Datenbasierte Analyse vernetzter natürlich sprachlicher Anforderungen in der Produktentwicklung

Die Arbeit legt eine Methodik dar zur menschlich nachvollziehbaren Analyse von Abhängigkeiten natürlich sprachlich formulierter Anforderungen in der Produktentwicklung. Durch korpusbasierte, Methoden der künstlichen Intelligenz werden Interdependenzen automatisiert erkannt und in Graphen visualisiert. Das resultierende wissensbasierte Entscheidungsunterstützungssystem steigert Effizienz und Nachvollziehbarkeit in komplexen Entwicklungsprozessen.

Der globale Bedarf nach ressourceneffizienter Produktentstehung und die gleichzeitige Verkürzung der Zyklen des technologischen Fortschritts erfordern eine Anpassung der Produktentwicklungsprozesse. Natürlich sprachliche Anforderungen haben dabei eine zentrale Funktion, um Prozesseffektivität im Sinne der Kundenzufriedenheit bei gleichzeitiger Prozesseffizienz für das Unternehmen zu gewährleisten. Hierzu sind alle Ergebnisse der Produktentwicklung gegen die spezifizierten Anforderungen zu prüfen, sodass konsistente Anforderungen essenziell sind. Ein Großteil der Anforderungen wird jedoch natürlich sprachlich formuliert, was die notwendige Analyse von Abhängigkeiten durch Menschen komplex und personalintensiv macht. Die Methoden zur Verarbeitung natürlicher Sprache mittels künstlicher Intelligenz bieten ein hohes Potenzial zur Effizienzsteigerung der Analyse sowie Darstellung von Abhängigkeiten. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Methodik, um nachvollziehbar zu machen, wie Interdependenzen von natürlich sprachlich formulierten Anforderungen mit datenbasierten Methoden transparent gemacht werden können. Die Methodik soll es ermöglichen, diese Interdependenzen in der Produktentwicklung frühzeitig zu berücksichtigen und damit die gesteigerte Planungskomplexität zu beherrschen. Hierzu wird ein wissensbasiertes Entscheidungsunterstützungssystem entwickelt, das die Vernetzung von Anforderungen mittels korpusbasierten Methoden zur semantischen Analyse von Domänenspezifischen Texten nutzt. Die Arbeit ist nach dem Ordnungsrahmen der Design Science Research für Informationssysteme gestaltet. In sieben Kapiteln wird der Forschungsprozess strukturiert dargestellt. Dabei werden die grundlegenden Theorien und Methoden beschrieben, die zur Überprüfung bestehender Ansätze herangezogen werden. Es wird ein Ordnungsrahmen formuliert und die Anforderungen an die zu entwickelnde Methodik, wobei der Fokus auf der anwendungsorientierten Vernetzung der Anforderungen und graphenbasierten Darstellung liegt. Die notwendigen Algorithmen sind mittels Pseudocode in den drei Teilmodellen der Methodik detailliert beschrieben und in einer Fallstudie evaluiert.