vorgetragen durch Daniel Schwalb Seminarvortrag zum Thema Repositories for Business Processes (speziell: semantic BP) vorgetragen durch Daniel Schwalb Web2.0 und autonomes Datenbank Tuning Seminarleiter: Prof. Dr. K. Küspert Betreuer: Gennadi Rabinovitch

Gliederung Einleitung Ein Repository für semantische Geschäftsprozesse 27.03.2017 Gliederung Einleitung Motivation Business Process Management (BPM) Definition BPM - Lifecycle Was sind Geschäftsprozesse? Semantic Business Process Management (SBPM) Repositories Ein Repository für semantische Geschäftsprozesse Gesamtarchitektur Anforderungen für SBPR Architektur SBPR Architektur IRIS (Reasoner) Fazit Literatur IRSI = Integrated Rule Inference System

Einleitung Motivation Geschäftsprozess-Management (BPM) 27.03.2017 Einleitung Motivation Geschäftsprozess-Management (BPM) BPM - Lifecycle Semantisches Geschäftsprozess-Management (SBPM) Repository

27.03.2017 Motivation Erstellung von Business Process Modellen ist ein kreativer Prozess Dagegen steht Umsetzung der IT “Business-IT gap“ Versuch einer erhöhten Automation  Semantic Business Process Management

Business Process Management 27.03.2017 Business Process Management Organisierung (manage) Ausführung (execute) Messung / Überwachung Unterstützt durch Software (BPMS) wird ein erhöhter Grad an Flexibilität erreicht. der Prozesse einer Organisation Organisierung: Modellierung der GP, Zusammenspiel, … Ausführung: Auf welche Art, Verfahrensweisen, Arbeitsanordnungen, … Messung / Überwachung: Qualitätssicherung, Soll-Ist Analysen, … Flexibilität: da auf komplettes Wissen sofort zugegriffen werden kann, Wissen liegt nicht dezentral bei verschiedenen Personen. Modeling: Erstellung und Anpassung von SBP Modellen Configuration: Beinhaltet alle Schritte, um einen Prozess ausführbar zu machen Execution: Ausführung der Prozesse Monitoring: Überwachung

BPM - Lifecycle BPM Lifecycle Modeling Configuration Execution 27.03.2017 BPM - Lifecycle BPM Lifecycle Modeling Configuration Execution Monitoring

Geschäftsprozess (GP) 27.03.2017 Geschäftsprozess (GP) Ein Geschäftsprozess ist eine Zusammenfassung von fachlich zusammenhängenden Geschäftsaktivitäten, die notwendig sind, um einen Geschäftsfall zu bearbeiten. Was ist ein Geschäftsprozess? Def. auswendig „ablesen“. Ein Business Processes manifests the business knowledge and logics of a corporation and normally more than one person or organization with different expertise and in different geographic locations Die einzelnen Geschäftsaktivitäten können organisatorisch verteilt sein, stehen aber gewöhnlich in zeitlichen und logischen Abhängigkeiten zueinander. Geschäftsaktivitäten laufen koordiniert parallel oder nacheinander ab und dienen der Erreichung eines Ziels. Sie können manuell oder IT-unterstützt ausgeführt werden. innerhalb einer betrieblichen Organisationsstruktur mit dem Zweck, ein betriebliches Ziel zu erreichen. http://www.galileocomputing.de/glossar/gp/anzeige-10349/FirstLetter-G

GP - Einkauf Modellierung erklären. EPK 27.03.2017 GP - Einkauf Modellierung erklären. EPK kurze Erläuterung der einzelnen Elemente Auf Kreativität eingehen. Eine erweiterte Form der Modellierungsmethode EPK stellt die erweiterte Ereignisgesteuerte Prozesskette (eEPK) dar. Die in der EPK dargestellten logischen Abläufe eines Geschäftsprozesses werden anhand der eEPK um die Elemente der Organisations-, Daten- und Leistungsmodellierung erweitert. So kann bspw. jede Funktion zusätzlich mit einem Informationsobjekt verbunden werden, aus dem Informationen geladen oder in das Informationen gespeichert werden. Ereignis Funktion Konnektoren Prozesswegweiser Informationsobjekte Organisationseinheiten

Semantic Business Process Mgmt. (SBPM) 27.03.2017 Semantic Business Process Mgmt. (SBPM) Erweiterung des BPM durch: Prozess Ontologien Spezielle Anforderungen: Reasoning (Erweiterte Abfrage Möglichkeiten) Was ist SBPM ? Erweiterung von BPM durch Ontologien, prozessmodelle basieren nun auf Ontologien

27.03.2017 Ziele Kosteneffiziente Nutzbarmachung von Unternehmens- und Mitarbeiterwissen durch semantische Vernetzung Schnelle Bereitstellung und Verknüpfung von richtigen Informationen zur richtigen Zeit an die richtige Person Wichtig vor allem die Kosteneffizienz. Schnelligkeit wichtig, „es darf nicht alles durchsucht werden“

27.03.2017 Vorteile Schnelles Finden und Wiederverwenden vorhandener Lösungen: „das Rad wird nicht neu erfunden“ Erhebliche Zeiteinsparung und Kostenreduktion Verbesserte Qualität Generierung Entscheidender Wettbewerbsvorteile Wiederverwertbarkeit schon vorhandener „Lösungen“ Dadurch erhebliche Zeitersparnis und Kostenreduktion Durch Automatisierung mitunter Qualitätsverbesserungen (Sicht auf komplette Daten für Mensch schwierig, Computer kann dagegen mit großen Datenmengen umgehen)  Generierung Entscheidender Wettbewerbsvorteile

27.03.2017 Repository Ein Repository-System bzw. Repository ist ein System zur Speicherung von Metadaten und der zugehörigen Daten. - Enzyklopädie der Wirtschaftsinformatik - Ein Repository vereint die Datenspeicherung und Speicherung von Metadaten in einem System. http://www.oldenbourg.de:8080/wi-enzyklopaedie/lexikon/daten-wissen/Business-Intelligence/Datenmanagement--Konzepte-des/Repository-System

27.03.2017 BPEL-Repository an extensible framework that currently supports several standard XML files for BPEL, WSDL, and other XML schemas support for access to the stored XML data as Java™ objects, which makes it easier for Java programs to process the data ability to query the data using an object-oriented query language: Object Constraint Language (OCL) an Eclipse plug-in for visually interacting with and administering the repository of XML data.

Ein Repository für semantische Geschäftsprozesse 27.03.2017 Ein Repository für semantische Geschäftsprozesse Gesamt – Architektur Anforderungen an SBPR Architektur SBPR Architektur IRIS (Reasoner) exemplarisch

27.03.2017 Architektur - SBPMS

Architektur - SBPMS SBP Modeling Process modeling tool 27.03.2017 Architektur - SBPMS SBP Modeling Process modeling tool Zeichnen von Prozess Elementen Festlegung der Abfolge der einzelnen Prozesselemente und weiterer wichtiger Eigenschaften Speicherung in SBP – Repository Fragment discovery, auto-completion, Erstellung von Daten- und Prozess- Mediatoren

Architektur - SBPMS SBP Configuration SBP Execution 27.03.2017 Architektur - SBPMS SBP Configuration Beinhaltet alle Schritte, die ein SBP Modell ausführbar machen Bindung von SWS an einzelne Aktivitäten, um Funktionalität zu gewährleisten SBP Execution Ausführung von Prozess Modellen Aufruf von SWS oder konv. WS durch Prozess En. Mediatoren werden u.U. benötigt Speicherung von Events in Execution history

Architektur - SBPMS SBP Analysis Prozess Monitoring Prozess Mining 27.03.2017 Architektur - SBPMS SBP Analysis Prozess Monitoring Kontrolle definierter key performance indicators Kontrolle des Status der ausgef. Modell-Instanzen Prozess Mining Grundlage ist Execution History Konformitätscheck der Prozess Modelle Suchen von Optimierungsmöglichkeiten der Prozess Modelle

Architektur - SBPMS SSB (Semantic Service Bus) Kommunikationskanal 27.03.2017 Architektur - SBPMS SSB (Semantic Service Bus) Kommunikationskanal Deployment von BP Aufruf von Web Services über eine Reihe von Protokollen Infrastruktur zur Veröffentlichung von Events für Kontroll Zwecke

Architektur - SBPMS SBPEE (SBP Execution Engine) SBP Modeling Tool 27.03.2017 Architektur - SBPMS SBPEE (SBP Execution Engine) Führt SBP aus Delegiert Ermittlung und Einbindung von Services zu dem SSB, dieser benutzt SEE Komponente zum Finden und Auswählen von benötigten Semantic Web Services SBP Modeling Tool Supports process modeling and configuration

Architektur - SBPMS SBP Monitoring & Management Tool and the 27.03.2017 Architektur - SBPMS SBP Monitoring & Management Tool and the Überwachung von Key performance indicators Ausführungs Status von laufenden Prozess Instanzen SBP Mining Tool Optimierung und Konformitätsüberprüfung der Prozess Modelle

Architektur - SBPMS Support components Repositories 27.03.2017 Architektur - SBPMS Support components Repositories SBP Repository Ontology / SWS Repository Execution History Lifting / Lowering of data Mediation Reasoning … Mediator: Schnittstelle zwischen zwei inkompatiblen Prozessen (z.b. durch heterogene Datenformate) Lifting / Lowering of Data: benötigt falls zu verwendender Service nicht auf Basis von Ontologien vorliegt ( nur als XML )

Anforderungen an das SBPR 27.03.2017 Anforderungen an das SBPR Speicherung von SBP Modell-Instanzen CRUD Operationen Setzen von Sperren auf SBP Modell-Instanzen Versionierung von SBP Modell-Instanzen Abfrage mittels Reasoner

27.03.2017 Architektur - SBPR

Architektur - SBPR Layered Architektur aufgesetzt auf rel. DBMS 27.03.2017 Architektur - SBPR Layered Architektur aufgesetzt auf rel. DBMS Semantic Business Process Repository API (SBPR API) Service Layer Persistence Layer SBPR-API CRUD Operationen Check-In / Check-Out QUERY-API

Architektur - SBPR Service Layer: Persistence Layer: 27.03.2017 Architektur - SBPR Service Layer: Lock Manager: setzt bei Bedarf Sperren Version Manager: zuständig für Versionierung IRIS Framework: zuständig für Query Prozess Persistence Layer: Fungiert als Schnittstelle zum rel. DBMS

Architektur - Reasoner 27.03.2017 Architektur - Reasoner

Architektur - Reasoner 27.03.2017 Architektur - Reasoner Layered Architektur Knowledge API Invocation API Storage API Wissenbasis, beinhaltet u.a.: Fakten Regeln Tupel

Architektur - Reasoner 27.03.2017 Architektur - Reasoner Invocation API Stellt Evaluations-Strategien bereit Naive evaluation Semi-naive evaluation Query-subquery (QSQ) evaluation Storage API Schnittstelle zu Daten Relation Indexing

27.03.2017 Fazit

Fazit Erste Ansätze vorhanden, aber noch etwas entfernt von Marktreife 27.03.2017 Fazit Erste Ansätze vorhanden, aber noch etwas entfernt von Marktreife Hauptaugenmerk im Bezug auf Effizienzsteigerung liegt auf dem Reasoning Prozess ( Automation)

27.03.2017 Fragen ???

27.03.2017 Literatur Z. Ma, B. Wetzstein, D. Anicic, S. Heymans, F. Leymann (2007): Vortrag zu: Semantic Business Process Repository J. Vanhatalo, J. Koehler, F. Leymann (): Repository for Business Processes and Arbitrary Associated Metadata Z. Ma, B. Wetzstein, D. Anicic, S. Heymans, F. Leymann (2007): Semantic Business Process Repository

27.03.2017 Literatur T. Anstett (2008): Diplomarbeit zum Thema: Ein Repository für semantische Geschäftsprozesse T. Tröße (2007): Seminararbeit zum Thema: Sprachen zur Beschreibung von Workflow- Prozessen M. Knechtel (): Vortrag zum Thema: PROCESSUS: Der semantische Geschäftsprozess

27.03.2017 Literatur I. Celino, A. Karla Alves de Medeiros, G. Zeissler, M. Oppitz, F. Facca, S. Zoeller (): Semantic Business Process Analysis Verschieden Paper aus „Workshop on Semantic Business Process and Product Lifecycle Management (SBPM 2007)“ (3rd European Semantic Web Conference)

27.03.2017 Literatur D. Karastoyanova, T. von Lessen, F. Leymann, Z. Ma, J. Nitzsche, B. Wetzstein, S. Bhiri, M. Hauswirth, M. Zaremba (): A Reference Architecture for Semantic Business Process Management Systems