Availability: Ähnlichkeitsbasierte Modellierungsunterstützung für Geschäftsprozesse

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Bibliographic Details
Main Author:	Koschmider, Agnes (Author)
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adam_text	Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung..................................................................................1 1.1 Problemstellung......................................................................1 1.2 Ziel der Arbeit.........................................................................4 1.3 Aufbau der Arbeit....................................................................7 2 Grundlagen............................................................................. 11 2.1 Ontologie ..............................................................................11 2.1.1 Der Ontologiebegriff................................................................14 2.1.2 Sprachen zur Modellierung von Ontologien.................................17 2.1 Geschäftsprozesse................................................................31 2.2.1 Zweck der Geschäftsprozessmodellierung...................................32 2.2.2 Sprachen zur Modellierung von Geschäftsprozessen.....................33 2.2.3 Vergleich von Sprachen zur Modellierung von Geschäftsprozessen . 48 2.3 Modellierungsunterstützung.................................................48 2.3.1 Einführung.............................................................................48 2.3.2 Anforderungen.......................................................................52 2.3.3 Namenskonventionen..............................................................54 2.3.4 Komponenten.........................................................................54 3 Semantische Beschreibung von Geschäftsprozessmodellen .... 58 3.1 XML-basiertes Austauschformat für Petri-Netze...................58 3.1.1 Austauschformat für elementare Petri-Netze...............................59 3.1.2 Austauschformat für höhere Petri-Netze.....................................66 3.2 OWL-basiertes Beschreibungsformat für Petri-Netze............71 3.2.1 Definition von Konzepten und Eigenschaften...............................73 3.2.2 Konzeption einer Ontologie für Petri-Netze.................................76 3.2.3 Instanzmodellierung................................................................81 3.2.4 Eigenschaften der Pr/T-Netz-Ontologie.......................................82 3.3 Untersuchung bestehender Ansätze zur semantischen Beschreibung von Geschäftsprozessmodellen................................ 82 4 Der Ähnlichkeitsbegriff für semantische Geschäftsprozessmodelle..............................................................90 4.1 Einführende Beispiele...........................................................90 4.2 Definition Ähnlichkeit............................................................92 4.3 Bestehende Ansätze..............................................................92 III 4.3.1 Eigenschaftsbasierte Ähnlichkeit...............................................93 4.3.2 Syntaktische Ähnlichkeit..........................................................95 4.3.3 Informationsbasierte Ähnlichkeit...............................................96 4.3.4 Ähnlichkeitsmetriken für Abstraktionsgrade................................97 4.3.5 Zusammenfassung der Ähnlichkeitsmetriken.............................100 4.4 Unterschiede zwischen Ähnlichkeitsmaßen für Ontologien, Textdokumente und Geschäftsprozessmodelle.............................101 4.5 Hintergrundwissen..............................................................103 4.6 Ähnlichkeitsmaße für semantische Geschäftsprozessmodelle 104 4.6.1 Syntaktische Ähnlichkeit.........................................................105 4.6.2 Linguistische Ähnlichkeit.........................................................106 4.6.3 Strukturelle Ähnlichkeit..........................................................108 4.6.4 Abstraktionsniveaubasierte Ähnlichkeit.....................................111 4.6.5 Kombinierte Ähnlichkeit..........................................................112 4.6.6 Gesamtähnlichkeit.................................................................113 4.6.7 Ähnlichkeitsalgorithmus..........................................................114 5 SiMQL- eine Anfragesprache für Ähnlichkeitsmaße und eine Modellierungsunterstützung für Geschäftsprozesse.................116 5.1 Bestehende Anfragesprache für OWL ..................................116 5.2 OWL-basierte Anfragesprache für Ähnlichkeitswerte..........118 5.2.1 Anfragetypen........................................................................119 5.2.2 Grammatik...........................................................................123 5.3 Anforderungen an die OWL-basierte Anfragesprache..........127 5.3.1 Allgemeine Anforderungen......................................................127 5.3.2 Spezielle Anforderungen.........................................................131 5.4 Ausdrucksmächtigkeit.........................................................133 6 Konzeption einer Empfehlungskomponente zur Modellierungsunterstützung von Geschäftsprozessen.................135 6.1 Geschäftsregeln..................................................................135 6.1.1 Klassifikation von Geschäftsregeln...........................................135 6.1.2 Konsistenz von Geschäftsregeln...............................................139 6.2 Konzeption..........................................................................140 6.2.1 Semantic Web Rule Language................................................. 140 6.2.2 Automatische Geschäftsprozessergänzung.................................142 6.3 Ähnlichkeitsbasierte Empfehlungskomponente...................148 6.3.1 Berücksichtigung von Geschäftsregeln......................................148 6.3.2 Berücksichtigung des Abstraktionsgrades..................................151 IV 7 Evaluierung von Ähnlichkeitsmaßen und der Modellierungsunterstützung für Geschäftsprozesse.................... 160 7.1 Klassifikation von Verfahren des maschinellen Lernens......160 7.1.1 Neuronale Netze................................................................... 161 7.1.2 Clusteranalyse ...................................................................... 166 7.2 Vorgehensmodell für die Evaluation....................................171 7.3 Ergebnisse der Evaluation...................................................172 7.3.1 Generelles........................................................................... 173 7.3.2 Aufbereitung der erhobenen Daten.......................................... 175 7.3.3 Anwendung von Verfahren des maschinellen Lernens................. 182 7.3.4 Analyse und Interpretation der erhobenen Daten....................... 197 8 Entwicklung eines Prototyps für die Modellierungsunterstützung von Geschäftsprozessen..............................................................200 8.1 Inhaltliche und technische Anforderungen.............................200 8.2 Komponenten des Prototyps..................................................202 8.2.1 Entwicklungskomponente.......................................................202 8.2.2 Logikkomponente.................................................................206 8.2.3 Präsentationskomponente......................................................212 9 Anwendungsszenarien für semantische Geschäftsprozessmodelle und Ähnlichkeitsmaße........................214 9.1 Integration verschiedener semantischer Geschäftsprozessmodelle.............................................................214 9.1.1 Vorgehensweise....................................................................214 9.1.2 Realisierung.........................................................................218 9.2 Berechnung der Ähnlichkeit zwischen EPKs und Petri-Netzen 220 10 Schlussüberlegungen und Ausblick....................................222 10.1 Zusammenfassung...........................................................222 10.2 Hauptbeitrag....................................................................225 10.3 Technische Grenzen des Forschungsansatzes..................226 10.4 Methodische Grenzen des Forschungsansatzes................227 10.5 Ausblick...........................................................................229 Literaturverzeichnis....................................................................231 Anhang........................................................................................243 Anhang A OWL-Serialisierung erweitert um SWRL-Teil..............243 Anhang В Initiale SWRL Regeln.................................................252 Anhang С Evaluation..................................................................253 Abbildungsverzeichnis................................................................. VII Tabellenverzeichnis......................................................................... X Quelltextauszüge........................................................................... XI Definitionen.................................................................................XII Index..........................................................................................264 VI In den aktuell am Markt verfügbaren Modellierungswerkzeugen für Ge¬ schäftsprozesse gibt es für Benutzer nur dahingehend eine Unterstützung, dass Konstrukte bereitgestellt werden, mit denen Geschäftsprozesse modelliert werden können. Im Rahmen dieser Arbeit wird erstmalig ein Unterstützungssystem für die Geschäftsprozessmodellierung vorgestellt, das dem Benutzer korrekte und passende Folgeprozesse zu seinem ge¬ rade editierten Geschäftsprozessmodell aus einer Prozessbibliothek vorschlägt. Zusätzlich kann der Benutzer nach bereits modellierten Pro¬ zessteilen in der Prozessbibliothek mit Hilfe einer in dieser Arbeit ent¬ wickelten Anfragesprache suchen. In der Arbeit wird auch die Einschränkung eines „kontrollierten Vokabu¬ lars zur Modellierung von Geschäftsprozessen aufgehoben. Es werden stattdessen Ähnlichkeitsmaße definiert, durch die Prozessteile mit unter¬ schiedlichem Vokabular zur Beschreibung gleicher Prozessobjekte wieder verwendet werden können.
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