Generating Use Case Diagram from Requirements Using Natural Language Processing

Abstract

Requirements analysis is the preliminary step in software development process, and going from requirements analysis to design phase is considered as one of the most complex and difficult activities in software development. Errors caused during this activity can be quite expensive to fix in later phases of software development. One main reason for such potential problems is due to the specification of software requirements in Natural Language format. To overcome some of these defects we have proposed a technique, which aims to provide semi- automated way for developers to generate use case diagram from normalized natural language requirements using Natural Language Processing techniques, user writes the requirements in simple English in a few paragraphs and the designed system incorporates NLP methods to analyze the given script. The objectives of the study are to achieve completeness and consistency of requirements for systems development for high quality of software products also to reduce time in drawing use cases. We used (Food ordering system) as a case study, and implemented some rules to generate a use case diagram; by using java eclipse and regular expression, also using open NLP tool to process the requirements text and automatically generate the use case diagram. First the NL text is semantically analyzed to extract actors, use cases and relationships. The results of proposed approach is drawing use case diagram automatically after clicking button just in less time and that reduced mistakes in early stages of software development.

المستخلص تعتبر مرحلة تحليل المتطلبات الخطوة الأولى في عملية تطوير البرمجيات وأهمها، والانتقال منها الى مرحلة التصميم تعتبر من اصعب واكثر المراحل تعقيدا في تطوير البرمجيات. الأخطاء التي تحدث أثناء هذه المرحلة تكون غالية الثمن ومن الصعب معالجتها في مراحل متاخرة في تطوير البرمجيات. السبب الرئيسي للأخطاء التي تحدث أثناء وصف متطلبات البرمجيات هو انها مكتوبة باللغة الطبيعية. لتلافي وحل هذه الأخطاء تم اقتراح تقنية جديدة لتوليد مخطط حالات الاستخدام من المتطلبات المكتوبة باللغة الانجليزية بإستخدام تقنيات معالجة اللغة الطبيعية. المستخدم يكتب المتطلبات بلغة إنجليزية بسيطة في شكل فقرات، والنظام المصمم يستخدم دوال معالجة اللغة الطبيعية لتحليلها. من أهداف الدراسة تحقيق تكاملية و تماثلية المتطلبات لتطوير الأنظمة لتحقيق جودة عالية لمنتجات البرمجيات وايضا لتقليل زمن رسم مخطط حالات الإستخدام. تم إستخدام (نظام طلب طعام)، وتطبيق بعض القواعد عليها لتوليد مخطط حالات الإستخدام، وذلك بإستخدام جافا اكليبس والتعبيرات المنطقية، وأيضا استخدمت أداة معالجة اللغة الطبيعية المفتوحة لمعالجة المتطلبات، وبعد ذلك يتولد مخطط حالات الإستخدام. النص اولا يكون مكتوب باللغة الطبيعية ويتم معالجته لإستنتاج اللاعبين وحالات الإستخدام والعلاقات بينها. نتائج هذا الإسلوب المقترح هو رسم مخطط حالات الإستخدام تلقائيا بعد الضغط فقط على الزر وفي زمن أقل وبالتالي تقليل الأخطاء في مراحل أولية في تطوير البرمجيات.