[論文レビュー] Software Engineering Modeling Applied to English Verb Classification (and Poetry)

Sabah Al‐Fedaghi|arXiv (Cornell University)|Oct 26, 2017

Advanced Software Engineering Methodologies参考文献 7被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、ソフトウェア工学のモデリング技術、特にIPO（入力－処理－出力）モデルから派生したFM（機能モデリング）フレームワークを用いて、プロセスにおける語の意味的役割に基づき英語動詞を分類する。図式的モデリングを用いて、create、process、receive、release、transferの5つのコアな動詞を分析することで、システムモデリングと言語的洞察の両方に役立つ構造的意味的フレームワークが明らかになった。自然言語処理や詩の分析への応用可能性を示唆する。

ABSTRACT

In requirements specification, software engineers create a textual description of the envisioned system as well as develop conceptual models using such tools as Universal Modeling Language (UML) and System Modeling Language (SysML). One such tool, called FM, has recently been developed as an extension of the INPUT-PROCESS-OUTPUT (IPO) model. IPO has been used extensively in many interdisciplinary applications and is described as one of the most fundamental and important of all descriptive tools. This paper is an attempt to understanding the PROCESS in IPO. The fundamental way to describe PROCESS is in verbs. This use of language has an important implication for systems modeling since verbs express the vast range of actions and movements of all things. It is clear that modeling needs to examine verbs. Accordingly, this paper involves a study of English verbs as a bridge to learn about processes, not as linguistic analysis but rather to reveal the semantics of processes, particularly the five verbs that form the basis of FM states: create, process, receive, release, and transfer. The paper focuses on verb classification, and specifically on how to model the action of verbs diagrammatically. From the linguistics point of view, according to some researchers, further exploration of the notion of verb classes is needed for real-world tasks such as machine translation, language generation, and document classification. Accordingly, this non-linguistics study may benefit linguistics.

研究の動機と目的

• ソフトウェア工学におけるプロセスモデリングの基盤としての英語動詞の意味的役割を調査すること。
• プロセスにおける機能的役割に基づく動詞分類のための図式的モデリング手法を開発すること。
• 行動動詞がプロセス意味論を担うことに注目し、ソフトウェア工学のモデリングと言語分析を橋渡しすること。
• 動詞分類がシステムモデリングの精度を向上させ、機械翻訳やドキュメント分類の応用を支援する方法を探索すること。
• 詩的文脈のような創造的分野において、動詞に基づくモデリングの適用可能性を示すこと。

提案手法

• IPOモデルの拡張版であるFM（機能モデリング）フレームワークを、プロセス記述子としての動詞の分析に適応すること。
• FMモデルにおける基本的状態を成す5つのコア動詞—create、process、receive、release、transfer—を特定・分類すること。
• 図式的表現を用いて、プロセスフローにおける動詞の意味的役割をモデル化し、行動と変容に焦点を当てる。
• ソフトウェア要件や詩的言語の事例に、動詞分類システムを適用して意味的一致性を検証すること。
• 言語理論を基盤として、モデリングにおける動詞クラスの機能的意義を正当化すること。
• 従来の言語的分析を避ける非言語的・システム志向のアプローチを用いて、動詞意味論を探索すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 IPOモデルのプロセス部は、英語動詞を用いて体系的にどのように記述できるか？
• RQ2 システムモデリングにおける基本的プロセス状態を定義する動詞のコアな意味的役割は何か？
• RQ3 動詞分類は、ソフトウェア要件モデリングの正確性をどの程度向上させ得るか？
• RQ4 create、process、receive、release、transferの5つの動詞は、プロセスモデリングにおいてどのように意味的基準として機能するか？
• RQ5 FMに基づく動詞分類モデルは、詩のような非技術的分野にも意味的に適用可能か？

主な発見

• create、process、receive、release、transferの5つの動詞は、FMフレームワークにおけるプロセスモデリングの基本的状態を捉える最小で意味的に整合性のある集合を形成する。
• 動詞の図式的モデリングにより、プロセス行動の明確な可視化と分類が可能となり、システム仕様の明確化が向上する。
• 本研究は、機能的役割に基づく動詞分類が、ソフトウェア工学における要件モデリングの表現力を高めることを示している。
• 本アプローチは、詩的言語において一貫した意味的パターンを明らかにし、詩的構造がプロセス動詞の観点から分析可能である可能性を示唆する。
• 本モデルは、言語的意味論をシステムモデリングに統合する基盤を提供し、機械翻訳やNLPへの応用が期待される。
• 本研究は、技術的および創造的テキスト分析を支援する、画期的な非言語的動詞分類手法を貢献している。