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# コンピューターサイエンス# ソフトウェア工学

アプリ開発のためのユーザーシナリオの活用

言語モデルを使ってアプリシナリオからユーザー要件を抽出する新しい方法。

Pragyan KC, Rocky Slavin, Sepideh Ghanavati, Travis Breaux, Mitra Bokaei Hosseini

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ユーザーシナリオがアプリのユーザーシナリオがアプリの洞察を引き出す出する。ユーザーシナリオからアプリのキー要件を抽
目次

モバイルアプリは人気があって広く使われていて、アプリ業界の成長につながってるんだ。多くの場合、これらのアプリは限られたリソースの小さなチームによって開発されてて、特に開発初期はユーザーの要件をインタビューなどの方法で集めるのが難しいんだ。だから、企業はユーザーのニーズを理解するよりも、開発とローンチを優先しがちなんだよね。さらに、これらのアプリの要件は市場競争に合わせて頻繁に変わる。

企業が開発プロセスを標準化するにつれて、要件を文書化して分析し始める。アプリがローンチされた後のユーザー要件の有用なソースは、ユーザーからのフィードバックなんだ。ユーザーはしばしば、自分の体験やアプリとのやり取りを描写するシナリオを書く。この記事では、ユーザーが書いたシナリオからアプリのユースケースに必要な要素を先進的な言語モデルを使って抽出する新しい方法について話すよ。

ユーザーフィードバックの重要性

ユーザーフィードバックはモバイルアプリ開発において重要な役割を果たしてる。このフィードバックは通常、アプリレビューの形をとるけど、短くて重要な詳細が欠けてることが多いんだ。研究によれば、多くのレビューは開発者がアプリを改善するために役立つ情報を提供していないことがわかってる。だから、レビューだけに頼るのは、包括的なアプリ要件を集めるには不十分なんだ。

レビューの代わりに、ユーザーが書いたシナリオを使ってユーザー要件を明らかにする方法を提案するよ。このアプローチでは、アプリの特定の機能を使うときの目標をユーザーに説明してもらうんだ。それから、目標を達成するために取るステップや必要な情報を詳しく書いてもらう。この方法は、ユーザーの期待や行動についてより豊かな情報を提供してくれるから、すごく有益なんだ。

ユーザーシナリオの収集

これらのユーザーシナリオを集めるために、アプリユーザーを対象にした調査を行ったよ。参加者には、自分がよく使うアプリを選んでもらい、そのアプリの特定の部分とのやり取りについて説明してもらったんだ。アプリ画面のスクリーンショットをアップロードして、目標、そこに到達するために取ったステップ、目標を達成するために必要な情報を150語以上で説明するようにしてもらった。

調査は、たくさんの参加者とつながるプラットフォームを通じて行われ、さまざまなアプリユーザーが確保されたよ。個人情報を保護するために、参加者にはスクリーンショットからセンシティブなデータを削除するように指示した。

ユーザーシナリオの分析

ユーザーシナリオを集めたら、それらにラベルを付けて異なる要素を特定したよ。これらの要素には、ユーザーの目標、取った行動、プライバシー関連のやり取りなどが含まれてる。この情報をより分析しやすく、モバイルアプリの意味のある要件を抽出するために分類することを目指してた。

これらのシナリオの手動ラベリングは重要だけど、時間がかかってエラーが出やすいんだ。特に要件が常に変わる中でね。私たちが提案する解決策は、大規模な言語モデル(LLMs)を使って、ユーザーシナリオから自動的にこれらのユースケース要素を特定して抽出することなんだ。

ChatGPTを使った抽出

このタスクには、よく知られた言語モデルのChatGPTを選んだよ。自然言語を生成・処理する能力が高く評価されてるからね。ChatGPTがユースケース要素をどれくらいうまく抽出できるかを評価するために、いくつかの研究をデザインしたんだ。

最初の研究では、ユーザーが書いたシナリオの質を評価して、目標、ステップ、必要な情報が明確に提供されているかを調べたよ。二回目の研究では、手動ラベリングで特定されたユースケース要素と、ChatGPTが生成したものを比較した。

この研究では、ChatGPTに与える指示を変更すること(プロンプトエンジニアリング)が出力品質にどのような影響を与えるかも見たよ。これらの指示を洗練させることで、モデルが関連するユースケース要素をよりよく特定できるようにするのが目標だったんだ。

最初の研究の結果

最初の研究では、調査を通じて収集したユーザーシナリオを評価したよ。目標は、どれくらいのシナリオに明確に定義された目標、ステップ、プライバシーに関連する情報が含まれているかを確認することだった。分析の結果、シナリオの大多数は明確に定義された目標とステップを含んでいることがわかったけど、プライバシー関連の情報が含まれているシナリオは少なかったんだ。これは、ユーザーがシナリオを書くときにこの側面を考慮していない可能性を示してるね。

手動ラベリングと自動抽出の比較

二回目の研究では、ユーザーシナリオからユースケース要素を抽出する際のChatGPTの効果を調べたよ。自動抽出を評価する基準として手動ラベリングによる真実データを準備したんだ。ChatGPTによって特定された要素と手動ラベリングによるものを比較することで、正確さと質を測ることができた。

分析の結果、ChatGPTは要素を抽出するのにはそれなりにうまくいってたけど、改善が必要な点もはっきりあった。モデルは時々シナリオのコンテキストやニュアンスを捉えきれず、結果として不完全または不正確な要素特定をしてしまうことがあったんだ。

プロンプトエンジニアリングの影響

プロンプトエンジニアリングはChatGPTの出力改善に重要な役割を果たしたよ。モデルに与える指示を洗練させることで、抽出された要素の質を向上させることができるってわかった。これは、モデルが抽出してほしい要素の定義と例をより明確に提供することが含まれてる。

その後の研究では、異なるプロンプトをテストして出力品質の改善を追跡したよ。その結果、よく構成されたプロンプトがユースケース要素のより正確な抽出につながることがわかった。この発見は、開発者が言語モデルを使って要件抽出を行うときに、効果的なプロンプトを作ることに時間をかけることで大きな利益を得られることを示唆してるね。

抽出における課題

期待できる結果があったにもかかわらず、ユースケース要素の抽出にはいくつかの課題が残ってる。言語モデルはプライバシー関連の情報を抽出するのに苦労しがちで、これは今日のデータ駆動型の開発において重要なんだ。この問題は、モデルが特定のドメインに関する知識を持っていないことから来ていて、与えるプロンプトに追加のコンテキストが必要だってことがわかった。

さらに、シナリオを分析していると、ChatGPTが複雑なやり取りを単純な表現にまとめがちだってことも明らかになった。この行動は、抽出された要素の質を低下させるかもしれなくて、重要な詳細を見逃したり、ユーザーのやり取りを誤って表現することがあるんだ。

今後の作業に対する提言

私たちの研究の結果に基づいて、今後の作業に向けたいくつかの道を提案するよ。まず、言語モデルを特定のドメインの知識で微調整することは、特定のコンテキストや要件の理解を向上させるのに役立つかもしれない。これにより、特にプライバシー関連の要素の抽出精度が向上するだろうね。

次の提案は、一貫して高品質の抽出をもたらすプロンプトパターンを研究することだ。これらのパターンを特定することで、開発者は要件抽出のための言語モデルのパフォーマンスを向上させるためのプロンプトのツールキットを作成できるんだ。

最後に、ユーザー要件に基づいてデータモデルや機能仕様などのデザインや開発フェーズで役立つ追加のアーティファクトを生成するために言語モデルを活用する可能性を探ることを勧めるよ。

結論

モバイルアプリの成長は、ユーザー要件をしっかり理解する必要性を強調してる。この論文は、ChatGPTのような先進的な言語モデルを使ってユーザーが書いたシナリオからユースケース要素を抽出する新しいアプローチを紹介するよ。私たちの結果は、要件抽出の自動化において大きな進展があったことを示してるけど、課題は残ってる。

ChatGPTはユースケース要素の特定に役立つけど、出力品質を最大化するためにプロンプトエンジニアリングに注意を払う必要がある。今後の研究と開発には、モバイルアプリ開発のダイナミックな世界における要件収集と分析の実践をさらに向上させる可能性があるんだ。

オリジナルソース

タイトル: An Analysis of Automated Use Case Component Extraction from Scenarios using ChatGPT

概要: Mobile applications (apps) are often developed by only a small number of developers with limited resources, especially in the early years of the app's development. In this setting, many requirements acquisition activities, such as interviews, are challenging or lower priority than development and release activities. Moreover, in this early period, requirements are frequently changing as mobile apps evolve to compete in the marketplace. As app development companies move to standardize their development processes, however, they will shift to documenting and analyzing requirements. One low-cost source of requirements post-deployment are user-authored scenarios describing how they interact with an app. We propose a method for extracting use case components from user-authored scenarios using large language models (LLMs). The method consists of a series of prompts that were developed to improve precision and recall on a ground truth dataset of 50 scenarios independently labeled with UC components. Our results reveal that LLMs require additional domain knowledge to extract UC components, and that refining prompts to include this knowledge improves the quality of the extracted UC components.

著者: Pragyan KC, Rocky Slavin, Sepideh Ghanavati, Travis Breaux, Mitra Bokaei Hosseini

最終更新: 2024-08-06 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2408.03395

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2408.03395

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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