Für die Koordination der Zusammenarbeit von unterschiedlichen Organisationseinheiten ist es für das Management von modernen Unternehmen wichtig den aktuellen Bearbeitungszustand der Einzelaktivitäten zu kennen um eine Überwachung der Abläufe und damit eine weitere Planung zu ermöglichen. Zum automatischen Erkennen des Zustandes einer Tätigkeit eignen sich vor allem die Ergebnisse der Ausführung, soweit diese in elektronischer Form vorliegen.
Da die einzelnen Tätigkeiten oft zeitlich und räumlich voneinander getrennt durchgeführt werden, liegen die Ergebnisse meist in verteilter Form auf jeweils spezialisierten Informationssystemen vor. Um solche Daten zusammentragen und homogenisieren zu können, bietet sich die Technik der Multi-Agenten-System an. In dieser Arbeit wird die Konzeption und Entwicklung eines Sensornetzwerks beschrieben, das auf der Basis eines Agenten-Frameworks entwickelt wird. Weiterhin wird dargestellt, wie dieser Ansatz in die Anwendungsdomäne des Unternehmens rjm Business Solutions GmbH aus dem Bereich Geoinformationssysteme integriert wird um die dortigen Abläufe transparenter zu gestalten.
Inhaltsverzeichnis
- Teil I. Einführung und Grundlagen
- 1. Einführung in die Thematik
- 1.1 Problemstellung und Ziele
- 1.2 Aufbau des Dokumentes
- 2. Workflow-Management
- 2.1 Begrifflichkeiten
- 2.1.1 Geschäftsprozess und Workflow
- 2.1.2 Geschäftsprozess-Management und Workflow-Management
- 2.1.3 Workflow-Management-System
- 2.1.4 Weitere Begriffe
- 2.2 Terminologie und Darstellung von Workflow-Diagrammen
- 2.3 Workflow- und Aktivitätszustände
- 2.4 Das Workflow-Referenzmodell der WfMC
- 2.5 Anforderungen an WfM-Systeme
- 2.6 Das CAKE-Framework
- 2.6.1 Architektur
- 2.6.2 Workflow-Repräsentation
- 3. Sensorik
- 3.1 Architekturen für Sensornetzwerke
- 3.2 Netzwerktypen
- 4. Multi-Agenten-Technik
- 4.1 Der Begriff Software-Agent
- 4.2 Multi-Agenten-Systeme
- 4.3 Netzwerktopologien
- 4.3.1 Client-Server
- 4.3.2 Peer-to-Peer
- 4.4 Agentenarchitekturen
- 4.4.1 Reaktive Agenten
- 4.4.2 Kognitive Agenten
- 4.4.3 Schichtenarchitektur
- 4.5 Interaktion von Agenten
- 4.5.1 Kooperation
- 4.5.2 Wettbewerb
- 4.6 Agentenkommunikation
- 4.6.1 Spechakttheorie
- 4.6.2 KQML
- 4.6.3 Der FIPA-Standard
- 4.7 Ontologien
- Teil II. Konzept
- 5. Anforderungsanalyse
- 6. Konzeption des Sensornetzwerkes
- 6.1 Architektur und Typ des Sensornetzes
- 6.2 Agententypen
- 6.3 Interaktion der Agenten
- 6.4 Konzeption der Agententypen
- 6.4.1 Sensoragent
- 6.4.2 Aktivitätsagent
- 6.4.2.1 Verhaltensweisen und Eigenschaften
- 6.4.2.2 Mechanismus zur Berechnung der Aktivitätszustände
- 6.4.3 Workflowagent
- 6.4.3.1 Verhaltensweisen und Eigenschaften
- 6.4.3.2 Algorithmus zur Zustandberechnung
- 6.5 Ontologie
- 6.6 Schnittstellen
- 6.6.1 Grafische Benutzeroberfläche
- 6.6.2 Schnittstelle zu externen WfM-Systemen
- 6.6.3 Kopplung mit CAKE
- 7. Die Anwendungsdomäne
- 7.1 Workflows für das Datenmanagement
- 7.2 Workflow zur Ersterfassung einer Gemeinde
- Teil III. Praktische Entwicklung und Evaluation
- 8. Programmierwerkzeuge
- 8.1 Agenten-Framework
- 8.2 Graphen-Framework
- 9. Agentendesign
- 10. Implementierung des Frameworks
- 10.1 Sensoragent
- 10.1.1 Konfiguration und Verhaltensweisen
- 10.1.2 Analyse des reaktiven Verhaltens
- 10.2 Aktivitätsagent
- 10.2.1 Verhaltensweisen
- 10.2.2 Konfiguration und Berechnung der Aktivitätszustände
- 10.3 Workflowagent
- 10.3.1 Konfiguration und Verhaltensweisen
- 10.3.2 Algorithmus zum Aufbau des Sequenzgraphen
- 10.3.3 Algorithmus zur Berechnung des Zustandes eines Sequenzgraphen
- 10.3.4 Grafische Oberfläche
- 10.4 Schnittstelle zu CAKE
- 10.5 Schnittstelle zu externen WfM-Systemen
- 11. Test und Evaluation
- 11.1 Kriterien zur Evaluation
- 11.2 Ablauf der Evaluation
- 11.3 Implementierung der Sensoren und Konfiguration der Agenten
- 11.4 Ergebnisse der Evaluation
- 12. Fazit und Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Konzeption und Realisierung eines agentenbasierten Sensornetzwerks zur automatischen Zustandsermittlung von Geschäftsprozessen. Das Ziel der Arbeit ist es, ein Framework zu entwickeln, das es ermöglicht, den aktuellen Bearbeitungsstand von Geschäftsprozessen in Unternehmen transparenter zu gestalten und die Koordination der Zusammenarbeit verschiedener Organisationseinheiten zu verbessern.
- Workflow-Management und Geschäftsprozessmodellierung
- Sensornetzwerke und deren Architektur
- Multi-Agenten-Technik und Agentenarchitekturen
- Anwendungsdomäne Geoinformationssysteme
- Entwicklung und Evaluation eines agentenbasierten Sensornetzwerks
Zusammenfassung der Kapitel
- Kapitel 1: Einführung in die Thematik
- Kapitel 2: Workflow-Management
- Kapitel 3: Sensorik
- Kapitel 4: Multi-Agenten-Technik
- Kapitel 5: Anforderungsanalyse
- Kapitel 6: Konzeption des Sensornetzwerkes
- Kapitel 7: Die Anwendungsdomäne
- Kapitel 8: Programmierwerkzeuge
- Kapitel 9: Agentendesign
- Kapitel 10: Implementierung des Frameworks
- Kapitel 11: Test und Evaluation
Dieses Kapitel führt in die Problemstellung und Ziele der Diplomarbeit ein. Es wird erläutert, warum die automatische Zustandsermittlung von Geschäftsprozessen für Unternehmen wichtig ist und welche Herausforderungen mit der Implementierung eines solchen Systems verbunden sind.
Kapitel 2 stellt die Grundlagen des Workflow-Managements dar. Es werden wichtige Begrifflichkeiten wie Geschäftsprozess, Workflow und Workflow-Management-System definiert. Außerdem werden verschiedene Arten von Workflow-Diagrammen vorgestellt und das Workflow-Referenzmodell der WfMC erläutert.
Dieses Kapitel beschäftigt sich mit der Sensorik und den verschiedenen Architekturen von Sensornetzwerken. Es werden verschiedene Netzwerktypen vorgestellt und die Einsatzmöglichkeiten von Sensoren in der Praxis beleuchtet.
Kapitel 4 widmet sich den Grundlagen der Multi-Agenten-Technik. Es werden verschiedene Agentenarchitekturen vorgestellt, die Interaktion von Agenten erläutert und verschiedene Ansätze zur Agentenkommunikation diskutiert.
Dieses Kapitel beschreibt die Anforderungen an das zu entwickelnde Sensornetzwerk. Es werden die wichtigsten Funktionalitäten und Eigenschaften des Systems definiert.
In Kapitel 6 wird die Architektur des Sensornetzwerks vorgestellt und die verschiedenen Agententypen beschrieben. Es werden die Interaktion der Agenten und die Konzeption der einzelnen Agententypen erläutert.
Kapitel 7 beleuchtet die Anwendungsdomäne Geoinformationssysteme und zeigt, wie das Sensornetzwerk in diesem Bereich eingesetzt werden kann. Es werden konkrete Workflows für das Datenmanagement vorgestellt.
Dieses Kapitel beschreibt die Programmierwerkzeuge, die für die Entwicklung des Sensornetzwerks verwendet werden. Es werden das Agenten-Framework und das Graphen-Framework vorgestellt.
Kapitel 9 widmet sich dem Design der einzelnen Agententypen. Es werden die Verhaltensweisen, Eigenschaften und die Implementierung der Agenten beschrieben.
Dieses Kapitel beschreibt die Implementierung des Sensornetzwerk-Frameworks. Es werden die verschiedenen Agententypen und die Schnittstellen des Systems vorgestellt.
Kapitel 11 beschreibt den Test und die Evaluation des Sensornetzwerks. Es werden die Kriterien für die Evaluation definiert und die Ergebnisse der Evaluation präsentiert.
Schlüsselwörter
Agentenbasierte Systeme, Sensornetzwerk, Workflow-Management, Geschäftsprozessmodellierung, Zustandsermittlung, Geoinformationssysteme, CAKE-Framework, JADE, Ontologie
- Citation du texte
- Diplom Wirtschaftsinformatiker Sascha Werno (Auteur), 2007, Konzeption und Realisierung eines agentenbasierten Sensornetzwerks zur automatischen Zustandsermittlung von Geschäftsprozessen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/88240
