論文の概要: A Machine Learning Approach for Hierarchical Classification of Software
Requirements
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.12599v1
- Date: Fri, 24 Feb 2023 12:33:55 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-27 13:36:12.351586
- Title: A Machine Learning Approach for Hierarchical Classification of Software
Requirements
- Title(参考訳): ソフトウェア要件の階層的分類のための機械学習アプローチ
- Authors: Manal Binkhonain, Liping Zhao
- Abstract要約: 本稿では,要件のマルチクラス分類のための新しいML手法HC4RCを提案する。
HC4RCの有効性を3つの近縁なアプローチと実験的に比較した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.8377728124578856
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Context: Classification of software requirements into different categories is
a critically important task in requirements engineering (RE). Developing
machine learning (ML) approaches for requirements classification has attracted
great interest in the RE community since the 2000s. Objective: This paper aims
to address two related problems that have been challenging real-world
applications of ML approaches: the problems of class imbalance and high
dimensionality with low sample size data (HDLSS). These problems can greatly
degrade the classification performance of ML methods. Method: The paper
proposes HC4RC, a novel ML approach for multiclass classification of
requirements. HC4RC solves the aforementioned problems through
semantic-role-based feature selection, dataset decomposition and hierarchical
classification. We experimentally compare the effectiveness of HC4RC with three
closely related approaches - two of which are based on a traditional
statistical classification model whereas one uses an advanced deep learning
model. Results: Our experiment shows: 1) The class imbalance and HDLSS problems
present a challenge to both traditional and advanced ML approaches. 2) The
HC4RC approach is simple to use and can effectively address the class imbalance
and HDLSS problems compared to similar approaches. Conclusion: This paper makes
an important practical contribution to addressing the class imbalance and HDLSS
problems in multiclass classification of software requirements.
- Abstract(参考訳): コンテキスト: ソフトウェア要件をさまざまなカテゴリに分類することは、要件エンジニアリング(RE)において極めて重要なタスクです。
要件分類のための機械学習(ML)アプローチの開発は、2000年代からREコミュニティに大きな関心を集めている。
目的:本稿は,ml アプローチの実世界の応用に挑戦してきた2つの問題,すなわち低サンプルサイズデータ (hdlss) のクラス不均衡と高次元の問題に対処することを目的とする。
これらの問題はML手法の分類性能を大幅に低下させる可能性がある。
方法: 要件のマルチクラス分類のための新しいML手法HC4RCを提案する。
HC4RCは、セマンティックロールに基づく特徴選択、データセットの分解、階層分類によって上記の問題を解決する。
HC4RCの有効性を3つの近縁なアプローチと実験的に比較した。その2つは従来の統計分類モデルに基づいており、一方は高度な深層学習モデルを用いている。
結果: 私たちの実験では
1) クラス不均衡とHDLSS問題は従来のMLアプローチと高度なMLアプローチの両方に課題をもたらす。
2)HC4RC法は, クラス不均衡とHDLSS問題を類似の手法と比較して効果的に扱うことができる。
結論:本論文は,ソフトウェア要件のマルチクラス分類において,クラス不均衡とHDLSS問題に対処するための重要な実践的貢献を行う。
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