业务流程模型抽象中基于约束的行为聚类方法研究

将业务流程模型抽象中的行为聚合解释为一个半监督聚类过程,利用基于试探的启发式方法选择合适的行为集合作为初始簇,进而提高抽象的质量。另外,为了同时满足模型转换的保序性需求和子流程的业务语义完整性,在将行为归类到某个簇(候选子流程)时,进一步考虑了流程控制流的影响,设计了由两部分构成的约束函数,即语义距离和控制流顺序冲突。其中,第一部分引入了虚拟文档来表示行为和子流程,计算其之间的语义距离;第二部分利用行为概要文档中的4种行为顺序关系,设计函数来表示行为归类带来的控制流冲突。将该方法应用于真实的流程模型库,与传统的k-means行为聚类对比,如随机生成初始簇集和基于语义的距离测量方法,结果表明所提方法生成了更接近于人工设计的流程抽象结果。     

BPMN 2.0编排的形式语义和分析

BPMN 2.0编排已成为描述业务流程间交互事实上的标准.BPMN 2.0编排面向流的特征,使之会产生控制流方面的语义错误.因此,检查编排语义正确性是BPMN 2.0编排建模工具所期望具有的功能.但是,BPMN 2.0标准规约中编排缺少形式语义及相应的分析技术,这阻碍了对BPMN 2.0编排的语义分析.本文提出了一种映射,用于将BPMN 2.0编排转换为工作流网,使用Petri网来形式定义BPMN 2.0编排的语义.借助Petri网的分析技术,这种定义的语义可用来分析BPMN 2.0编排的结构和控制流方面的错误.该映射和语义分析已被实现为一种工具.实验结果表明,这种形式化可以识别BPM AI过程模型库中编排的语义错误.     

基于配置变迁的业务流程模型优化分析方法

为了灵活适应市场需求,业务流程模型的优化分析显得越来越重要。已有的方法大部分基于静态定位变化区域,进而对该区域进行优化,具有一定的局限性。基于Petri网的方法和行为轮廓的思想从行为角度来动态分析业务流程中的变化部分,利用日志与模型的匹配关系以及动态定位来确定模型中的变化域,考虑接口部分,利用适合度和行为适当性,通过配置变迁优化模型,然后利用行为轮廓一致性度判定最优模型,最后用实例验证该方法的可行性。     

一种基于结构因果关系和日志变化挖掘的BPMSs故障诊断方法（英文）

业务流程管理系统存在可以改变系统行为的潜在故障,因此研究定位系统中故障发生的最小结构变化区域是十分必要的,它对提高业务系统的鲁棒性具有重要意义.本文提出了一种日志诱导下的变化挖掘方法,即最小结构故障域识别方法(minimal structure fault region identification,MSFRI),该方法通过系统的行为变化来定位故障发生的结构因果关系.进一步,针对合理的自由选择业务流程Petri网系统,形式化定义了6种典型变化模式,这些变化模式为故障的结构因果关系变化挖掘提供理论基础.本文所提出的故障定位方法通过识别业务流程Petri网系统的行为变化,实现具有最少库所和变迁数目的故障区域定位,有助于实现系统更加复杂的变化挖掘.本文工作的主要创新之处在于从结构因果关系的角度出发,借助系统行为变化挖掘实现定位业务系统中的潜在故障.     

一种基于结构因果关系和日志变化挖掘的BPMSs故障诊断方法

业务流程管理系统存在可以改变系统行为的潜在故障, 因此研究定位系统中故障发生的最小结构变化区域是 十分必要的, 它对提高业务系统的鲁棒性具有重要意义. 本文提出了一种日志诱导下的变化挖掘方法, 即最小结构故障 域识别方法(minimal structure fault region identification, MSFRI), 该方法通过系统的行为变化来定位故障发生的结构因 果关系. 进一步, 针对合理的自由选择业务流程Petri网系统, 形式化定义了6种典型变化模式, 这些变化模式为故障的结 构因果关系变化挖掘提供理论基础. 本文所提出的故障定位方法通过识别业务流程Petri网系统的行为变化, 实现具有最 少库所和变迁数目的故障区域定位, 有助于实现系统更加复杂的变化挖掘. 本文工作的主要创新之处在于从结构因果关 系的角度出发, 借助系统行为变化挖掘实现定位业务系统中的潜在故障.     

基于概率和时间因素的Petri网业务流程一致性分析

业务流程一致性分析作为业务流程管理的重要内容之一,近年来一直是业务流程管理研究领域的热点。目前已有的方法主要从控制流和数据流两方面进行研究,在实际情况下,概率和时间因素会对业务流程产生较大的影响。因此,文中提出了一种基于概率和时间因素的Petri网业务流程一致性分析方法。首先,给出了基于概率因素的控制流Petri网和基于时间因素的数据流Petri网的定义;然后,将基于概率因素的控制流Petri网和基于时间因素的数据流Petri网中的所有变迁分别映射到原业务流程Petri网中,得到各自的行为映射表,并针对两种类型的Petri网提出相应的行为兼容度算法,依据行为兼容度的值来衡量业务流程的一致性程度;最后,进行实例分析,结果显示了该方法的有效性和优越性。     

流程树切挖掘业务流程隐变迁的方法

隐变迁是指存在于事件日志中的不频繁行为,从流程模型中挖掘出隐变迁,提高流程运行效率和服务质量显得尤为重要。已有的方法大部分基于业务流程序列进行分析,但很少考虑跨序列间的关系,因此对挖掘业务流程隐变迁有一定的影响。提出流程树切挖掘业务流程隐变迁的方法,首先根据发生频数较高的日志序列得到初始模型,再根据流程树切预处理事件日志,把日志活动关系与初始模型关系进行对比,找到存在变化的区域,挖掘可能存在的隐变迁,通过评价指标判定带隐变迁的模型是最优模型,最后实例分析验证该方法的有效性。     

基于本体的术语关联搜索及其应用研究

研究了基于语义网的本体构建和Jena搜索技术.首先介绍了基于语义网的本体构建方法和评估原则,然后介绍SPARQL语言,提出术语关联搜索机制和术语的相关度排序方法,其次介绍航天产品开发领域术语库构建过程,最后应用到原型系统,以验证了该方法的有效性.     

基于结构语义的XML关键字搜索

XML关键字搜索是一个用户友好的信息发现方法,非常适用于XML文档不存在schema的情况,但问题是用户在关键字搜索中很难准确地表达搜索语义.现有的主要XML关键字搜索的研究是基于SLCA(最小最低公共祖先)方法,但该方法可能会丢失一部分有意义的结果.提出一种新的基于语义距离的模型,更全面地考虑XML文档结构的语义特性;在该模型的基础上,设计了多种算法将彼此语义相近的关键字结点聚集在一起形成XML关键字搜索结果,并用大量实验对几种算法进行了比较.     

基于局部图匹配的智能合约重入漏洞检测方法

针对以太坊中智能合约遭受重入漏洞攻击的问题,文章提出一种基于局部图匹配的智能合约重入漏洞检测方法。该方法首先将智能合约源代码转化为包含基本结构信息的抽象语法树,并根据重入漏洞的特点裁剪抽象语法树;然后从抽象语法树中提取更加丰富的控制流和数据流,进而生成包含语法和语义信息的局部抽象语义图数据。文章利用图匹配神经网络对局部抽象语义图进行模型训练和测试,使用开源智能合约漏洞样本数据集生成测试数据并对方案进行评估。实验结果表明,该方法能够有效检测智能合约中的重入漏洞。     

Modeling production configuration using nested colored object-oriented Petri-nets with changeable structures

Configuring production processes based on process platforms has been well recognized as an effective means for companies to provide product variety while maintaining mass production efficiency. The production processes of product families involve diverse variations in manufacturing and assembly processes resulted from a large variety of component parts and assemblies. This paper develops a multilevel system of nested colored object-oriented Petri nets with changeable structures to model the configuration of production processes. To capture the semantics associated with production configuration decisions, some unique modeling mechanisms are employed, including colored Petri nets, object-oriented Petri nets, changeable Petri net structures, and net nesting. The modeling formalism comprises resource nets, manufacturing nets, assembly nets and process nets. The paper demonstrates how these net definitions are applied to the specification of production process variants at different levels of abstraction. Also reported is a case study in an electronics company. The system model is further analyzed with focus on conflict prevention and deadlock detection.     

Semantics for consistent activation in context-oriented systems

ContextContext-oriented programming languages provide dedicated programming abstractions to define behavioral adaptations and means to combine those adaptations dynamically according to sensed context changes. Some of these languages feature programming abstractions to explicitly define interaction dependencies among contexts. However, the semantics of context activation and the meaning of dependency relations have been described only informally, which in some cases has led to incorrect specifications, faulty implementations and inconsistent system behavior.ObjectiveWith the aim of avoiding faulty implementations and inconsistencies during system execution, this paper proposes both a formal and run-time model of contexts, context activation and context interaction.MethodAs a formal and computational basis, we introduce context Petri nets, a model based on Petri nets, which we found to match closely the structure of contexts in context-oriented systems. The operational semantics of Petri nets permits the modeling of run-time context activations. Existing Petri net analyses allow us to reason about system properties. As validation, we carried out small and medium-sized case studies.ResultsIn the cases explored, context Petri nets served effectively as underlying run-time model to ensure that declared context interaction constraints remain consistent during context manipulation. Moreover, context Petri nets enabled us to analyze certain properties regarding the activation state of particular contexts.ConclusionContext Petri nets thus proved to be appropriate to encode and manage the semantics of context activation, both formally and computationally, so as to preserve the consistency of context-oriented systems.     

基于Petri网的业务流程成本分析方法

Petri网是一个功能强大的建模工具,已广泛应用于业务流程的建模与分析,但是原型Petri网对业务流程的成本分析却无能为力.首先介绍原型Petri网的定义,然后针对实际业务流程建模中成本预算分析的需要,对原型Petri网扩展价格因素,定义了价格Petri网及其变迁触发规则,而后定义了计价状态空间的概念,并给出计价状态可达空间的构造算法,最后通过一个例子说明价格Petri网可以有效地对业务流程进行成本分析.     

运输机器人行为建模的Petri网方法

针对建立运输机器人的精准行为模型所遇到的新困难,提出采用含禁止弧Petri网（PN）建立其行为模型。运输机器人行为有耦合、制约、异步等特点,采用含禁止弧的行为交互Petri网元模型以及token流动控制机制建模其行为。通过LabVIEW2012及Robotics模块,将Petri网模型转化为LabVIEW程序,在运输机器人平台进行行为验证。结果实现了运输机器人的行为与交互逻辑,具有行为辨识、决策与执行能力。验证了含禁止弧Petri网为运输机器人的行为建模提供了一种适用方法,建立的Petri网模型为运输机器人的相关行为设计提供模型参考。     

基于Petri网的列控系统形式化分析方法

利用原型Petri网对列车控制系统建模难于实现,用带抑止弧的增广Petri网则可以较好地描述问题。将带抑止弧的增广Petri网作为计算模型,对列车控制系统的一些关键问题进行了建模并给出了两个控制子系统：车站调度子系统与区间运行子系统。车站调度子系统实现了对列车请求进入和驶离车站的协调控制,区间运行子系统则实现了闭塞区间的车辆的安全性控制、突发事件时(如遭遇雷击,信号丢失的情况发生等)的安全性处理和公路铁路交叉口的调度等。最后,利用S-不变量对模型的活性、可达性和有界性等给予了形式化的验证。     

Formalization and verification of event-driven process chains

For many companies, business processes have become the focal point of attention. As a result, many tools have been developed for business process engineering and the actual deployment of business processes. Typical examples of these tools are Business Process Reengineering (BPR) tools, Enterprise Resource Planning (ERP) systems, and Workflow Management (WFM) systems. Some of the leading products, e.g. SAP R/3 (ERP/WFM) and ARIS (BPR), use Event-driven Process Chains (EPCs) to model business processes. Although the EPCs have become a widespread process modeling technique, they suffer from a serious drawback: neither the syntax nor the semantics of an EPC are well defined. In this paper, this problem is tackled by mapping EPCs (without connectors of type ∨) onto Petri nets. The Petri nets have formal semantics and provide an abundance of analysis techniques. As a result, the approach presented in this paper gives formal semantics to EPCs. Moreover, many analysis techniques are available for EPCs. To illustrate the approach, it is shown that the correctness of an EPC can be checked in polynomial time by using Petri-net-based analysis techniques.     

UML2.0顺序图的形式化研究

在UML2.0规范中顺序图的语义仍然是以自然语言的形式描述的,为实现对顺序图的自动化分析和验证,必须为顺序图定义一种形式化的语义模型.为此首先给出了UML顺序图的一种符合BNF范式的形式化语法,然后为该语法中的非终止符定义转换规则,将UML顺序图中的基本动作转换为加标Petri网组件,最后定义了各种合成操作,利用这些合成操作可以将UML顺序图的加标Petri网组件转换为加标Petni网.     

Compositional semantics of a real-time prototyping language

The formal semantics of a prototyping language for hard real-time systems, PSDL, is given. PSDL provides a data flow notation augmented by application-orientation timing and control constraints to describe a system as a hierarchy of networks of processing units communicating via data streams. The semantics of PSDL are defined in terms of algebraic high-level Petri nets. This formalism combines algebraic specifications of abstract data types with process and concurrency concepts of Petri nets. Its data abstraction facilities are used to define the meaning of PSDL data types, while high-level Petri nets serve to model the casual and timing behavior of a system. The net model exposes potential concurrency of computation and makes all synchronization needs implied by timing and control constraints explicit and precise. Time is treated as state of clocks, and clocks are modeled as ordinary system components. The net semantics provides the basis for applying analysis techniques and semantic tools available for high-level Petri nets