[논문 리뷰] A Complexity measure based on Requirement Engineering Document

Ashish Sharma, Dharmender Singh Kushwaha|arXiv (Cornell University)|2010. 06. 14.

Cognitive Computing and Networks참고 문헌 3인용 수 28

한 줄 요약

이 논문은 구현 이전에 소프트웨어 복잡도를 조기에 추정할 수 있도록, IEEE 표준화된 소프트웨어 요구사항명세서(SRS)에서 유도된 요구사항 기반 소프트웨어 복잡도 측정법을 제안한다. 구조적 및 텍스트 기반 메트릭을 사용해 SRS 자료를 분석함으로써, 구현 이전에 비용 효율적인 평가를 가능하게 하며, 기존의 코드 기반 메트릭과 잘 연관되어 있어 개발 낭비를 줄이고 품질 예측을 향상시킨다.

ABSTRACT

Research shows, that the major issue in development of quality software is precise estimation. Further this estimation depends upon the degree of intricacy inherent in the software i.e. complexity. This paper attempts to empirically demonstrate the proposed complexity which is based on IEEE Requirement Engineering document. It is said that a high quality SRS is pre requisite for high quality software. Requirement Engineering document (SRS) is a specification for a particular software product, program or set of program that performs some certain functions for a specific environment. The various complexity measure given so far are based on Code and Cognitive metrics value of software, which are code based. So these metrics provide no leverage to the developer of the code. Considering the shortcoming of code based approaches, the proposed approach identifies complexity of software immediately after freezing the requirement in SDLC process. The proposed complexity measure compares well with established complexity measures. Finally the trend can be validated with the result of proposed measure. Ultimately, Requirement based complexity measure can be used to understand the complexity of proposed software much before the actual implementation of design thus saving on cost and manpower wastage.

연구 동기 및 목표

• 구현 이전 단계에서의 복잡도 추정 부족 문제를 해결하기 위해.
• 설계 이후에야 이용 가능한 코드 기반 복잡도 메트릭의 한계를 극복하기 위해.
• IEEE 표준이 정의한 SRS 문서에 기반한 측정 가능하고 경험적으로 검증된 복잡도 지수를 수립하기 위해.
• 소프트웨어 팀이 요구사항 단계에서 프로젝트 노력, 위험, 품질을 예측할 수 있도록 하기 위해.
• 제안된 측정법을 기존의 복잡도 메트릭과 비교하여 경험적 비교를 통해 검증하기 위해.

제안 방법

• 메서드는 요구사항 수, 사용 사례 수, 자연어 복잡도 지표와 같은 SRS 문서의 구조적 및 텍스트 기반 특징을 추출한다.
• 요구사항 수, 기능 복잡도, 모호성 지표를 조합한 가중치 기반 스코어링 모델을 적용하여 통합 복잡도 스코어를 유도한다.
• 요구사항 분석의 일관성과 완전성을 확보하기 위해, 제안된 방법은 IEEE SRS 표준을 기준으로 한다.
• 제안된 메트릭은 벤치마크 소프트웨어 프로젝트 세트를 사용해 기존의 코드 기반 복잡도 메트릭(예: 순환 복잡도, 인지 복잡도)과 비교한다.
• 통계적 검증을 통해 요구사항 기반 측정법과 기존 코드 복잡도 메트릭 간의 상관관계를 평가한다.
• 다양한 프로젝트에 걸쳐 반복적으로 적용하여 추세의 일관성과 신뢰성을 평가한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 코드가 작성되기 이전에 SRS 문서에서 신뢰할 수 있는 소프트웨어 복잡도 측정법을 도출할 수 있는가?
• RQ2 요구사항 기반 복잡도 측정법은 기존의 코드 기반 복잡도 메트릭과 어떻게 비교되는가?
• RQ3 제안된 측정법은 실제 구현 복잡도와 프로젝트 노력과 상관관계가 있는가?
• RQ4 제안된 측정법은 요구사항 단계에서 높은 위험 또는 높은 노력이 예상되는 구성 요소를 식별하는 데 도움이 되는가?
• RQ5 제안된 측정법은 다양한 소프트웨어 프로젝트 간에 안정적이고 반복 가능한가?

주요 결과

• 제안된 요구사항 기반 복잡도 측정법은 기존의 코드 기반 복잡도 메트릭과 강한 상관관계를 보이며, 그 신뢰성을 검증한다.
• 이 측정법은 복잡한 모듈을 조기에 식별할 수 있게 해주어 팀이 자원을 할당하고 테스트 전략을 사전에 수립할 수 있도록 한다.
• 이 방법은 후기 단계의 코드 분 析에 대한 의존도를 줄여주며, 비용 및 노력 초과를 최소화한다.
• 메서드는 여러 프로젝트에 걸쳐 일관된 추세를 보이며 안정성과 반복 가능성의 잠재력을 입증한다.
• SRS에서 유도된 복잡도 스코어는 기능 복잡도와 요구사항 문장의 모호성과 상관관계가 있으며, 핵심 위험 영역을 드러낸다.
• 연구는 고품질의 SRS 문서가 더 정확한 복잡도 추정을 가능하게 하며, 요구사항 명세의 품질이 초기 단계 계획에서 중요한 역할을 한다는 점을 확인한다.