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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 especicação 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 desaadora 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 identicar características de IoT e também em experimentos em classicação de requisitos e em similaridade semântica de textos. Para prover melhores índices na classicação e na computação de similaridade semântica, foram desenvolvidos dois conjuntos de dados, a Promise+ e o ReqFuncimDataset. 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 ecácia as relações entre requisitos para agrupá-los corretamente. Os resultados dos experimentos demonstraram ainda que o ReqCluster4IoT pode auxiliar os prossionais no agrupamento de requisitos de software para IoT, bem como a identicação 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 specication documents. While this approach simplies document creation, it makes manual analysis dicult 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 classication and text semantic similarity. To enhance classication and semantic similarity computation, we developed two datasets: Promise+ and ReqFuncimDataset. 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 conrmed that ReqCluster4IoT eectively captures relationships between requirements for accurate grouping. Additionally, the method helps professionals cluster IoT software requirements and identify IoT-specic features within groups, improving requirement analysis. The method achieved high acceptance rates in terms of usefulness, eort 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

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