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https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6220
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | ReqCluster4IoT: um método de agrupamento de requisitos para aplicações de IoT |
Título(s) alternativo(s): | ReqCluster4IoT: a requirements clustering method for IoT applications |
Autor: | SILVA, Bruno Carvalho da ![]() |
Primeiro orientador: | SANTOS, Davi Viana dos |
Primeiro coorientador: | SANTOS, Rodrigo Pereira dos |
Primeiro membro da banca: | SANTOS, Davi Viana dos |
Segundo membro da banca: | SANTOS, Rodrigo Pereira dos |
Terceiro membro da banca: | BRAZ JUNIOR, Geraldo |
Quarto membro da banca: | MALCHER, Paulo Robson Campelo |
Quinto membro da banca: | CONTE, Tayana Uchôa |
Resumo: | A Engenharia de Requisitos é uma importante etapa do ciclo de vida de desenvolvimento de software, visando que o produto nal atenda às necessidades dos stakeholders. Em projetos de software, os requisitos são frequentemente escritos em linguagem natural não estruturada e organizados em documentos de especicação de requisitos. Tal característica oferece praticidade no momento da criação do documento; contudo, torna a análise manual difícil e demorada, sobretudo em projetos com grande número de requisitos. Contextos contemporâneos de software, como Internet das Coisas (do inglŸs, Internet of Things ou IoT), tornam necessário que o processo de desenvolvimento de software seja repensado continuamente. A análise de requisitos em IoT é desaadora devido à alta diversidade de elementos presentes nesse domínio complexo. Nestas circunstâncias, uma abordagem que pode dar suporte para a análise destes requisitos é a utilização de algoritmos de agrupamento, para organizá-los em grupos de contextos similares. Tal agrupamento pode ajudar na compreensão do sistema a ser projetado. Foi proposto então o ReqCluster4IoT, um método de agrupamento de requisitos funcionais para aplicações de IoT. O ReqCluster4IoT está fundamentado em uma análise exploratória da literatura para identicar características de IoT e também em experimentos em classicação de requisitos e em similaridade semântica de textos. Para prover melhores índices na classicação e na computação de similaridade semântica, foram desenvolvidos dois conjuntos de dados, a Promise+ e o ReqFuncimDataset. Os experimentos demonstraram a superioridade de modelos baseados em Transformers em detrimento as abordagens tradicionais. O método proposto foi avaliado quanto à sua aceitação, considerando sua utilidade. Para isso, foi conduzida uma pesquisa de opinião e um grupo focal. A pesquisa opinião visava obter a aceitação de 10 desenvolvedores de software para IoT. Por sua vez, o grupo focal foi utilizado para obter mais informações sobre os resultados providos pelo método. Os resultados mostraram que o método proposto consegue capturar com ecácia as relações entre requisitos para agrupá-los corretamente. Os resultados dos experimentos demonstraram ainda que o ReqCluster4IoT pode auxiliar os prossionais no agrupamento de requisitos de software para IoT, bem como a identicação de característica de IoT no grupo pode dar mais informações para a análise destes requisitos. O método obteve também altos índices de aceitação quanto à sua utilidade, ao seu potencial de redução de esforço e intenção de uso. |
Abstract: | Requirements Engineering is a critical phase in the software development lifecycle, ensuring the nal product meets stakeholder needs. In software projects, teams often write requirements in unstructured natural language and organize them into requirement specication documents. While this approach simplies document creation, it makes manual analysis dicult and time-consuming, especially in projects with numerous requirements. Modern software contexts, such as the Internet of Things (IoT), demand continuous reevaluation of software development processes. Requirement analysis in IoT poses challenges due to the high diversity of elements in this complex domain. In such scenarios, clustering algorithms can support requirement analysis by grouping them into similar contexts, improving system understanding. To address this, we propose ReqCluster4IoT, a functional requirement clustering method for IoT applications. The approach builds on an exploratory literature analysis to identify IoT characteristics, along with experiments on requirement classication and text semantic similarity. To enhance classication and semantic similarity computation, we developed two datasets: Promise+ and ReqFuncimDataset. Experiments showed that Transformer-based models outperform traditional approaches. We evaluated the method’s acceptance and usefulness through a survey and a focus group. The survey gathered feedback from 10 IoT software developers, while the focus group provided deeper insights into the method’s results. Findings conrmed that ReqCluster4IoT eectively captures relationships between requirements for accurate grouping. Additionally, the method helps professionals cluster IoT software requirements and identify IoT-specic features within groups, improving requirement analysis. The method achieved high acceptance rates in terms of usefulness, eort reduction potential, and intention to use. |
Palavras-chave: | Engenharia de Requisitos; Internet das Coisas Processamento de Linguagem Natural Bases de Requisitos Agrupamento de Requisitos. Requirements Engineering; Internet of Things Natural Language Processing Requirements Bases Requirements Clustering. |
Área(s) do CNPq: | Ciência da Computação |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal do Maranhão |
Sigla da instituição: | UFMA |
Departamento: | DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA/CCET |
Programa: | PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO/CCET |
Citação: | SILVA, Bruno Carvalho da. ReqCluster4IoT: um método de agrupamento de requisitos para aplicações de IoT. 2025. 108 F. Dissertação( PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, sÃO lUÍS, 2025. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/6220 |
Data de defesa: | 9-Abr-2025 |
Aparece nas coleções: | DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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BrunoSilva.pdf | Dissertação de Mestrado | 1,8 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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