4 formas en que la gestión de requisitos de IA está transformando el desarrollo de electrónicos

Los Modelos de Lenguaje de Gran Tamaño (LLMs) han sido ampliamente utilizados en el desarrollo de software. Hemos visto varios ejemplos impresionantes en el principal blog de Altium. Sin embargo, el uso de la IA en campos de la ingeniería más allá del software ha sido más lento en desarrollarse. No obstante, hay un área del desarrollo de hardware donde la IA puede proporcionar enormes beneficios: la gestión de requisitos de IA. Si piensas en cómo funcionan los requisitos de ingeniería, tienden a estar en documentos grandes llenos de texto y tablas. También pueden incluir diagramas, pero la mayoría de los datos están en forma de texto. Dado que esta es típicamente la forma en que se formulan los documentos de requisitos de ingeniería, los LLMs tienen una verdadera oportunidad de destacar. Pueden ser utilizados para analizar, resumir y definir procesos basados en documentos de requisitos de ingeniería.

En este artículo, te mostraré cuatro maneras en que la gestión de requisitos de IA se está utilizando para agilizar la recopilación de requisitos, el análisis de requisitos y otras partes del proceso de gestión de requisitos. 

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Cómo Luce un Documento de Requisitos de Ingeniería

Los documentos de requisitos de ingeniería tienden a ser muy largos (y aburridos) porque describen todas las especificaciones funcionales y de rendimiento para un producto. Cuando ese producto es una placa de circuito, esto implica una mezcla de requisitos eléctricos, mecánicos, de fiabilidad, de cumplimiento, de fabricación y de usabilidad. A menudo, estos requisitos hacen referencia a estándares industriales específicos o métodos de prueba, así como a requisitos de conformidad que definen el cumplimiento con el estándar o prueba relevante.

Los documentos de requisitos generalmente son escritos por un ingeniero humano basado en la investigación del cliente, reuniones con los interesados del producto y su conocimiento previo de productos similares. Sin embargo, para la gestión de ingeniería, los documentos de requisitos no son muy útiles para guiar un proyecto. Estos documentos necesitan ser resumidos, divididos en tareas y hitos, ingresados en un sistema de gestión de proyectos y luego asignados a los miembros del equipo. Aquí es donde las herramientas de gestión de requisitos con IA, integradas con LLMs, pueden ayudar a agilizar algunas de estas tareas esenciales.

1. Resumen de Requisitos

Debido a que los documentos de requisitos pueden ser tan grandes y consumir mucho tiempo para leer, un uso obvio de un LLM es resumirlos en puntos claros y concisos. La salida del modelo necesita ser accionable en términos de especificaciones funcionales, especificaciones eléctricas, conformidad con estándares, etc.

Para el diseño de sistemas electrónicos o diseño de PCB, los requisitos que se resumen con un LLM generalmente harán referencia a un estándar específico, número de parte, tipo de parte o valor eléctrico como parte de la especificación.

• Ejemplo Bueno: El conector de alimentación del PCB (J4) deberá soportar un máximo de 4 A de corriente a través de 2 circuitos (total de 4 pines) y deberá operar a una temperatura máxima de 55 °C con la corriente máxima.
• Ejemplo Malo: El conector de alimentación del PCB debería aceptar la carga completa de corriente de la fuente de alimentación y no sobrecalentarse.

La diferencia aquí está en la especificidad y el lenguaje: el uso de la palabra "deberá", listar un designador de referencia específico y declarar valores numéricos específicos son todas características de un requisito de ingeniería bien escrito. Los LLM son excelentes para recopilar requisitos de un documento largo de requisitos. A medida que avanza el diseño eléctrico frontal y la captura esquemática, los requisitos resumidos siempre pueden actualizarse para mencionar designadores de referencia adicionales, circuitos o hojas esquemáticas.

2. IA Para la Recopilación de Requisitos: Llenando los Huecos

Otra tarea crítica es transformar una lista de especificaciones en requisitos de ingeniería reales como parte de un flujo de trabajo de desarrollo. La IA puede tomar un documento de requisitos incompleto y expandir cada requisito durante el proceso de resumen y segmentación. Elaborar una lista corta de requisitos funcionales para formar objetivos de ingeniería más accionables refleja uno de los principales casos de uso de los LLM: la generación de texto. Esto hace que tu lista de requisitos sea más completa y ofrece estándares a los cuales se pueden vincular los requisitos.

3. Análisis de Requisitos: Ordenación de Relaciones Padre-Hijo

Los requisitos a menudo forman una jerarquía con relaciones padre-hijo. Los requisitos padres son como una vista de 30,000 pies que implica múltiples requisitos hijos. Las herramientas de gestión de requisitos de IA pueden ayudar a ordenar un documento de requisitos en estas relaciones padre-hijo, especialmente en casos donde esas relaciones no han sido completamente especificadas.

Las relaciones padre-hijo entre requisitos funcionales podrían surgir por varias razones. En un flujo de trabajo de desarrollo de sistemas electrónicos, algunas de estas podrían incluir:

• Diseño modular o diseño de múltiples tarjetas
• Múltiples interacciones entre circuitos o grupos de circuitos
• Relaciones impulsadas por firmware integrado para aplicaciones de software integrado

En muchos casos, las listas de requisitos padre-hijo podrían existir en múltiples documentos. La IA se puede aplicar a cada uno de estos, llevando a cabo un análisis de requisitos que resulta en una jerarquía de requisitos que agiliza el flujo de trabajo de desarrollo.

4. Análisis de Impacto

Una vez que se ha extraído una lista de requisitos de la documentación y refinado en una jerarquía clara, el equipo de ingeniería puede comenzar a construir el producto. Pero, ¿qué sucede cuando el equipo se da cuenta de que un requisito necesita cambiar a mitad del desarrollo?

El impacto de ese cambio rara vez se siente de manera aislada. Lo más probable es que el cambio afecte a otros requisitos, influyendo en cómo serán evaluados, probados o tenidos en cuenta en el diseño. Para los requisitos numéricos, esto suele ser fácil, ya que a menudo están relacionados por ecuaciones simples. Sin embargo, para los requisitos basados en texto, esto es más difícil. La IA puede jugar un papel en la evaluación de ese impacto. El análisis basado en IA del texto puede ayudar a propagar ese requisito hacia arriba en la jerarquía de requisitos, llegando finalmente a los requisitos padres clave para el diseño.

El Flujo de Trabajo de Gestión de Requisitos

Un software efectivo de gestión de requisitos para equipos de desarrollo de electrónica debe tomar los requisitos del sistema generados y organizarlos en una jerarquía clara. Los diseñadores de electrónica necesitan visibilidad de estos requisitos dentro de su software ECAD y sistema PDM, siendo el mejor entorno aquel que proporciona un enlace directo entre el software de diseño de PCB, la instancia PDM y los datos de requisitos.

Esto es exactamente lo que los equipos de diseño encontrarán en las capacidades de requisitos y sistemas de Altium Develop. Los gerentes de ingeniería y líderes de equipo pueden aprovechar las herramientas de gestión de requisitos con IA para crear y organizar sus requisitos, y cada requisito puede ser etiquetado a un objeto de diseño dentro de sus archivos de proyecto de PCB. Para aprender más, mira nuestro reciente episodio de podcast con el equipo de gestión de productos del Portal de Requisitos y Sistemas.

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