To develop a reliable and flexible commercial software system efficiently, the practice of reuse researches has received much attention over the past decade. There is no doubt that retrieval techniques play a key factor in the reuse process. Specification matching techniques are crucial for effective retrieval process. Despite the prevalence of object-oriented methodologies, little attention has been given to Unified Modeling Language(UML) for matching. In this thesis, we present a two-stage framework for matching two UML specifications and quantifying the results based on the systematic integration of their structural and behavioral similarities in order to identify the candidate component set for reuse. The first stage in the framework is an evaluation of the similarities between UML class diagrams using the Structure-Mapping Engine(SME), a simulation of an analogical reasoning approach known as the structure-mapping theory. And the second stage, performed on the components identified in the first stage, is based on a graph-similarity scoring algorithm. For this purpose, UML class diagrams and sequence diagrams are transformed into an SME representation and a Message-Object-Order Graph(MOOG), respectively. We evaluated our frameworks` effectiveness by means of various case studies. The experimental results showed a reduction in potential mismatches and an overall high precision and recall. It is concluded that the two-stage framework is capable of performing more precise matching compared to those of other single-stage matching frameworks. Moreover, the two-stage framework could be utilized within a reuse process, bypassing the need for extra information for retrieval of the components described by UML.
최근들어 신뢰성높고 유연한 상용 소프트웨어를 효과적으로 개발하기 위하여 소프트웨어 재사용 연구들이 더욱 더 많은 주목을 받고 있다. 재사용 공정 안에서 개발 시스템의 요구 사항에 근접한 소프트웨어 컴포넌트들을 찾아내는 추출 과정은 중요한 역할을 수행한다. 스펙 매칭은 이러한 효과적인 추출 과정을 위한 매우 중요한 기법이다. 이를 위하여 제안된 다양한 추출 기법들은 쿼리와 비교 대상이 되는 목표 소프트웨어 컴포넌트들간의 품질높은 매칭을 위해서 컴포넌트들의 효과적인 표현방법을 중요하게 다루고 있다. 최근 들어 널리 사용되고 있는 객체 지향 패러다임의 경우, UML을 표준 표기법으로 사용하고 있음에도 불구하고 UML을 이용한 추출 기법들의 연구들은 현재까지 많이 이루어지지 않은 상황이다.
본 논문에서는 UML로 기술된 소프트웨어 컴포넌트들의 효과적인 추출을
위하여 2단계로 구성된 매칭 프레임워크를 제안한다. 프레임워크의 첫단계는 클래스 다이어그램들간에 유사 추론~(analogical reasoning)의 일종인 구조 매핑~(structure-mapping)을 이용하여 적절한 컴포넌트들을 찾아낸다.
이를 위하여 본 논문에서는 구조 매핑의 구현 도구인 SME~(Structure-mapping engine)의 입력 데이터로 사용하기 위하여 클래스 다이어그램을 변환하는 방법을 제안한다. 첫번째 단계에서 추출된 컴포넌트들을 대상으로 두번째 단계에서는 각
컴포넌트들의 시퀀스 다이어그램을 이용한 매칭 과정을 수행한다.
두번째 단계는 그래프 유사 점수 매김 알고리즘에 기반하고 있으며 본 논문에서는 시퀀스 다이어그램을 해당 알고리즘에 적용하기 위하여 방향성있는 그래프인
메세지-객체-순서 그래프(Message-Object-Order Graph, MOOG)를 제안하고,
시퀀스 다이어그램을 메세지-객체-순서 그래프로 변환하는 방법을 제안한다.
본 논문에서는 제안된 2단계 프레임워크의 효율성을 평가하기 위하여
여러 가지 척도를 제안하였고 실제 컴포넌트 라이브러리로의 적용을 통하여 각
척도들을 계산하였다. 다양한 실험들을 통하여 제안된 프레임워크의 첫번째
단계는 불필요한 매칭들을 줄여주는 높은 경제성을 가지고 있음을 보였으며,
전체 프레임워크는 높은 정확도의 추출 결과를 보임을 확인하였다. 이러한
실험 결과들은 본 논문에서 제안된 2단계 프레임워크가 단단계 프레임워크에 비교하여 좀 더 정확도가 높은 매칭을 수행할 수 있음을 보여준 것이며, UML로 기술된 컴포넌트들의 추출을 위한 별도의 정보가 요구되지 않음을 증명하고 있다.
