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软件工程中知识工程的运用
发布时间:2021-07-15

  摘    要: 通过对知识工程的研究,结合公司软件工程实施经验,针对公司的发展需要,研究了知识工程在软件工程中的应用,有效管理软件过程知识,规范软件知识使用,提升知识使用效率,确保有效指导软件研制工作开展,提高公司年度平均生产率及软件质量。同时,通过对公司软件人员能力矩阵的识别及知识地图的搭建,形成完整的软件人员能力培养体系。

  关键词 :     知识工程;软件工程;软件知识:

  0 、引言

  随着软件工程的不断推进,软件知识不断积累,高效使用知识将成为公司提高软件能力及效率的重要手段。本文将研究如何运用知识工程的理念及方法推动软件工程的能力发展,通过对知识进行原子化分解,实现主动推送,有效提高知识应用水平,并且通过知识地图等手段,与公司员工知识能力矩阵相结合,搭建完整的软件人员能力培养体系,达到提升公司软件研制过程能力、提高软件产品质量及平均生产率等目的。

  1 、研究背景及必要性

  1.1、 研究背景

  随着软件技术的发展,软件规模成倍增长,在系统功能的实现中占据比例日益增加,软件知识的有效复用可大幅提高软件开发效率,缩短开发周期,降低开发成本,保证开发质量。如何高效提炼知识,有效应用知识成为各软件单位的重点、难点,也制约着软件单位的发展。

  1.2 、必要性

  在软件研制能力不断提升的过程中,必然会沉淀相应的管理体系、重用组件、测量数据、能力基准、开发经验、问题及解决方法等,大量的知识散落在不同的文件中,大大增加了用户提取使用的难度。知识工程的推进,将“极少数人”手中的知识能力传递转移,通过对所有知识的梳理、拆分、归类,利用信息化手段将原子化的知识输送到各软件研制管理系统,定位至用户所有操作界面,用户在研制过程中,可快速查看相关知识,将大大提升用户的工作效率。

  2、 研究构想与实现

  通过将软件工程与知识工程相结合,提炼并沉淀软件知识,运用知识工程的理念与技术,创建适用于各软件业务场景、各软件相关角色的知识地图,实现公司知识的高效、规范重用。
 

软件工程中知识工程的运用
 

  2.1 、研究思路

  通过软件研制的特点,梳理软件研发过程中涉及的角色,以及各角色的业务场景。根据不同角色的业务场景,结合《软件研制能力成熟度模型》《软件开发文档通用要求》以及软件过程管理体系等相关标准的要求,创建各角色、各业务场景的知识地图,在知识地图中学习角色涉及的不同业务场景的知识,并将相关知识原子化,与软件工程管理平台集成,根据不同的业务场景,推送不同的原子化知识,且可使用智能机器人快速查询知识,提高软件人员的工作效率。

  2.2 、研究框架

  2.2.1 、知识的提炼

  软件知识的提炼,使得从各软件项目中收集和提取上来的数据、信息和经验得以积累,并经过一定的整理、汇总和加工后可以有效应用到公司的其他项目或过程中,以帮助软件项目进行估算、策划、开发等活动,以提高项目组之间经验和知识共享,提高开发效率和管理能力。

  提炼出来的知识,根据业务习惯或知识类别,大致可以分为能力基准、标准体系、风险库、测量库、参考资料库等大类,参考资料下又可细分为文档模板、重用组件、开发经验等小类。将所有提炼出的知识分门别类地存放,作为知识提炼的第一步。软件知识分类如图1所示。

  知识提炼后进行知识原子化。知识原子化是知识工程中重要的一步,须将提炼出来的知识再次分解,并基于业务场景、人员角色两个围度进行细化及归纳。例如基于业务场景(WBS分解)的知识原子化可按照以下方法开展:WBS分解的相关知识分布在体系标准库、平台使用手册及制度库、问题及解决方法库中,为了软件人员更好地开展相关工作,需要将《软件项目管理过程》进行分解,摘取出有关WBS分解的相关要求,同样的,要将散落在不同文件中的相关知识都进行归纳,并嵌入在相应的地图或平台界面中。

  2.2.2 、基于业务场景的知识地图

  在不同的业务场景中,用户可通过知识地图快速学习相关业务场景的知识,地图将推送与业务场景相匹配的标准规范、作业指导书以及优秀案例和经验教训等,基于业务场景的知识地图,可让软件人员快速沉浸式学习相关知识。基于业务场景的知识地图如图2所示。

  图1 软件知识分类
图1 软件知识分类

  图2 基于业务场景的知识地图
图2 基于业务场景的知识地图

  2.2.3 、业务场景下的知识取用

  原子化的知识将通过系统集成的方式推送到软件工程管理平台的相应业务环境界面中,在办理具体业务时,软件人员可通过知识入口,快速查询到该业务场景下的知识,用于指导快速规范办理业务,减少错误率及返工率,如图3所示。

  2.2.4 、基于业务角色的知识地图

  根据软件角色设置相对应的知识地图,软件相关角色应包含但不限于:系统项目负责人、系统设计人员、软件项目负责人、需求分析人员、软件编码人员、软件设计人员、软件测试人员、测量分析人员、项目质量保证人员(SQA)、项目配置管理员(SCM)等,如图4所示。

  通过对软件知识的提炼,针对不同软件角色的知识进行沉淀后,通过与知识工程的结合,形成基于业务角色的知识地图,可以把相关角色需要学习的知识(如制度规范、优秀案例、经验教训等)利用知识地图主动推送,各软件角色不再使用原始查看大量碎片化文档或视频的方式获取知识。

  图3 业务场景下的知识取用
图3 业务场景下的知识取用

  图4 基于业务角色的知识地图
图4 基于业务角色的知识地图

  2.2.5、 新员工能力成长地图

  新员工能力成长地图是培养新人的重要手段。公司根据业务角色,可建立不同的能力成长地图。用户可以根据成长地图的指引,对案例或标准类知识进行分阶段学习,并在不同的阶段学习完成后,通过考试等手段取得相应的能力等级证明,形成个人能力提升路径图,每个角色有对应的学习路径以及当前学习排名情况。新员工能力成长地图如图5所示。

  2.2.6 、基于智能问答的知识快速查询

  软件人员在日常工作时,可通过输入关键字进行模糊搜索,精准定位到相应的方案(类似百度);也可将原子化的知识通过公司内部的知识智能助手进行推送,遇到问题时,用户通过询问智能助手,可快速获取答案(类似在线客服)。基于智能问答的知识快速查询如图6所示。

  图5 新员工能力成长地图
图5 新员工能力成长地图

  图6 基于智能问答的知识快速查询
图6 基于智能问答的知识快速查询

  3 、结语

  随着软件工程化水平的提升,有效提炼、管理和使用软件知识,已成为公司提升软件工程化水平的捷径。知识工程在软件工程中的应用研究,对软件工程的知识重用是有巨大意义的,它将有效解决软件知识分散储存、提取困难、错误反复等问题;同时,将成为软件人员能力培养的最佳方式。所以,软件工程和知识工程共同作为公司的能力基础,深入融合,齐头并进,将成为必然趋势。

  参考文献

  [1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T11457-2006信息技术软件工程术语([S].2006.
  [2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T23703.1 ~ 6-2010知识管理[S].2011.

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