internal view design for verifying requirement. In the case study, we evaluate the feasibility of the proposed automated verification technique of requirement.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

또한 명세서 형태의 요구사항 품질을 향상시켜 주기 위한 정형화된 방법론이나 자동화된 기법이 미흡한 상황이다. 따라서 본 논문에서는 요구사항의 품질을 향상시켜 주기 위한 요구사항 검증 프로세스 및 자동화 검증 도구를 제안한다.
본 논문에서는 요구사항 자동검증을 위해 설계 산출물 간에 비교를 수행하는데, 이때 설계 산출물의 XMI를 비교한다.
본 논문에서는 요구사항 자동화 검증을 위한 검증 프로세스를 제안하며, 검증 비교를 자동화할 수 있는 검증 도구를 제안한다.
본 논문은 요구사항의 품질을 향상시키기 위해 사용자 관점의 외적뷰 설계와 클래스 관점의 내적뷰 설계를 비교 검증하는 기법을 제안하였다. 설계 산출물들을 비교하기 위해 자동화 검증 도구를 제안하였으며, 검증 도구를 통한 검증 결과는 요구사항을 수정할 수 있는 기반을 제공할 수 있음을 파악 하였다.
연구 [9]는 객체지향의 개념을 이용하여 계층구조의 페트리넷인 HOONet을 제안하였으며, 이를 이용하여 복잡한 요구사항을 하향식 분할 방식으로 정의할 수 있다. 특히, 요구사항이 부분적으로 제시되었거나, 전체 요구사항이 분석되지 않더라도 시스템의 모델링에 대한 분석이 이루어 질 수 있도록 한다. HOONet에서 검증할 수 있는 특성들은 교착상태 검사, 생존성 검사, 공정성 검사, 비 결정성 검사 등을 수행할 수 있다.

제안 방법

관련연구에서는 본 논문에서 제안하는 요구사항 자동화 검증 기법에 관련된 기본 기술을 조사하며, 관련된 연구에 대해서 분석한다.
외적뷰 설계의 순차 다이어그램과 내적뷰 설계의 시뮬레이션을 통해 생성된 추적 순차 다이어그램을 비교한다. 두 다이어그램의 비교는 다이어그램의 저장 형태인 XML(XML Metadata Interchange)[4]를 비교하여 일치성을 확인한다. 표 2에서와 같이 비교 요소는 메시지(Message), 객체(Object), 매개변수(Parameter) 이며, 비교 방법은 존재 유무(Existence), 전후 관계(Before/After Msg.
본 논문에서 제안한 요구사항 자동화 검증 기법을 커피 자판기 사례에 적용하여 타당성을 검증한다. 커피 자판기는 동전을 삽입한 후 커피나 차를 선택할 수 있으며, 커피를 선택할 경우 자판기 내부에서는 물과 커피를 공급한 후 사용자에게 커피를 제공하는 기능으로 구성된다.
u2’ 파일을 입력하여 비교하기 위한 요구사항 자동화 검증 도구이다. 본 도구는 Apach Tomcat(5.5) 서버 기반으로 사용자 인터페이스는 JSP로 개발되었으며, TAU 설계 파일을 해석하기 위해 DOM Parser를 이용하여 XMI를 해석한다.
설계 검증 비교를 통해 일치성을 평가하여 불일치하는 요소를 분석하고, 관련된 요구사항을 수정한다. 내적뷰 설계 산출물인 순차 다이어그램 측면에서의 불일치와 외 적뷰 설계 산출물인 추적 순차 다이어그램 측면에서의 불일치를 도출한다.
설계 검증은 외적뷰 설계 단계 산출물과 내적뷰 설계 단계 산출물을 비교한다. 외적뷰 설계의 순차 다이어그램과 내적뷰 설계의 시뮬레이션을 통해 생성된 추적 순차 다이어그램을 비교한다.
설계 비교 검증은 외적뷰 설계 산출물인 순차 다이어그램의 XMI와 내적뷰 설계 산출물인 추적 순차 다이어그램의 XMI를 입력으로 받아 표 2의 요소들을 비교한다.
설계 시뮬레이션은 내적뷰 설계에서 도출된 상태 머신 다이어그램을 통해 순차 다이어그램을 생성한다. 본 단계에서는 Rational TAU[10] 도구를 이용하여 시뮬레이션을 하며, 그림 6 에서와 같이 상태 머신 다이어그램을 통해 추적 순차 다이어그램을 생성한다.
외적뷰 설계는 요구사항 명세서의 기본흐름과 대안흐름에 대해 순차 다이어그램을 설계한다. 그림 4와 같이 기본흐름와 대안흐름에 의한 순차도를 각각 설계한다.
설계 검증은 외적뷰 설계 단계 산출물과 내적뷰 설계 단계 산출물을 비교한다. 외적뷰 설계의 순차 다이어그램과 내적뷰 설계의 시뮬레이션을 통해 생성된 추적 순차 다이어그램을 비교한다. 두 다이어그램의 비교는 다이어그램의 저장 형태인 XML(XML Metadata Interchange)[4]를 비교하여 일치성을 확인한다.
요구사항의 자동화 검증 구조는 그림 2와 같다. 요구사항에 대해 외적뷰(External View)와 내적뷰(Internal View)로 서로 다른 관점에서 설계하여 비교검증 한다. 이렇게 비교 검증된 결과를 요구사항에 피드백을 통해 요구사항의 품질을 향상시킬 수 있다.
연구 [5]에서는 산업계의 요구사항 검증 사례를 통해 요구사항 검증 기술에 대해 연구한다. 요구사항의 정확한 검증을 위해 어휘(lexical) 수준의 NLP(Natural Language Processing)을 이용하며, 요구사항을 작성하고 체크하기 위한 가이드를 제시한다.

대상 데이터

'MakeCoffee' 순차 다이어그램은 그림 8의 사용사례 명세서를 기반으로 설계한다. 본 외적뷰 설계 산출물은 자동 생성된 추적 순차 다이어그램과의 검증 비교 대상이 된다.

데이터처리

외적뷰 설계는 요구사항에 대해 순차 다이어그램 (Sequence Diagram)을 설계하는 것이며, 내적뷰는 상태 머신 다이어그램(State Machine Diagram)을 설계하여 추적 순차 다이어그램(Trace Sequence Diagram)을 시뮬레이션하는 것이다. 비교 검증은 순차 다이어그램과 추적 순차 다이어그램을 비교하여 차이를 분석한다.

이론/모형

설계 시뮬레이션은 내적뷰 설계에서 도출된 상태 머신 다이어그램을 통해 순차 다이어그램을 생성한다. 본 단계에서는 Rational TAU[10] 도구를 이용하여 시뮬레이션을 하며, 그림 6 에서와 같이 상태 머신 다이어그램을 통해 추적 순차 다이어그램을 생성한다.
이러한 요구사항을 본 논문의 자동화 검증 프로세스에 따라 적용한다. 본 사례에 대해 설계는 IBM의 Rational TAU를 이용한다.
요구사항 관리 단계는 요구사항들이 구현되어 제품화될 때까지 변경 사항을 유지 관리 하는 절차로 구성된다. 본 연구에서 요구사항 검증은 사용사례 다이어그램에 대해 Inspection[7], Walkthrough[7] 등의 검토기법을 통해서 사용사례 명세서를 검토한다.

성능/효과

본 논문은 요구사항의 품질을 향상시키기 위해 사용자 관점의 외적뷰 설계와 클래스 관점의 내적뷰 설계를 비교 검증하는 기법을 제안하였다. 설계 산출물들을 비교하기 위해 자동화 검증 도구를 제안하였으며, 검증 도구를 통한 검증 결과는 요구사항을 수정할 수 있는 기반을 제공할 수 있음을 파악 하였다. 향후 연구과제로서 자동화 검증 시 다양한 비교 요소들을 고려할 수 있도록 연구한다.
지금까지의 사례를 통해 내적뷰 설계 산출물인 순차 다이어그램과 외적뷰 설계에 의해 자동 생성된 추적 순차 다이어그램을 비교하여 요구사항을 수정할 수 있음을 실험하였다. 이에 따라 본 논문에서 제안한 요구사항 자동화 검증 기법이 실현 가능함을 증명하였다.
지금까지의 사례를 통해 내적뷰 설계 산출물인 순차 다이어그램과 외적뷰 설계에 의해 자동 생성된 추적 순차 다이어그램을 비교하여 요구사항을 수정할 수 있음을 실험하였다. 이에 따라 본 논문에서 제안한 요구사항 자동화 검증 기법이 실현 가능함을 증명하였다.

후속연구

설계 산출물들을 비교하기 위해 자동화 검증 도구를 제안하였으며, 검증 도구를 통한 검증 결과는 요구사항을 수정할 수 있는 기반을 제공할 수 있음을 파악 하였다. 향후 연구과제로서 자동화 검증 시 다양한 비교 요소들을 고려할 수 있도록 연구한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	요구사항의 품질 향상을 위한 방법의 문제는 무엇인가?	이에 따라서 기업들은 요구사항의 품질 향상에 많은 관심을 가지고 있으며, CMMi(Capability Maturity Model Integration)[2]나 SPICE(Software Process Improvement Capability dEtermination)[3] 등을 통해 요구사항의 품질을 향상시켜 주기 위한 노력을 하고 있다. 그러나 명세서 형태의 요구사항은 검증하기 어려우며, 분석가의 비정형화된 업무 지식에 의존해야 한다. 또한 명세서 형태의 요구사항 품질을 향상시켜 주기 위한 정형화된 방법론이나 자동화된 기법이 미흡한 상황이다. 따라서 본 논문에서는 요구사항의 품질을 향상시켜 주기 위한 요구사항 검증 프로세스 및 자동화 검증 도구를 제안한다.
	소프트웨어의 품질은 무엇과 관계되어있는가?	소프트웨어의 품질은 요구사항 품질과 강하게 관계되어 있다. 이에 따라서 기업들은 요구사항의 품질을 향상시켜 주기 위한 노력을 하고 있다.
	요구사항의 품질을 향상시키기 위한 방법은 무엇이 있는가?	이에 따라서 기업들은 요구사항의 품질 향상에 많은 관심을 가지고 있으며, CMMi(Capability Maturity Model Integration)[2]나 SPICE(Software Process Improvement Capability dEtermination)[3] 등을 통해 요구사항의 품질을 향상시켜 주기 위한 노력을 하고 있다. 그러나 명세서 형태의 요구사항은 검증하기 어려우며, 분석가의 비정형화된 업무 지식에 의존해야 한다.

참고문헌 (10)

Boehm, B.W. et al, "Some Experience with Automated Aids to the Design of Large-Scale Reliable Software", IEEE Trans. On Software Engineering, 1975.
Capability Maturity Model Integration (CMMI), www.sei.cmu.edu/cmmi/, SEI Carnegie Mellon.
ISO/IEC 15504 TR2, Software Process Assessment and Capability determination, ISO/IEC, 1998.
MOF 2 XMI Mapping, http://www.omg.org/spec/XMI/, OMG, 2011.
Gauthier Fanmuy, Anabel Fraga and Juan Llorens, "Requirements Verification in the Industry", Complex Systems Design & Management, Pages 145-160, 2012.
Choi J. E., Choi S. K., and Lee S. A., "The Case Study of Software Requirement Management", Proceedings of Korean Institute of Information Scientists and Engineers, Vol.29, No.1(B), p445-447, 2002.
Dean Leffingwell, Don Widrig, Managing Software Requirement, A Unified Approach, Addison-Wesley, 2000.
Choi B. K. and Leem C. S., "A Study on Requirement Analysis Process that support Enterprise Architecture Design", The Journal of Korean Institute of CALS/EC, Vol.8, No.1, p35-54, 2003.
Hong J. E., Yoon I. C., and Bae D. H., "Hierarchical Specification and Verification of Requirements using An Object-Oriented Petri Net", The Journal of Korean Institute of Information Scientists and Engineers, Vol.27, No.2, p157-167, 2000.
Rational TAU, http://www-01.ibm.com/software/awdtools/tau/, IBM.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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