前言
本文基于本人的工程实践项目------文本情感分析，对其进行相应的用例建模和业务领域建模，以及数据建模，最终形成概念原型。该项目的重点是对情感相关信息进行分类，旨在将文本情感分为积极、中立和消极三种类别或者更细致的情感类。
1、需求分析
需求就是对用户期望的软件行为的表述；获取需求就是需求分析师通过关注用户的期望和需要，从而获得用户期望的软件行为，然后对其进行表述的工作； 需求分析是在获取需求的基础上进一步对软件涉及的对象或实体的状态、特征和行为进行准确描述或建模的工作。
软件的具体需求主要分为三大方面：
功能性需求：功能性需求即软件必须完成哪些事，必须实现哪些功能，以及为了向其用户提供有用的功能所需执行的动作。非功能性需求：主要包括软件使用时对性能方面的要求、运行环境要求等。设计约束：设计约束也称做设计限制条件，通常是对一些设计或实现方案的约束说明。
对文本情感分析系统进行需求分析：
文本情感分析就是通过各种方法和手段捕捉用户内心情感方面的信息，并对此进行深度分析，得出用户个人情感差异和内在需求，其在用户挖掘、垃圾邮件过滅及舆情分析等多个领域具有重要的应用价值。本项目的各方面的主要需求如下：
（1）功能性需求：
- 用户注册和登录：用户通过注册后进行登录，登录成功后可通过该系统完成相应的操作；
- 文本情感分析：用户可以直接使用系统所暴露的情感分析接口向后台传递一个中文字符串，从而获得一个文本的情感极性；
- 问题反馈：用户判断系统返回的情感分析结果有误，点击文本框下方的反馈错误按钮，反馈镨误样例；
（2）非功能性需求
- 运行环境：window、linux等平台均可正常使用；
- 并发性和实时性：可保证多个用户正常使用该系统，且在期望时间内获得相应返回。
2、用例建模
对该项目进行用例建模，首先得明确什么是用例、用例的基本要素以及用例建模的步骤。
a、用例的定义
- 用例的核心概念中首先它是一个业务过程，经过逻辑整理抽象出来的一个业务过程，这是用例的实质。什么是业务过程？在待开发软件所处的业务领域内完成特定业务任务的一系列活动就是业务过程。
b、用例的基本要素
- 一个用例应该由业务领域内的某个参与者所触发；
- 用例必须能为特定的参与者完成一个特定的业务任务；
- 一个用例必须终止于某个特定参与者，也就是特定参与者明确地或者隐含地得到了业务任务完成的结果。
c、用例建模的基本步骤
- 第一步，从需求表述中找出用例，往往是动名词短语表示的抽象用例；
- 第二步，描述用例开始和结束的状态，用TUCBW和TUCEW表示的高层用例；
- 第三步，对用例按照子系统或不同的方面进行分类，描述用例与用例、用例与参与者之间的上下文关系，并画出用例图；
- 第四步，进一步逐一分析用例与参与者的详细交互过程，完成一个两列的表格将参与者和待开发软件系统之间从用例开始到用例结束的所有交互步骤都列举出来扩展用例；
对文本情感分析系统进行用例建模：
（1）用例提取
用例一般是需求中与业务领域相关的动名词和动名词短语，验证业务领域相关的动名词或动名词短语是不是用例的标准是满足四个必要条件：
- a、是一个业务过程；
- b、是由某个参与者触发开始；
- c、是显式地或隐式地终止于某个参与者；
- d、是为某个参与者完成了有用的业务工作；
System：文本情感分析系统------用户端
Actor：用户
Use Case：
- UC1：注册账号
- UC2：登录账号
- UC3：输入文本内容
- UC4：反馈错误样例
System：文本情感分析系统------管理员端
Actor：管理员
Use Case：
- UC5：管理训练用例
- UC6：选择模型
- UC7：训练模型
- UC8：处理错误样例
- UC9：用户信息管理
- UC10：返回文本分析结果
（2）文本情感分析系统用例图
3、业务领域建模
业务领域建模是开发团队用于获取业务领域知识的过程。领域模型可以被看作是一个系统的概念模型，用于以可视化的形式描述系统中的各个实体及其之间的关系。领域模型记录了一个系统中的关键概念和词汇表，显示出了系统中的主要实体之间的关系，并确定了它们的重要的方法和属性。因此，对应于用例所描述的动态视图，领域模型提供了一种对整个系统的结构化的视图。领域模型的一个好处是描述并限制了系统边界。
业务领域建模的基本步骤：
- 第一步，收集应用业务领域的信息。聚焦在功能需求层面，也考虑其他类型的需求和资料；
- 第二步，头脑风暴。列出重要的应用业务领域概念，给出这些概念的属性，以及这些概念之间的关系；
- 第三步，给这些应用业务领域概念分类。分别列出哪些是类、哪些属性和属性值、以及列出类之间的继承关系、聚合关系和关联关系;
- 第四步，将结果用 UML 类图画出来。
对文本情感分析系统进行业务领域建模：
（1）系统业务领域分析
根据以上步骤对文本情感分析系统进行分析，大致可分为五个类：
-
User：用户可以登录后输入文本获取分析结果、发现错误提供反馈；
-
Data：管理员可以选择相应的训练样本，并通过场景的更换对其进行调整;
-
Model：管理员可以设置训练模型、修改相应超参；
-
User_Manage：通过该类，用户可实现注册、登录和修改信息等功能；
-
Adminstrator：管理员可以对用户信息进行管理，同时对用户提供的反馈进行相应处理。
（2）文本情感分析系统类图
4、数据建模
数据建模是一种用于定义和分析数据的要求和其需要的相应支持的信息系统的过程，即是对现实世界各类数据的抽象组织，确定数据库需管辖的范围、数据的组织形式等直至转化成现实的数据库。 将经过系统分析后抽象出来的概念模型转化为物理模型后，在工具建立数据库实体以及各实体之间关系的过程。
对文本情感分析系统进行数据建模：
（1）Data类
（2）Model类
（3）Administrator类
（4）User类
（5）User_Manage类
5、概念原型工作流程
要分析该项目的概念原型，首先得明确什么是概念和概念原型。
a、概念
- 概念是人对能代表某种事物或发展过程的特点及意义所形成的思维结论。
b、概念原型
- 概念原型是一种虚拟的、理想化的软件产品形式。
概念原型 = 用例 + 数据模型
文本情感分析系统中的概念原型工作流程：
从上述的用例建模、业务领域建模和数据建模可知，该系统的概念原型是：
-
用户注册、登录后进入系统后，选择输入或批量上传需要分析的文本，然后使用预训练好的模型得到返回结果，若发现错误分类的用例可向管理员返回相应用例；
-
管理员管理用户相关信息，在模型需要做出调整时改变相应的数据集、模型及相关的超参数。对于用户反馈的错误用例进行处理，处理完成后返回用户一个反馈。
总结
通过对工程实践项目进行相应的需求分析，并对其进行相应的用例建模和业务领域建模，以及数据建模，最终形成概念原型，使我对项目流程的分析和设计有了更深的理解。由于项目还在设计阶段，目前的需求分析以及部分流程可能设计的并不完善，仍需在实际项目中不断提高对项目的理解和分析能力。
参考资料
【1】https://gitee.com/mengning997/se/blob/master/README.md#从分析到设计的基本方法