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# Computerwissenschaften# Software-Entwicklung

Emotionen im Software-Entwicklungsprozess nutzen

Eine neue Methode nutzt emotionale Hinweise, um die Erfassung von Softwareanforderungen zu verbessern.

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Requirements Engineering ist ein wichtiger Teil der Softwareentwicklung. Es geht darum zu verstehen, was die Stakeholder – wie Kunden oder Nutzer – von einem Softwaresystem brauchen. Dieser Prozess dreht sich ums Sammeln, Dokumentieren und Verwalten dieser Bedürfnisse, um Software zu entwickeln, die wirklich den Erwartungen entspricht. Allerdings kann es manchmal schwierig sein, den Kern dessen zu erfassen, was die Stakeholder wollen.

Die Rolle der Emotionen im Requirements Engineering

Menschliche Emotionen spielen eine grosse Rolle in unserer Kommunikation und Entscheidungsfindung. Wenn Menschen über ihre Bedürfnisse sprechen, drücken sie oft Gefühle aus, die Hinweise darauf geben, was sie wollen. Diese emotionalen Signale zu erkennen, kann zu einem besseren Verständnis zwischen Ingenieuren und Stakeholdern führen und improve, wie Software entwickelt wird. Leider konzentrieren sich viele traditionelle Methoden zur Anforderungsaufnahme nicht auf diese Emotionen, was zu Missverständnissen und falschen Annahmen führen kann.

Das Problem

Die meisten Tools, die im Requirements Engineering eingesetzt werden, konzentrieren sich hauptsächlich darauf, harte Fakten zu sammeln, ohne die emotionalen Reaktionen zu berücksichtigen. Wenn Ingenieure übersehen, wie sich die Stakeholder fühlen, kann das dazu führen, dass die Software nicht den Nutzerbedürfnissen entspricht, was Unzufriedenheit verursacht oder sogar dazu führen kann, dass die Software aufgegeben wird. Das verlangt nach einem neuen Ansatz, um zu verstehen, wie wir Emotionen im Prozess der Anforderungsaufnahme erfassen können.

Einführung eines neuen Ansatzes

Um dieses Problem anzugehen, wurde eine neue Plattform namens MEmoRE eingeführt. Diese Plattform hat das Ziel, Emotionale Hinweise von Stakeholdern mit verschiedenen Methoden zu erfassen und zu analysieren. Durch die Kombination von Gesichtsausdrücken, Stimmton und schriftlicher Kommunikation will MEmoRE ein umfassendes Bild davon bieten, wie sich Stakeholder während der Diskussionen über Anforderungen fühlen.

Wie MEmoRE funktioniert

Die MEmoRE-Plattform ist schichtweise aufgebaut:

  1. Geräteschicht: Diese Schicht besteht aus verschiedenen Geräten wie Kameras und Mikrofonen. Diese Geräte erfassen Echtzeitdaten während der Gespräche, um emotionale Hinweise zu sammeln.

  2. Edge-Server-Schicht: Diese Schicht verarbeitet die Daten, die von den Geräten gesammelt werden. Sie umfasst verschiedene Server, die Video- und Audiodaten analysieren und Emotionen basierend auf den empfangenen Signalen erkennen.

  3. Anwendungsschicht: Diese Schicht besteht aus Anwendungen, die verschiedene Aktivitäten im Requirements Engineering unterstützen. Die Ergebnisse aus der Emotionsanalyse können in verschiedenen Phasen der Softwareentwicklung verwendet werden, wie z.B. bei der Anforderungserhebung oder der Usability-Tests.

Durch diese Struktur will MEmoRE ein detailliertes Verständnis der Emotionen der Stakeholder in Echtzeit schaffen.

Emotionale Daten erfassen

Im MEmoRE-System beginnt der Prozess damit, Daten von den Stakeholdern während der Gespräche zu erfassen. Daten werden kontinuierlich gesammelt, wobei der Fokus auf Gesichtsausdrücken und Stimmveränderungen liegt. Nachdem die Daten gesammelt wurden, werden sie in kleinere Clips unterteilt, um eine einfachere Analyse zu ermöglichen. Die Plattform kann diese Clips dann analysieren, um den emotionalen Zustand der Stakeholder zu bestimmen.

Vorteile der Emotionserkennung

Emotionen zu erkennen kann während des Requirements Engineering extrem wertvoll sein. Hier sind einige Vorteile:

  • Bessere Kommunikation: Wenn Ingenieure verstehen, wie sich Stakeholder fühlen, können sie ihre Fragen und Diskussionen anpassen, um klarere Antworten zu bekommen.
  • Echte Bedürfnisse identifizieren: Wenn Stakeholder Frustration oder Freude ausdrücken, kann das Ingenieuren helfen zu verstehen, ob ihre vorgeschlagenen Lösungen auf dem richtigen Weg sind oder ob sie angepasst werden müssen.
  • Priorisierung der Anforderungen: Emotionale Reaktionen können helfen, zu priorisieren, welche Anforderungen für die Stakeholder am wichtigsten sind, und damit die Ingenieure dazu führen, sich auf das Wesentliche zu konzentrieren.

Vorläufige Ergebnisse aus den Tests von MEmoRE

Die ersten Tests der MEmoRE-Plattform zeigten vielversprechende Ergebnisse. Verschiedene Längen von Video-Clips wurden getestet, um zu bestimmen, welche die genaueste emotionale Erkennung bieten. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass 10-Sekunden-Clips die besten Resultate lieferten, da sie genug Inhalt mit der Notwendigkeit zeitnaher Antworten in Einklang bringen.

Die Tests ergaben auch, dass die Erkennung positiver Emotionen, wie Freude und Überraschung, im Allgemeinen erfolgreicher war als die Erkennung negativer Emotionen. Das zeigt, dass noch Arbeit nötig ist, um die Plattform für alle Arten von Emotionserkennung zu verbessern.

Herausforderungen und Einschränkungen

Obwohl die MEmoRE-Plattform grosses Potenzial zeigt, gibt es auch Herausforderungen:

  • Sich ändernde Emotionen: Stakeholder können während Gesprächen schnell ihre Emotionen wechseln, was es schwer macht, ihre Gefühle mit festen Segmentlängen genau zu interpretieren.

  • Individuelle Unterschiede: Menschen drücken Emotionen unterschiedlich aus, und die Plattform muss diese Variationen berücksichtigen, um die Genauigkeit zu verbessern.

  • Tests in der realen Welt: Die aktuellen Tests wurden in kontrollierten Umgebungen durchgeführt. Weitere Tests in der realen Welt sind notwendig, um sicherzustellen, dass die Plattform in tatsächlichen Requirements Engineering-Szenarien effektiv funktioniert.

Zukünftige Richtungen

Um die MEmoRE-Plattform weiter zu verbessern, wurden mehrere Zukunftspläne aufgestellt:

  1. Anpassung der Segmentierung: Weg von festen Zeitsegmenten zu einem konversationelleren Ansatz, der helfen kann, Emotionen umfassender zu erfassen.

  2. Breitere Anwendung: Die Nutzung der Plattform auszudehnen, um andere Methoden zur Anforderungserhebung wie Virtual Reality einzubeziehen, kann mehr Einblicke in Nutzerbedürfnisse bieten.

  3. Spezielle Nutzergruppen: Zukünftige Studien werden sich darauf konzentrieren, die Emotionen spezifischer Nutzergruppen, wie älteren Menschen oder Menschen mit Behinderungen, zu verstehen, um sicherzustellen, dass die Software unterschiedlichen Bedürfnissen gerecht wird.

Fazit

Emotionen im Requirements Engineering zu erkennen hat das Potenzial, die Softwareentwicklung zu transformieren. Durch die Nutzung der MEmoRE-Plattform können Ingenieure tiefere Einblicke in die Bedürfnisse der Stakeholder gewinnen, was zu besseren Softwareprodukten führt. Obwohl Herausforderungen bestehen bleiben, kann der Weg hin zur Integration der Emotionserkennung in den Softwareentwicklungsprozess für effektivere Kommunikation und letztendlich erfolgreichere Ergebnisse sorgen.

Originalquelle

Titel: Multi-Modal Emotion Recognition for Enhanced Requirements Engineering: A Novel Approach

Zusammenfassung: Requirements engineering (RE) plays a crucial role in developing software systems by bridging the gap between stakeholders' needs and system specifications. However, effective communication and elicitation of stakeholder requirements can be challenging, as traditional RE methods often overlook emotional cues. This paper introduces a multi-modal emotion recognition platform (MEmoRE) to enhance the requirements engineering process by capturing and analyzing the emotional cues of stakeholders in real-time. MEmoRE leverages state-of-the-art emotion recognition techniques, integrating facial expression, vocal intonation, and textual sentiment analysis to comprehensively understand stakeholder emotions. This multi-modal approach ensures the accurate and timely detection of emotional cues, enabling requirements engineers to tailor their elicitation strategies and improve overall communication with stakeholders. We further intend to employ our platform for later RE stages, such as requirements reviews and usability testing. By integrating multi-modal emotion recognition into requirements engineering, we aim to pave the way for more empathetic, effective, and successful software development processes. We performed a preliminary evaluation of our platform. This paper reports on the platform design, preliminary evaluation, and future development plan as an ongoing project.

Autoren: Ben Cheng, Chetan Arora, Xiao Liu, Thuong Hoang, Yi Wang, John Grundy

Letzte Aktualisierung: 2023-06-02 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2306.01492

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.01492

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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