基于Petri网的工作流可视化建模与日志挖掘研究

论文摘要

工作流建模方法是工作流研究中至关重要的一环,它不仅是工作流管理系统的基础、计算机化业务过程的形式表示,还是工作流理论研究和实际应用的基础。工作流设计是一个耗时的复杂过程,而且实际的工作流程和管理系统中定义的工作流程之间存在差异。为了支持更精确的流程建模,基于日志的挖掘技术被提出,即从已有的业务流程执行日志中挖掘出与业务需求相符的工作流模型。本文根据工作流管理的原理和开发技术,设计并实现了一个基于Petri网的轻量级工作流引擎。针对Q算法的不足,提出了基于日志的流程挖掘算法,实现对短循环和隐含任务的挖掘。论文的主要内容如下：1.根据工作流的基本概念,分析模型特点,结合Swing、XML、JGraph开源技术设计并实现了工作流过程定义工具。2.结合Petri网理论,提出了工作流引擎调度算法,设计并实现了一种轻量级的工作流引擎。3.提出了从日志事件中挖掘短循环和隐含任务的Alpha_C1算法和Alpha_C2算法。论文分别实现了上述算法,并将它们作为挖掘插件集成在开源的挖掘框架ProM 6中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外工作流现状
• 1.2.1 国内外工作流的研究现状
• 1.2.2 国内外工作流的应用现状
• 1.3 论文主要研究内容
• 1.4 论文结构安排
• 第二章 轻量级工作流引擎系统总体设计
• 2.1 工作流技术
• 2.1.1 工作流相关概念
• 2.1.2 工作流参考模型
• 2.2 工作流引擎系统设计
• 2.2.1 Swing-MVC模式
• 2.2.2 系统总体架构设计
• 2.2.3 数据库设计
• 2.3 本章小结
• 第三章 过程定义工具的设计与实现
• 3.1 过程定义模型
• 3.1.1 过程定义元模型
• 3.1.2 工作流模型结构
• 3.2 过程定义工具相关技术
• 3.2.1 基于关系数据库的XML存储技术
• 3.2.2 JGraph组件
• 3.3 工作流流程设计器实现
• 3.3.1 工作流流程设计器的组成要素
• 3.3.2 可视化建模
• 3.3.3 设计器、GXL、数据库间的数据映射
• 3.4 本章小结
• 第四章 工作流引擎的设计与实现
• 4.1 工作流引擎设计目标
• 4.1.1 轻量级的工作流引擎
• 4.1.2 工作流引擎设计所关注的问题
• 4.1.3 工作流引擎的功能
• 4.2 工作流引擎实现相关技术
• 4.2.1 基于Petri网的工作流网描述
• 4.2.2 工作流引擎中的基本路由
• 4.2.3 工作流引擎的状态转换机制
• 4.3 工作流引擎的调度算法
• 4.4 调度实例
• 4.5 本章小结
• 第五章 工作流日志的挖掘算法
• 5.1 过程挖掘思想
• 5.2 流程日志
• 5.2.1 流程日志的基本特点
• 5.2.2 流程日志的定义
• 5.3 过程挖掘算法
• 5.3.1 α算法
• 5.3.2 结构化挖掘算法的提出
• 5.3.3 可用于隐含任务的挖掘算法
• 5.3.4 算法对比分析
• 5.4 本章小结
• 总结和展望
• 总结
• 进一步工作
• 参考文献
• 附录
• 致谢