Using semantic technology to support project reporting : a case study on requirements categorization and conflict analysis reports in a real-life project setting

Abstract

Reporting in Projekten bezeichnet den Prozess des Abrufs bestimmter Informationen über den Status eines Projekts. Die heutigen Reporting Anwendungen sind imstande, eine vom Benutzer gestaltete Vorlage mit exakt spezifizierten Daten von definierten Quellen zu füllen. Aber ein signifikantes Problem dieser traditionellen Reporting Systeme ist der Mangel an semantischer Bedeutung die aus diesen Daten gewonnen werden kann, wie zum Beispiel zur Überprüfung ihrer Konsistenz.<br /> Requirements Engineering hat zum Ziel, die Anforderungen, die an ein Software Produkt gestellt werden, während des gesamten Projektverlaufs konsistent und auf dem neuesten Stand zu halten. Dazu führt das Anforderungsmanagements verschiedene Maßnahmen durch, wie die Kategorisierung und Konfliktanalyse der bestehenden Anforderungen. Die manuelle Durchführung dieser Aufgaben ist jedoch äußerst zeitaufwändig und fehleranfällig.<br />Mein Ansatz für eine Reporting Anwendung, die die genannten Probleme löst, macht sich Ontologien als semantische Informationsschicht zunutze.<br />Ontologien sind formale, explizite Spezifikationen von Konzepten und deren Relationen innerhalb einer Domäne. Mit Ontologien ist es möglich, durch Reasoning neue Schlussfolgerungen aus bereits vorhandenem Wissen automatisiert zu ziehen.<br />Ich entwickelte ein Konzept für semantisches Reporting und implementierte dieses in einem Prototyp namens "OntRep".<br />Weiters evaluierte ich diesen in einer realen, industriellen Projektsituation bei Siemens Österreich um die folgenden Forschungsfragen zu beantworten:<br />.) Welche Vorteile bringt ein ontologie-basierter Reporting Ansatz in Bezug auf die Kategorisierung und Konfliktanalyse von Softwareanforderungen? .) Welche Aufwände sind notwendig, um ontologie-basiertes Reporting vorzubereiten? Die Ergebnisse zeigten, dass OntRep hervorragende Einsatzmöglichkeiten für die automatisierte Kategorisierung von Anforderungen bietet. Es war auch effektiver bei der Identifikation von Konflikten und erzeugte weniger falsch positive Resultate als der manuelle Ansatz.<br />Die Zielgruppe von OntRep besteht aus allen Personen in Softwareentwicklungsprojekten, die von Statusinformationen aus Reporting profitieren können, aber vor allem Personen involviert ins Anforderungs- und Projektmanagement.<br />

Project Reporting is the process of acquiring specific information about the status of a project. Today's reporting solutions are able to fill a user-designed template with well-defined data from certain sources. A significant problem of traditional reporting systems is the lack of semantic meaning that's extractable from the data, like for example regarding its consistency.<br />Requirements engineering aims at keeping the set of requirements that must be fulfilled by a software product consistent and up to date throughout the project. Therefore requirements management tasks as requirements categorization and requirements conflict analysis are conducted. However, the manual conduction of these tasks takes significant effort and is error-prone.<br />My approach to realize a reporting solution that solves these problems makes use of ontologies as a semantic layer. Ontologies are formal, explicit specifications of concepts and their relations within a domain.<br />By using ontologies, it is possible to infer new conclusions out of existing knowledge through automated reasoning.<br />I developed a semantic reporting approach and implemented a prototype called "OntRep". And evaluated it in a real-world industrial setting at Siemens Austria to answer the following research questions:<br />.) Which benefits does an ontology-based reporting approach bring regarding the categorization and conflict analysis of software requirements? .) What efforts have to be realized in order to prepare ontology-based reporting? Major results were that OntRep provides reasonable capabilities for the automated categorization of requirements. It was considerably more effective to identify conflicts, and produced less false positives with similar effort compared to a manual approach.<br />The target audience of OntRep consists of everyone involved in software development projects who benefit from status information through reporting, but especially persons involved in requirements engineering and project management.