Das Ziel dieser Hausarbeit ist die „Konspektion“ (Zusammenstellung) von formalen Methoden, die in der Literatur zur Modellierung von Wissensrepräsentationen für Workflows verwendet werden. Diese werden kurz aufgezeigt und die Unterschiede erklärt. Die Identifikation der formalen Methoden soll durch eine Literaturrecherche erfolgen.
Die Workflows sollen von Workflow Management Systemen in die Blockchain geschrieben und aus der Blockchain gelesen werden. Derzeit beschreiben Forschungsartikel zwar die Realisierung eines einzelnen Workflows in der Blockchain, jedoch nicht die Synthese zwischen Workflows und mehreren Workflow Management Systemen in der Blockchain.
In Bezug auf die Synthese ist in der Literatur keine geeignete „formale Methode“ zu finden. Im Rahmen der Masterthesis ist während der Konzeption jedoch eine geeignete formale Methode für die Modellierung notwendig (Problematik). Dies motiviert zu einer Beschäftigung mit formalen Methoden zur Beschreibung von Workflows in Workflow Management Systemen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Ziel
1.3 Methodik
2 Workflow Management Systeme
2.1 Workflow Reference Model (WfRM)
2.2 Wissensrepräsentation
3 Formale Methoden
3.1 Business Process Model and Notation (BPMN)
3.2 Unified Modeling Language (UML)
3.3 Erweiterte Ereignisgesteuerte Prozesskette (eEPK)
3.4 Endlicher Automat (EA)
3.5 Petri-Netz (PN)
3.6 XML Process Definition Language (XPDL)
4 Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Identifikation und Konspektion formaler Methoden zur Wissensrepräsentation in Workflow Management Systemen, um die Grundlage für eine spätere Konzeption einer Blockchain-Schnittstelle zu schaffen.
- Grundlagen von Workflow Management Systemen und Wissensrepräsentation
- Analyse verschiedener formaler Modellierungsmethoden (BPMN, UML, eEPK)
- Mathematische Betrachtung formaler Ansätze (Endliche Automaten, Petri-Netze)
- Eignungsprüfung von Modellierungssprachen (XPDL) als Bindeglied
- Kategorisierung der Methoden in deskriptive und dispositive Eigenschaften
Auszug aus dem Buch
3.4 Endlicher Automat (EA)
Nach WULFF (2019, S. 2) werden Workflows auch über einen „Endlichen Automaten“ (EA) beschrieben. Ein EA ist nach BÖCKENHAUER und HROMKOVIČ (2013, S. 46 f.) ein Begriff aus der Mathematik und bezeichnet ein Quintupel (M). Ein „Quintupel“ ist eine Zusammenfassung aus fünf mathematischen Objekten (nach MÜLLER-FONFARA 1994, S. 262). Nach BÖCKENHAUER und HROMKOVIČ (2013, S. 46 f.) wird ein EA durch das Quintupel M = {Q,Σ,δ,q0,F} definiert.
Zunächst werden die „Zustände“ (Q) des EA beschrieben. Obwohl der Begriff „Zustand“ bei der Definition eines EA von Relevanz ist, wird er in der mathematischen Literatur zum EA nicht definiert. Näherungsweise wird deshalb für den Begriff „Zustand“ (q) als Arbeitsdefinition eine „augenblicklich bestehende Situation“ (DUDEN-UNIVERSAL 2015, S. 2104) verwendet. Die „Aktivitäten“ des originären Fallbeispiels werden nun in die Zustände Q = {q0,q1,q2,q3,q4,q5} überführt.
Der erste Zustand, in dem der EA startet, ist q0 („Mitarbeiter benötigt“). Der Zustand q0 wird auch ist der „Anfangzustand“ genannt. Der letzte erreichbare Zustand im EA ist q6 („Stelle ausgeschrieben“). Der Zustand q6 wird auch „Endzustand“ genannt. In Anlehnung an BÖCKENHAUER und HROMKOVIČ (2013, S. 46 f. und S. 57) werden im Fallbeispiel die zwei akzeptierenden Zustände F = {q0,q6} aus dem Anfangszustand und dem Endzustand gebildet.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung motiviert die Untersuchung formaler Methoden zur Modellierung von Workflows und steckt den Rahmen sowie die Forschungsfragen der Arbeit ab.
2 Workflow Management Systeme: Dieses Kapitel definiert die grundlegenden Begriffe der Workflow-Technologie und beschreibt das Workflow Reference Model sowie die Konzepte der Wissensrepräsentation.
3 Formale Methoden: Hier werden diverse Modellierungsmethoden, von grafischen Notationen bis hin zu mathematischen Automatenmodellen, anhand eines einheitlichen Fallbeispiels analysiert.
4 Zusammenfassung und Ausblick: Das Fazit fasst die Ergebnisse zusammen und kategorisiert die untersuchten Methoden nach ihrer deskriptiven bzw. dispositiven Eignung.
Schlüsselwörter
Workflow Management System, Wissensrepräsentation, Formale Methoden, BPMN, UML, eEPK, Endlicher Automat, Petri-Netz, XPDL, Modellierung, Workflow Reference Model, Prozessdefinition, Wissenspyramide, Blockchain-Schnittstelle, Systemarchitektur
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Identifikation geeigneter formaler Methoden, um Workflows innerhalb von Workflow Management Systemen methodisch korrekt zu modellieren.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Die zentralen Felder umfassen das Workflow Management, die theoretische Wissensrepräsentation sowie die praktische Anwendung verschiedener formaler Modellierungssprachen und mathematischer Konzepte.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das primäre Ziel ist die Konspektion verschiedener Methoden, um eine Grundlage für die Konzeption einer Blockchain-Schnittstelle zu schaffen.
Welche wissenschaftliche Methodik wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Literaturrecherche, wobei primär die „Methode der konzentrischen Kreise“ angewandt und durch eine explorative Internetrecherche ergänzt wurde.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil analysiert sechs spezifische formale Methoden (BPMN, UML, eEPK, EA, PN, XPDL) anhand eines durchgehenden Fallbeispiels.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die wichtigsten Schlüsselbegriffe sind Workflow Management, Wissensrepräsentation, Formale Methoden, Prozessmodellierung und Systemarchitektur.
Warum wird zwischen deskriptiven und dispositiven Eigenschaften unterschieden?
Diese Unterscheidung ist notwendig, um zu prüfen, ob eine Methode eher zur grafischen Eingabe (deskriptiv) oder zur maschinellen Ausführung durch eine Engine (dispositiv) geeignet ist.
Welche besondere Rolle spielt die XPDL in der Arbeit?
Die XPDL wird als einzigartiges Bindeglied identifiziert, das sowohl deskriptive als auch dispositive Eigenschaften besitzt und somit als hybrides Element zwischen Benutzereingabe und technischer Engine agiert.
- Quote paper
- Daniel Krüger (Author), 2019, Formale Methoden zur Modellierung von Wissensrepräsentationen in Workflow Management Systemen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/923162
