SMS-Builder：系统制图工作室的自适应软件工具

软件X 17（2022）100935原始软件出版物SMS-Builder：用于构建系统制图工作室的自适应软件工具克里斯蒂安A.坎德拉-乌里韦a，b，*，路易斯E.塞普尔韦达-罗德里格斯a，b，胡里奥C.Chavarro-Porrasb，约翰A. Sanabria-Ordoñezc，José Luis Garridod，Carlos Rodríguez-Domínguezd，加布里埃尔·格雷罗-孔特雷拉斯哥伦比亚佩雷拉理工大学（Technical University of Pereira）b哥伦比亚昆迪奥大学c哥伦比亚瓦莱大学d西班牙格拉纳达大学e西班牙ar t i cl e i nf o文章历史：已收到27四月2021年9月21日收到修订后的表格2021年12月1日接受关键词：系统性文献综述系统性映射研究经验性软件工程学[编辑]a b st ra ct系统映射研究（Systematic Mapping Study）是一种常用的工具，用于对不同领域的研究进行搜索、识别和分类。处于这类过程前沿的研究人员在管理有关这些研究的数据时面临着挑战。本文介绍了一个软件工具它的创建是为了帮助那些需要建立一个系统映射研究的人。此外，本文遵循了基于证据的软件工程方法，并通过软件工具扩展了该方法，包括了适应该过程的不同方法©2021作者（s）.由Elsevier B.V.出版这是CC BY许可证下的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。代码元数据当前代码版本v2.1此代码版本使用的代码/存储库的永久链接https://github.com/ElsevierSoftwareX/SOFTX-D-21-00082Code Ocean计算机模块N/A法律代码许可证通用公共许可证v3使用git的代码版本控制系统软件代码语言、工具和服务使用Java、Java Server Faces、MySQL、ESB、JPA、Owner、Lombok和Maven。编译要求、操作环境依赖项、JDK 11和Glassfish。软件元数据当前软件版本2.1指向此版本的可执行文件的永久链接https://hub.docker.com/r/griduq/sms-builder法律软件许可证GPL 3.0计算平台/操作系统通过Docker实现多平台（Linux + Web应用程序）安装要求依赖项如果可用，请链接到用户手册-如果正式发布，请在引用列表中包含对发布的引用https://hub.docker.com/r/griduq/sms-builder问题支持电子邮件christian.candela@ upt.edu.co*通讯作者：哥伦比亚佩雷拉技术大学（Technological University of Pereira）。电子邮件地址：christiancandela@uniquindio.edu.co（Christian A.坎德拉-乌里韦），lesepulveda@uniquindio.edu.co(LuisE. Sepulveda-Rodríguez），jchavar@utp.edu.co（胡里奥C.Chavarro-Porras），correounivalle.edu.co（约翰A. Sanabria-Ordoñez）、jgarrido@ugr.es（何塞·路易斯·加里多）、carlosrodriguez@ugr.es（卡洛斯·罗德里格斯-多明格斯）、gabriel. uca.es（加布里埃尔·格雷罗-孔特雷拉斯）https://doi.org/10.1016/j.softx.2021.1009352352-7110/©2021作者。 由Elsevier B.V.发布。这是CC BY许可证（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）下的开放获取文章。ScienceDirect上提供的内容列表SoftwareX期刊主页：www.elsevier.com/locate/softx克里斯蒂安A.坎德拉-乌里韦，路易斯E.塞普尔韦达-罗德里格斯，胡里奥C.Chavarro-Porras等人软件X 17（2022）1009352==1. 介绍性科学文献的数量超过了读者识别它们的能力......因此，至关重要的是要有协议和工具来定位信息，以帮助我们确定差距、挑战和我们研究的其他相关方面。在这种情况下，系统性文献综述（SLR）有助于减少收集研究的时间，并有利于决策制定，因为文献综述提供的信息必须是相关的、可访问的、最新的和高质量的[1]。总的来说，SLR的标志是基于证据的实践运动，通过使用特定的研究协议来最大限度地减少偏倚[2]。在软件工程中也有一个运动，它寻求使用基于证据的研究，并将良好的实践引入医学，以创建系统的审查研究。Kitchenham等人[3]提出的基于证据的软件工程（EBSE）概念的形式化工作就是这种情况，它支持了其他重要工作的开发，如[2，4考虑到系统映射研究（SMS）是软件工程中广泛接受的一种SRL。1.1.3. 阶段3：质量分析该阶段包括定义质量标准并将其应用于SMS中包含的研究。该过程建议确定一个标准，该标准在研究领域中已被广泛用作被接受的参考文献，以确定SMS在哪里得到应用。特别是，我们考虑了研究评估的三个质量指标，这三个指标正在减少SMS中的偏倚。CVI：此索引使您能够通过识别与SMS目标最相关的文档来判断文档。CVI指数使用从0到5的六个水平的定量量表，其中零意味着研究与SMS目标的低相关性，而五意味着研究与SMS目标的高相关性[13，14]。SCI：研究引文索引考虑了每项研究在出版物年龄范围内的引文数量。该指数让我们通过科学界接受的指标来评估这项研究的影响。在这个索引中，我们试图平衡研究的引用。因此，最近一篇论文中的引文比旧论文中的引文具有更高的价值。参见公式（1）。尼林。因此，它是重要的和必要的定义和遵循导致SMS的实际构建的过程[10]。SCICY（1）SMS是一种经常用于进行搜索的工具，例如：对不同领域的研究进行识别和分类的过程。哥伦比亚佩雷拉技术大学的人工智能研究小组（AIRG）基于[3，7]中的工作，扩展并调整了一个使用基于证据的软件工程方法构建SMS的过程AIRG提出的构建SMS的过程所涉及的阶段对应于以下内容：C是一段时间内引用的次数，Y是自其出版以来的年数。此外，该指数使用频率分析来识别最相关的研究，并对这些研究进行排名。IRRQ：这对应于"与(1) 计划，（2）研究检索，（3）质量分析，（4）数据收集，（5）研究分析和分类，以及（6）结果（见IRRQNT（二）第1.1节）。这些阶段代表了主要在[3，7]中描述的各种方面的组合，以及[8，10]的工作，其在图1中详细示出。1.在这方面，AIRG确定需要创建一个专门的软件来支持SMS构建过程。这种情况促使了SMS-Builder软件工具的诞生。我们建立这个软件的目的是自动化的过程中，使一个短信自适应。此软件工具为以下几项任务提供支持a. 管理指涉。b. 支持研究的选择和分类......c. 帮助实现研究的自动化评估d. 编写关于所选研究的统计报告1.1. 构建SMS本节描述了图1中所示的SMS构建过程的六个阶段。 1.1.1.1. 阶段1：规划这一阶段包括确定SMS要实现的总体目标的阶段。规划包括设定诸如目标（s）、研究问题（s）和指标（s）等方面。对于这些方面，过程遵循GQM（目标/问题/指标）模型[11，12];该模型分别建立了概念、操作和量化层面。1.1.2. 阶段2：搜索研究此阶段支持识别要添加到SMS中的研究。研究检索包括以下方面：（1）确定策略，无论是独立的还是组合的;（2）研究的一般识别;（3）筛选;以及（4）选择纳入SMS的研究。N对应于与本研究相关的RQ的数量（见此处）。T是RQ的总数。1.1.4. 阶段4：数据收集此阶段包括设计和填写从SMS研究中获取数据和元数据的表单1.1.5. 第5阶段：研究根据规划阶段中定义的指标，此阶段分析SMS中选择的研究，以搜索RQ的答案。1.1.6. 阶段6：结果此阶段呈现从SMS收集的值。它还为读者提供了一种系统的方法来接近一个特定的主题，通过指出关于主题和其他规划元素的具体研究。如有必要，可纳入[2]所建议的荟萃分析2. 软件描述本节介绍有关SMS-Builder的软件架构和功能的信息。2.1. 软件体系结构SMS-Builder是使用Java 11专业语法语言构建的Web应用程序。该软件使用五个级别实现了Archi-tectural Pattern层：数据层、数据访问层、业务层、表示层和客户端层。数据层负责通过玛丽亚数据库RDBMS存储信息。[10]·克里斯蒂安A.坎德拉-乌里韦，路易斯E.塞普尔韦达-罗德里格斯，胡里奥C.Chavarro-Porras等人软件X 17（2022）1009353图。1. AIRG提出的构建SMS的过程。数据访问层管理数据层和业务层之间的信息流。数据访问层使用Java的ORM（对象关系映射），业务层包含业务类和EJB（第三代Java Bean），它们向表示层公开了功能。业务类填充了应用程序逻辑的特定任务，例如引用的导入表示层负责提供服务器端Web组件，这些组件允许访问业务层的 功能， 表示层 使用Java Server Faces ，这是一个由PrimeFaces功能集扩展的框架。客户端层负责执行由呈现层提供的web组件（web组件）的功能。客户端层是一个图形用户界面（GUI），允许用户与应用程序进行交互。此层由允许访问应用程序的网页组成（图1）。 2）。作为补充，应用程序体系结构使用了一组较低级别的工具。Maven 支 持 项 目 结 构 化 和 解 除 挂 起 管 理 [15] ， GIT 在URLhttps://github.com/grid-uq/sms-builder上提供版本控制和更改管理[16]。为了便于复制和研究在应用程序管理的每个SMS中获得的结果，我们使用Containers对软件执行环境2.2. 软件功能性;SMS-Builder是作为一个自适应软件工具构建的，用于帮助研究人员遵循SMS构建过程。该软件的一个相关特征是它能够根据初始配置进行自适应。此功能是必不可少的，因为SMS不是结果一个严格的过程。该过程可以根据所涉及的区域而变化。····克里斯蒂安A.坎德拉-乌里韦，路易斯E.塞普尔韦达-罗德里格斯，胡里奥C.Chavarro-Porras等人软件X 17（2022）1009354图2。 软件体系结构。研究和研究人员的特殊需求软件的适应性反映在以下操作中：目标、研究问题和主题的定义，这些目标、研究问题和主题相互关联，影响统计报告。根据设定的主题对研究进行分类。基于自定义质量指标的研究评估方法的研究。通过用户、角色和权限的配置来管理对应用程序的访问。该软件的一些主要功能如下所示，并根据构建SMS的过程的阶段进行了分类。• 第1阶段的软件功能：规划。这些软件功能使其有可能定义基本方面，以开发SMS根据其过程。它从映射的名称和描述开始。它继续指定一个或多个目标。随后，必须选择一个或多个研究问题，视情况而定，这些问题必须与先前确立的目标相关。接下来，用户需要定义与每个研究问题相关的主题。• 第2阶段的软件功能：研究搜索····克里斯蒂安A.坎德拉-乌里韦，路易斯E.塞普尔韦达-罗德里格斯，胡里奥C.Chavarro-Porras等人软件X 17（2022）1009355--+– 导入引用：该软件允许使用研究信息系统（RIS）导入引用，用于匹配的文件。为此，该软件要求搜索过程是外部穿孔的，或者是通过自动化（数据库搜索），或者是使用手动方法（直接包含和雪球搜索）。用户需要通过引用管理器（如EndNote或Mendeley）细化获得的引用以完成元数据。此信息是在SMS-Builder中启动构建过程所需的主要组件。– 删除重复项：此功能允许用户进行iden-tify重复引用，这些引用可能已在不同的数据库中同时编制索引。– 筛选：该软件提供了一个GUI，帮助用户可视化引用，以便从数据库提供的自动搜索中提炼出结果。此外，还可以添加文本注释，并为每项研究建立引用相关性（CVI计算中使用的值）。• 第3阶段的软件功能：质量分析。– 质量评估：默认情况下，软件使用CVI、SCI和IRRQ指标来评估研究的质量。但是，用户可以添加其他自定义索引。– 元数据补充：通过此功能，软件允许用户设置或更新出版年份、引用次数和值相关性，以计算SCI和CVI指数，并将其添加到索引中。• 第4阶段的软件功能：数据收集在构建SMS时，数据收集阶段需要时间。研究人员需要管理工作室中包含的信息（捕获、更新、补充和这种情况导致了SMS中的错误。因此，SMS-Builder在自动化研究元数据的管理以支持数据收集方面做出了重大贡献。– 搜索SPS：通过此功能，SMS-Builder允许用户使用元数据学习信息来查找SPSs。第5阶段的软件功能：研究– 按主题对研究进行分类：此功能可促进所分析的研究与SMS规划阶段中指定的顶级IC之间的关系。• 第6阶段的软件功能：结果。– 导出数据：该软件允许用户将数据表导出为XLSX、PDF、CSV、XML等格式，并将图像导出为JPG等格式。– 统计图表的生成：该软件生成与研究和存储信息相关的统计数据和图表3. 说明性示例本节通过一个SMS构建示例展示了SMS- Builder软件的一些功能。示例：它与科学网关框架的识别有关，它使用了数据库、雪球和Inclusion Direct之间的组合搜索策略。表1导入的研究。搜索策略研究数据库405雪球34直接包含3总研究数442表2和调试活动。调试活动研究[编辑]导入研究总数442已删除重复项62被筛选排除212精选小学课程1683.1. SMS构建示例。该软件支持SMS构建过程中的不同步骤，并对以下研究进行了改进：3.1.1. 示例阶段1：规划。在此示例中定义了以下SMS组件• 两个目标（G1和G2）• 两个研究问题（RQ1和RQ2）• RQ1的五个主题• RQ2的两个主题这些元素使用不同的接口（如图1）注册到软件中。 3.3.1.2. 示例阶段2：搜索工作室在本例中，通过导入函数（表1）获得了442项研究SMS-Builder通过"Removed Duplicated"和"Screening"功能为调试研究提供支持请参阅表2中的示例中的调试结果。3.1.3. 示例阶段3：质量分析。评价功能允许对指数（CVI、CSI和IRRQ）进行自动评价。[10]3.1.4. 示例阶段4：数据收集。在本例中，您使用了几个SMS-Builder函数来最大限度地减少研究人员所需的工作量它从筛选开始，筛选获得每项研究的相关要素，并以研究的分析和分类结束。还有另一个接口，允许用户使用元数据学习信息来过滤SPS。3.1.5. 示例阶段5：对研究进行SMS-Builder为使用规划阶段中定义的主题对研究进行分析和分类提供了接口。此外，还有一些界面可用于查看有关研究分析和分类的总结信息（图1）。 4）。3.1.6. 示例阶段6：结果。由SMS-Builder处理的所有信息都通过各种统计接口显示，例如按主题显示的SPS·克里斯蒂安A.坎德拉-乌里韦，路易斯E.塞普尔韦达-罗德里格斯，胡里奥C.Chavarro-Porras等人软件X 17（2022）1009356图3。 第一阶段图4。 工作室分类表。屏幕质量指数和其他屏幕上按年份划分的SPS（见第3.4节）。3.2. 摘要屏幕[编辑]此功能显示有关正在进行的SMS的综合信息摘要包括分析的研究总数、通过多个索引排除的研究总数、通过多个索引排除的研究总数和通过多个索引排除的研究总数选定的研究，以及不同的研究策略，如数据库，雪球，和直接包括（图。 5）。3.3. 删除重复的屏幕此功能允许用户识别重复的研究[100]。这些重复项是由于多重索引过程而生成的（图1）。 6）。克里斯蒂安A.坎德拉-乌里韦，路易斯E.塞普尔韦达-罗德里格斯，胡里奥C.Chavarro-Porras等人软件X 17（2022）1009357图5。 审查摘要。3.4. 统计学数据图6。 删除重复项。• 数据表和条形图，显示每年的SPS数量和质量指数。该软件提供了一组信息，用于对选定的主要研究（SPS）进行统计学数据分析，包括：• 包含SPS与RQ之比的数据表。• 包含SPS与主题之间关系的数据表。• 带有条形图和显示数字的饼图的数据表按出版物类型列出的SPS。• 条形图和饼图以及包含以下信息的数据表：根据搜索策略显示SPSs• 数据表，带有条形图和饼图，按主题显示SPS克里斯蒂安A.坎德拉-乌里韦，路易斯E.塞普尔韦达-罗德里格斯，胡里奥C.Chavarro-Porras等人软件X 17（2022）1009358图。7. 按质量指数图 表 按 主 题 划 分 的 SP S 。数据表和条形图按主题和质量指数显示SPS。带有条形图和饼图的数据表，显示每个RQ的SPSs。带有条形图和饼图的数据表显示了每年的平均质量指数。数据表和Word云图表。Word Cloud会突出显示在SPS中具有最高频率的关键字在下面的第3.4.1节和第3.4.2节中，示例显示了软件中可用的两个统计接口：3.4.1. 按主题列出的SPS按质量指标屏幕该界面包括一个图表，其中包含SPS、主题、RQ和质量指数（CVI、SCI和IRRQ）之间的交叉分析，见图。7和8。在本例中，SMS指示了以下内容：关于RQ1，主题"过程"记录了最低的数字，有11个SPS，相当于168个SPS的6.55%。相比之下，"良好实践"主题的得分最高在RQ2的案例中，主题"3.4.2. 按年划分的SPSs屏幕该界面包括一个图表，其中包含SPS、出版年份和质量指数（CVI、SCI和IRRQ）屏幕之间的交叉分析（图9和10）。该示例显示，自2017年以来发表的研究数量有所减少，从2016年发表的47份SPS下降到2018年发表的28份SPS。相比之下，到2019年，2016年出现了增长，共有49个SP。根据SCI指数，SMS在2016年至2017年最具代表性的四分位数中呈现了最多的SPS。关于CVI指数，SMS显示了除2018年和2020年外每年定期的SPS数量。考虑到IRRQ指数，SMS表明2020年没有记录到SPSs，但这是因为本研究仅考虑了该年的第一季度4. 冲击该软件工具的目的是为涉及SMS构建的研究过程做出贡献。该软件工具减少了时间、人为错误和偏差。因此，SMS-Builder统一并自动映射信息管理，并使研究人员能够集中精力分析有关SMS的信息，从而使他们的工作更加轻松。此外，SMS中的数据管理自动化有助于减少人为错误。SMS-Builder还通过使用索引进行质量评估来减少SMS中的偏差。该软件工具默认提供三个质量指标，并根据研究人员的判断允许额外的质量指标SMS-Builder是通过与五所大学的国际合作创建的，其中三所来自哥伦比亚（佩雷拉理工大学、金迪奥大学和瓦莱大学），两所来自西班牙（格拉纳达大学和加的斯大学）。此外，在这些相同的大学中，我们已经开始对几名研究生进行实证评估，他们使用SMS构建器构建了他们的SMSs，如表3所示。作为实证评估的结果，获得了一些反馈，这些反馈允许在以下方面改进SMS-Builder：• 最新版本（3.0.2021.09.14）– 改进了功能性，以自定义SMS构建过程的各个步骤。– 按年份分类的结构得到了改进，包括按年份分类的结构。– 改进了删除重复项的接口。– 统计数据已得到补充。– 搜索字符串• 下一个版本：– Bibtex格式支持导入引用。– 要使用的数字数据库的自定义。– 包含指向引用中指示的目的地的SPS链接。– 添加对数据收集模板的支持– 筛选期间对资格标准的支持;······克里斯蒂安A.坎德拉-乌里韦，路易斯E.塞普尔韦达-罗德里格斯，胡里奥C.Chavarro-Porras等人软件X 17（2022）1009359图。8. 按质量指数按 主 题 分 列 的 SP S 数 据 表 。图9。 按年份划分的SPS图表。图。10. 按年份列出的SPS数据表。– 支持应用CVC内容有效性系数来减轻您的偏见。5. 结论对于研究人员来说，SMS的构建不是一项微不足道的活动，因为数据集的管理通常是必需的。这是一项重大的时间投资，涉及可能导致SMS结果中出现错误和偏差的因此，我们将SMS-Builder构建为一个软件工具，以系统、敏捷、可靠和客观的方式帮助构建SMS通过对SMS-Builder的实证测试，我们确定了以下优势：• 减少了包含SMS的工作室的管理时间。• 识别和消除重复的研究。• 过程的再现性克里斯蒂安A.坎德拉-乌里韦，路易斯E.塞普尔韦达-罗德里格斯，胡里奥C.Chavarro-Porras等人软件X 17（2022）10093510表3SMS-Builder支持的一些工作工作头衔日记帐/事件状态基于Study的系统映射分析[编辑]网格计算已发布利用IT资源和服务管理：案例研究科学门户方法[17]微服务系统测试中的问题：AJIISIC 2021已发布系统映射研究[18，19]软件工程与工程知识、研究和杂志工程领域的创新微服务测试中的问题和原因ISTA 2021已发布建筑：系统映射研究[20]识别高级事务处理模型，以便N/A正在进行中微服务体系结构：一个系统映射研究[21]研究支持中的N/A正在进行中技术生态系统：一个系统的地图。研究[22]分布式系统的测试模型：AN/A正在进行中系统映射研究[23]SMS的可扩展性来自软件实例的可用性和记录的数据。减少因数据操纵而导致的错误。统计数据生成的自动化。对SMS中穿孔的步骤序列的适应性。英语和西班牙语语言支持。它通过在选择性研究中实施避免偏见的战略，促进了SMS制定过程中的客观性。我们还确定了以下限制性方面：以RIS格式导入引用的示例。此格式是可用的 在这样的工具作为尾注，Mendeley，Zotero，其他人。有限的数字数据库集。从SMS中包含的研究中提取的数据受到软件中实现的接口的限制，该接口目前缺乏通用报告器。作为未来的工作，我们将考虑以下方面：a）实施基于人工智能和数据科学作为自然语言处理（NLP）的技术，提出一个分类命名结构来组织SMS中确定的研究。b) 正式评估SMS-Builder的功能，以寻求对其功能的改进。竞争利益声明书作者声明，他们没有已知的相互竞争的财务利益或个人关系，这些利益或个人关系似乎会影响本文所报道的工作。参考文献[1] HigginsJP ， Thomas J ， Chandler J ， Cumpston M ， Li T ， Page MJ 等 。Cochrane干预措施系统评价手册。约翰·威利之&子;2019年。[2] 谢帕德M.组合 证据 和 元分析[编辑] 在软件工程学。 在：软件工程。 Springer; 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