形式概念在软件工程中的应用

摘 要：随着现代软件工程不断地发展,软件开发的效率更加变得重要.如何高效的开发出满足不同客户需求的软件已经成为当今软件开发的热点.软件开发技术局限于传统的方式,开发工作过分依赖于文档,缺乏更加成熟的灵活性[1].本文通过描述形式概念分析方法这种新型的设计方法,对形式概念分析方法定义和抽象思路进行分析.并将其置于需求分析、软件设计和系统设计和Web环境下应用开发等软件方面开发的各个阶段进行研究,最终实现软件开发的优化.

关 键 词：形式概念分析；软件工程；应用

中图分类号：TP311.5

随着计算机的发展,现代软件工程开发项目已经变得越来越庞大和复杂.这样的项目已经不是一个人可以独立开发成功的了,因为在开发过程中需要大量的数据库、便捷的网络传输,还需要大量的人才进行合作开发,研究合理的开发技术和合作方案.在这种情况下,软件开发的合理技术就更加变得重要.对概念分析方法在软件工程中的地位和作用进行分析,提高软件开发的效率[2].

形式概念分析,即是指建立在数学基础上,对组成软件本体的概念、属性和关系等用形式化的语境表达出来,然后根据语境,构造出严格的本体概念格,从而清楚的表现出本体内部的结构.形式概念分析方法能够有效的提高软件的开发效率,改善开发的灵活性.下面就形式概念分析方法在软件开发过程中的应用进行分析.

1形式概念分析

1.1形式概念分析方法定义.形式概念分析是应用数学中的一个分支,是建立在数学理论和概念理论之上的.一个概念就是最大限度的收集对数学概念上的“集合”有帮助的元素,并且运用有关形式概念的分析方法,实现、构造和展示属性与对象之间有机关系.因此,由于形式概念的这种特性,形式概念分析的方法已经运用到软件开发中的众多环节之中.

另外,线路图是形式概念分析法研究过程中重要的研究工具,线路图是概念格的图形化表示,在线路图包括语境中对象和属性之间的关系,是语境中的另一种等价有形的表现形式.在特定的语境中,包含着类的继承和发展.通过查看相关有形的线路图,能够容易的发现相关属性和对象之间的依赖和关系.

1.2形式概念分析的抽象思路.形式概念分析方法是一种数学上的分析方法.将这种分析方法运用到具体的软件分析过程中,在将这种分析方法实现运用的过程中,需要以下几个步骤：首先需要收集相关的软件项目,通过概念构造算法实现整合,形成软件项目特征集.然后形成概念类,通过概念分析算法进行系统概念格整合,最终形成系统设计.根据这种分析方法的运行过程,软件项目特征集的构造就是通过对软件需求分析后所实现的各种功能的一个系统分析总结,从具体的案例中抽象出相关的各种具体特征的集合,同时,将各种特征集合运用形式概念分析方法,从而构造出一些新的、具体的、详细的概念格式.

2形式概念分析方法在软件开发中的应用

由于形式概念分析是新兴的一种软件分析方法,形式概念分析在各个行业领域都得到广泛的应用.下面就形式概念分析在需求分析、结构设计和系统设计和在Web中的应用进行具体的分析.

2.1形式概念分析方法在需求分析中的应用.需求分析就是指软件在各种需求中的应用分析,即是通过研究软件的各种应用环境,收集各种软件应用信息[3].这种分析方法能够实现软件在各种实际应用中得心用手,形式概念分析方法中的语境和属性集概念在需求分析中作用很大.

通过对软件工程中各个传统模式所应对的部分工作集和其属性的对应关系,运用概念分析的方法得到相应的项目特征集合,从而也为相关软件的需求分析奠定基础.

2.2形式概念分析方法在结构设计中的应用.软件的结构设计主要是针对软件的数据结构的改革,在需求分析的基础上,通过合理化的组织加以分析设计,从而得出设计的合理方法[4].

通过检测设的方法来说明形式概念分析方法的概念构造原理,通过相关的分析器计算分析每个项目在每一个项目过程中的使用情况.在形式概念分析过程中最重要的工作就是分析这些变量之间的相关性,分析各个项目特征以形成相关的概念,最终形成系统的概念格[5].

2.3形式概念分析方法在系统设计中的应用.形式概念分析应用在软件工程系统设计阶段所需要完成的工作主要是构造系统的概念格,在此基础上出现了比较多的著名的概念格构造算法,这些算法计算出了格的所有概念和相关的层次关系.分析各个项目集合之间的关系是概念分析算法之核心.通过各个集合之间的关系就可以继而得到相应概念之间的关系,从而得到系统的概念格.相关专家使用一系列的计算方式计算出了概念格的具体数值范围.实现了软件应用范围的最大化[6].

2.4形式概念分析法在Web上的应用.一方面,随着Web应用领域的不断扩大,Web应用的质量问题也不断受到人们的关注.在信息网络不断发展的今天,Web的应用和构造已经成为软件测试研究的重要内容.在Web的构建过程中,存在差异性、分布性、平台性等特性.这些特性在Web应用软件发展过程中都有着至关重要的影响,另一方面,由于Web软件和互联网技术一样一般存在着开发周期短、更新速度快的特点[7].如何在这种特点的情况下进行相关的调试和应用测试给当代互联网发展带来了新的挑战.但是新兴形式概念分析法的应用解决了这一难题,形式概念分析方法的应用突破了Web网页在差异性和分布性上的局限.

另一方面,在传统的Web应用环境下虽然取得不少的成果,但是与实际的生活和应用需求还有很大的差距.在传统的自动化的测试中,填充表单问题还没有得到有效的解决.Web网页越来越融入到人们的生活中,很多人都通过Web应用实现各种需求,在电子商务、电子教育和安全性测试中都会出现Web应用的相关概念.形式概念分析方法在Web环境下应用下,突破了原有测试环境下的局限,实现了技术和现代人民生活需求的统一[8].

3结束语

综上,在介绍过后形式概念分析方法的基础上,概念分析方法作为相关问题的基础性理论,其他具体工程的工作阶段都需要相关的详细说明.通过以上的分析和了解,可以看出,在运用概念分析方法过程中还要更好的对相关软件和条件进行合理开发,以实现能够清楚表达软件和概念之间关系的目的.然而,在软件开发的其他阶段,如何更加优化合理的运用形式概念分析法是今后本课题的主要研究方向[9].这就需要研究人员和相关领域的分析人员进行系统的分析,将进行形式概念分析方法的重要性提上日程.

[7]纪彤坤.概念格Chein算法的研究与改进[D].华南理工大学,2012（09）：09-13.

[8]梁冰.基于RCP的FCA原型系统XDCKS的设计与实现[D].西安电子科技大学,2012（01）：07-13.

[9]金腾辉.基于CUDA的概念格并行建格算法研究[D].西安电子科技大学,2012（17）：09-17.

作者简介：何丹丹（1979.10-）,女,内蒙古赤峰人,讲师,硕士,信息科学系,主要研究方向：软件工程、计算几何.

作者单位：大连科技学院,辽宁大连116052