클래스계층구조의 품질평가척도를 기반으로 하는 재구성기법

황석형,양해술,황영섭,Hwang, Sun-Hyung,Yang, Hea-Sool,Hwang, Young-Sub 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지D Vol.10 No.5

클래스계층구조는 객체지향 소프트웨어의 중심적인 구성요소가 되며, 따라서 이에대한 품질은 매우 중요하다. 좋은 품질을 갖춘 클래스계층 구조를 구축하는 것은 객체지향 소프트웨어 개발에 있어서 매우 중요한 작업이지만, 좋은 품질의 클래스계층구조를 구축하는 작업은 수월하지 않다. 더욱이, 반복 및 점증적인 소프트웨어 개발에 있어서, 요구사양에 적합하도록 개발중인 클래스계층구조를 재구성하거나 세련시키는 작업이 빈번히 발생한다. 따라서, 객체지향 개발자들이 이와같은 클래스계층구조의 재구성 작업을 수행할 경우에 도움이 될 수 있는 기법 및 도구들에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는, 클래스계층구조의 복잡도를 일정수준 측정가능한 몇가지 평가척도를 제안하고, 이러한 평가척도들을 바탕으로 클래스계층구조를 재구성하는 알고리즘들을 정의한다. 또한, 각 알고리즘들에 대하여, 알고리즘을 적용하기 전과 후의 각 클래스계층구조들로부터 생성할 수 있는 객체들의 집합이 변화하지 알고 보존됨을 증명하였다. 본 논문에서 제안하는 재구성기법은 클래스계층구조의 구축 및 재구성 등의 지침으로서 사용할 수 있으며, 이러한 평가척도들을 기반으로 하는 클래스계층구조의 재구성 알고리즘들은 객체지향 소프트웨어 개발시에 유용한 도구로서 개발자들에게 도움이 될 수 있다. Class hierarchies often constitute the backbone of object-oriented software. Their quality is therefore quite crucial. Building class hierarchies with good qualify is a very important and common tasks on the object oriented software development, but such hierarchies are not so easy to build. Moreover, the class hierarchy structure under construction is frequently restructured and refined until it becomes suitable for the requirement on the iterative and incremental development lifecycle. Therefore, there has been renewal of interest in all methodologies and tools to assist the object oriented developers in this task. In this paper, we define a set of quantitative metrics which provide a wav of capturing features of a rough estimation of complexity of class hierarchy structure. In addition to, we suggest a set of algorithms that transform a original class hierarchy structure into reorganized one based on the proposed metrics for class hierarchy structure. Furthermore, we also prove that each algorithm is "object-preserving". That is, we prove that the set of objects are never changed before and after applying the algorithm on a class hierarchy. The technique presented in this paper can be used as a guidelines of the construction, restructuring and refinement of class hierarchies. Moreover, the proposed set of algorithms based on metrics can be helpful for developers as an useful instrument for the object-oriented software development.velopment.

Flattening Class Hierarchy for Reorganization of Object-Oriented Software

황석형,양해술,박정호,Hwang, Seok-Hyeong,Yang, Hae-Sul,Park, Jeong-Ho Korea Information Processing Society 2001 정보처리학회논문지D Vol.8 No.6

최근의 객체지향 소프트웨어개발에서는 설계 및 유지보수와 관련된 많은 문제점들을 해결하기 위하여 클래스를 재설계하거나 클래스계층구조를 재구성하는 등 객체지향 소프트웨어에 대한 일련의 재이용 및 재구성기법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 클래스계층구조의 재구성에 관한 정형적인 이론을 제공함으로써 클래스계층구조의 재구성에 관하여 보다 수월하게 이해하고 적용할 수 있도록 하였다. 구체적으로 본 논문에서는 객체지향 소프트웨어의 개발에 있어서 주요 골격이 되는 클래스계층구조를 평탄화시킨 형태로 정의한 평탄화된 클래스계층구조를 소개하고, 임의의 클래스계층구조를 평탄화된 형태로 변형시키기 위한 알고리즘을 제안하였다. 클래스계층구조를 평탄화함으로써 클래스계층구조상의 계승 및 집약관계가 각 인스턴스들에게 어떻게 사상되는가를 수월하게 파악할 수 있으며, 주어진 클래스계층구조로부터 생성가능한 객체를 그대로 유지보존할 수 있는 평탄화된 형태의 새로운 클래스계층구조를 구축할 수 있다. 평탄화된 클래스계층구조는 클래스계층구조를 재구성하여 객체지향 소프트웨어를 점증적으로 변화 발전시키거나 재이용함에 있어서 기초를 제공하는 등 중요한 역할을 수행한다. In the object-oriented software development, redesigning of classes and reorganizing of class hierarchy structures should be necessary to reduce many of the headaches of object-oriented software design and maintenance. To support this task, in this paper, we propose a theoretical foundation for class hierarchy reorganizations that is relatively complete, correct, formal and easy to understand and use. We introduce the flattened class hierarchy that characterizes the class hierarchy structures in object-oriented software evolution. And we also present an algorithm which transforms a given class hierarchy into the normalized form. The flattened class hierarchy helps us map the inheritance and aggregation paths in a class hierarchy to paths in an object hierarchy that is an instance of the class hierarchy. By applying the algorithm into a given class hierarchy, we can make a new, object-preserved, and flattened class hierarchy that is the cornerstone for reorganization of class hierarchy structure and plays an important role as a bridge on the incremental evolutionary changes and reuse of object-oriented software to reorganize class hierarchies.

클래스계층구조의 품질평가척도를 기반으로 하는 재구성기법

황석형,양해술,황영섭 한국정보처리학회 2003 정보처리논문지 Vol.10-d No.5

클래스계층구조는 객체지향 소프트웨어의 중심적인 구성요소가 되며, 따라서 이에 대한 품질은 매우 중요하다. 좋은 품질을 갖춘 클래스계층구조를 구축하는 것은 객체지향 소프트웨어 개발에 있어서 매우 중요한 작업이지만, 좋은 품질의 클래스계층구조를 구축하는 작업은 수월하지 않다. 더욱이, 반복 및 점증적이 소프트웨어 개발에 있어서, 요구사양에 적합하도록 개발중인 클래스계층구조의 재구성 작업을 수행할 경우에 도움이 될 수 있는 기법 및 도구들에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 클래스계층구조의 복잡도를 일정수준 측정가능한 몇가지 평가척도를 제안하고, 이러한 평가척도들을 바탕으로 클래스계층구조를 재구성하는 알고리즘들을 정의한다. 또한, 각 알고리즘들에 대하여, 알고리즘을 적용하기 전과 후의 각 클래스계층구조들로부터 생성할 수 있는 객체들의 집합이 변화하지 않고 보존됨을 증명하였다. 본 논문에서 제안하는 재구성기법은 클래스계층구조의 구축 및 재구성 등의 지침으로서 사용할 수 있으며, 이러한 평가척도들을 기반으로 하는 클래스계층구조의 재구성 알고리즘들은 객체지향 소프트웨어 개발자에 유용한 도구로서 개발자들에게 도움이 될 수 있다. Class hierarchies often constitute the backbone of object-oriented software. Their quality a therefore quite crucial Building class hierarchies with good quality is a verb important and common tasks or the object orientec software development. but such hierarchies are not so easy to build. Moreover. the class hierarchy structure under construction is frequently restructured and refined until it becomes suitable for the requirement on the iterative and incremental development lifecycle. Therefore, there has been renewal of interest in all methodologies and tools to assist the object oriented developers in this task. In this paper, we define a set of quantitative metrics which provide a way of capturing features of a rough estimation of complexity of class hierarchy structure. In addition to, we suggest a set of algorithms that transform a original class hierarchy structure into reorganized one based on the proposed metrics for class hierarchy structure. Furthermore, we also prove that each algorithm is "object-preserving". That is, we prove that the set of objects are never changed before and after applying the algorithm on a class hierarchy. The technique presented in this paper can be used as a guidelines of the construction, restructuring and refinement of class hierarchies. Moreover, the proposed set of algorithms based on metrics can be helpful for developers as an useful instrument for the object-oriented software development.

Flattening class hierarchy for reorganization of object-oriented software

황석형,양해술,박정호 한국정보처리학회 2001 정보처리논문지 Vol.8-d No.6

최근의 객체지향 소프트웨어개발에서는 설계 및 유지보수와 관련된 많은 문제점들을 해결하기 위하여 클래스를 재설계하거나 클래스계층구조를 재구성하는 등 객체지향 소프트웨어에 대한 일련의 재이용 및 재구성기법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 클래스계층구조의 재구성에 관한 정형적인 이론을 제공함으로써 클래스계층구조의 재구성에 e관하여 보다 수월하게 이해하고 적용할 수 잇도록 하였다. 구체적으로 본 논문에서는 객체지향 소프트웨어의 개발에 있어서 주요 골격이 되는 클래스계층구조를 평탄화시킨 형태로 정의한 평탄화된 클래스계층구조를 소개하고, 임의의 클래스계층구조를 평탄화된 형태로 변형시키기 위한 알고리즘을 제안하였다. 클래스계층구조를 평탄화함으로써 클래스계층구조상의 계승 및 집약관계가 각 인스턴스들에게 어떻게 사상되는가를 수월하게 파악할 수 있으며, 주어진 클래스계층구조로부터 생성가능한 객체를 그대로 유지보존할 수 있는 평탄화된 형태의 새로운 클래스계층구조를 구축할 수 있다. 평탄화된 클래스계층구조는 클래스계층구조를 재구성하여 객체지향 소프트웨어를 점증적으로 변화 발전시키거나 재이용함에 있어서 기초를 제공하는 등 중요한 역할을 수행한다. In the object-oriented software development, redesigning of classes and reorganizing of class hierarchy structures should be necessary to reduce many of the headaches of object-oriented software design and maintenance. To support this task, in this paper, we propose a theoretical foundation for class hierarchy reorganizations that is relatively complete, correct, formal and easy to understand and use. We introduce the flattened class hierarchy that characterizes the clan, hierarchy structures in object-oriented software evolution. And we also present an algorithm which transforms a given class hierarchy into the normalized form. The flattened class hierarchy helps us map the inheritance and aggregation paths in a class hierarchy to paths in an object hierarchy that is an instance of the class hierarchy. By applying the algorithm into a given class hierarchy, we can make a new, object-preserved, and flattened class hierarchy that is the cornerstone for reorganization of class hierarchy structure and plays an important role as a bridge on the incremental evolutionary changes and reuse of object-oriented software to reorganize class hierarchies.

A study of the measuring software reuse

황석형 선문대학교 자연과학대학 2000 자연과학논총 Vol.3 No.-

본 논문은 복잡한 예술작품에 대한 미적경험을 설명할 수 있는 포괄적인 예술심리학 모델인 다차원 통합모델을 제안하고자 한다.

객체지향 프로그래밍에서의 Demeter 법칙의 정식화

황석형,이용근,양해술,Hwang, Seok-Hyeong,Lee, Yong-Geun,Yang, Hae-Sul 한국정보처리학회 1994 정보처리논문지 Vol.1 No.1

객체지향 프로그래밍에 있어서 클래스간의 불필요한 상호 의존관계를 줄이기 위한 프로그래밍 스타일에 관한 규칙으로써 Demeter의 법칙(The Law of Demeter)이 있다. 본 논문에서는 종래의 비형식적인 Demeter의 법칙을 실제의 프로그램에 적용, 평가하 기 위해 클래스간의 관계로써 계승과 집약, 그리고 관련을 형식적으로 정의하고, 그것 들을 이용하여 Demeter의 법칙을 정식화하였다. 또한 Demeter의 법칙을 만족하는지를 판정하는 알고리즘과 Demeter의 법칙을 위반한 프로그램에 대한 변환 알고리즘을 제안 하였다. In the last years, several articles have been devoted to the study of the Law of Demeter in the object oriented programming. The Law of Demeter is a style rule that aims at eliminating unnecessary coupling among classes. Although a large number of studies have been made on the informal definitions, little is known about the formulation of the Law of Demeter. In this article, we define three relationships among classes i.e. inheritance, aggregation and association, and formulate the Law of Demeter. We also propose the algorithms to decide whether a given program satisfies the law and to transform an unfulfilled program into a fulfilled one.

A study on Neural Network Optimization : The Comparison of Genetic Algorithm and Linear Programming

황석형 선문대학교 자연과학대학 1999 자연과학대학 논문집 Vol.2 No.-

뉴럴 네트워크(Neural Network)기법은, 인간의 두뇌를 구성하고 있는 뇌세포의 상호작용과정을 모방하여, 복잡한 자연 및 사회현상과 관련된 문제를 해결하고자 개발된 컴퓨터 시스템이다. 이 기법 중 가장 많이 사용되는 방법으로 백프로퍼게이션(backpropagation)은 최적해를 얻는데, 해의 객관성 및 일관성에서 상당한 문제접이 있다고 지적받고 있다. 따라서 본 연구는 이런 단점을 보완하고자 개발된 두 가지의 최적화기법-유전자알고리즘(Genetic Algorithm)과 선형계획법(Linear Programming)에 기초한 뉴럴 네트워크기법을 문헌연구를 통해서 설명비교한다. The backpropagation is currently the most widely used optimization technique for training neural networks. However, it has been shown that this gradient technique is severely limited in its ability for finding predictable and consistent solutions. Since the solutions for backpropagation trained networks are highly dependent on user-defined parameters and there no known methods by which researchers can determine optimal configurations of these parameters, researchers have had to result to trial-and-error techniques in order to find appropriate parameter settings for good solutions. This type of research is very inefficient and is based primarily on chance. Two recently proposed methods of neural network optimization, the genetic algorithm and linear programing, are less dependent on user-defined parameter settings and have been found to achieve respectable results. This result directly compares the genetic algorithm and linear programing for three classification problems that were recently introduced in linear programming literature.

개념계층구조에 기반한 온톨로지 분석 및 오류검출도구

황석형,Hwang, Suk-Hyung 한국정보처리학회 2008 정보처리학회논문지D Vol.15 No.4

온톨로지는 시멘틱 웹의 핵심요소로서, 도메인의 공유지식을 개념화하여 정형적으로 표현한 것이다. 잘 정의된 온톨로지를 사용함으로써 상호운용성을 기반으로 하는 시멘틱 웹 분야의 정보시스템 품질을 향상시킬 수 있다. 그러나, 실제로는 오류를 포함하지 않는 고품질의 온톨로지를 개발하는 것은 수월하지 않다. 따라서, 온톨로지 설계기법과 더불어서, 온톨로지에 내재된 에러를 검출하는 기능을 지원하는 다양한 분석도구/기법들은 온톨로지 개발자들에게 많은 도움이 될 수 있다. 본 논문에서는, 형식개념분석기법을 기반으로 온톨로지의 핵심요소들을 분석하는 기법을 제안하고, 온톨로지에 내재되어 있는 오류를 검출하기 위한 지원도구를 개발하였다. 본 연구결과는, 기존의 온톨로지를 수정보완할 경우의 지침으로서 뿐만아니라, 고품질의 온톨로지를 개발할 수 있는 유용한 도구로서 이용될 수 있다. An ontology as the core element of Semantic Web is a formal specification of a conceptualization of shared domain knowledge. The use of well-defined ontologies can increase the quality of interoperable information systems in the area of Semantic Web. However, in practice, it is not easy to develop high-quality ontologies which have no errors. Therefore, with methodologies for ontology design, various methods or tools for ontology analysis supporting for error-detection might be very helpful for ontology developers. In this paper, we propose a novel approach for analyzing the core constructs of ontology based on the Formal Concept Analysis and develop a tool that supports error-checking ontologies. Our approach can serve not only as a guidance to modify the existing ontologies, but also as a valuable tool in developing high-quality ontologies.

클래스계층구조의 재구성과 품질평가 방법

황석형,양해술 한국정보처리학회 2005 정보처리학회지 Vol.12 No.2

객체지향 어플리케이션의 확장을 위한 클래스 계층 구조의 재구성에 대한 정현기법

황석형(Hwang Suk Hyung),김대원(Kim Dae Won),양해술(Yang Hae Sool) 한국정보처리학회 1999 정보처리학회논문지 Vol.6 No.3

There are some advantages of developing applications based on the object oriented concepts. One of them is that it is possible to reuse the existing designs and products. This paper provides a formal method for the reorganization of class hierarchies for the object extension in the object oriented design phase. In this paper, we introduce a class hierarchy model called class hierarchy graph to describe class hierarchy structures using vertices to represent classes, and edges to represent the inheritance and aggregation relationship between classes. Based on the graph, we define an order relation(called the object extension) between class hierarchy graphs. And also we present a set of five basic transformations preserving the object extension relation. The set is proven to be correct and complete. The results of this paper help form a theoretical basis for the extension and reorganization of object-oriented application systems.