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Modellierung, Simulation und Export der simulierten Pfade
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LaAck Offline
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Post: #1
Modellierung, Simulation und Export der simulierten Pfade
Hallo,

wir würden gern in einer unserer Vorlesungen ein Werkzeug zum Modellieren und Simulieren von BPMN-Modellen verwenden. Auch für den Einsatz in einem Forschungsbereich des Lehrstuhls wäre ein solches Tool interessant.
Wichtig ist, dass das Werkzeug folgende Eigenschaften aufweist:
  • Komfortable Modellierung
  • Parametrierbare Simulations-Engine
  • Möglichkeit des Exports der simulierten Pfade durch das Prozessmodell (XES- oder MXML-Log-Format)

Der Hintergrund ist, dass in der zur Vorlesung gehörigen Übung bestimmte Analysen auf den Ausführungspfaden durchgeführt werden sollen. Noch wichtiger sind die Log-Files für unsere Vorlesungs- und Übungsstunden zum Thema Process Mining. Dabei geht es um die Rekonstruktion von Prozessmodellen aus Ausführungslogs. Bestimmte Charakteristika der Simulation, wie beispielsweise Anzahl und Länge der simulierten Pfade, haben starken Einfluss auf die Qualität der Mining-Ergebnisse. Aus diesem Grund sollte die Simulation auch parametrierbar sein. Als Export-Format kämen für uns die beiden Standards XES oder MXML in Frage.

Aus der Dokumentation und den Beispielen ist für mich leider nicht ersichtlich, ob IYOPRO über die von uns gesuchte Funktionalität verfügt. Weiß hier jemand mehr?

Vielen Dank im Voraus für die Hilfe und viele Grüße,
Lars Ackermann
Universität Bayreuth
(This post was last modified: 08.01.2016 11:05 by LaAck.)
08.01.2016 11:05
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pjoschko Offline
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Post: #2
RE: Modellierung, Simulation und Export der simulierten Pfade
Die Modellierung mit IYOPRO ist sehr komfortabel (wurde in mehreren Toolvergleichsstudien von Studenten an der Universität Hamburg belegt), es können zahlreiche (meist stochastische) Simulationsparameter verwendet werden, und das Ergebnis eines Experiments kann tatsächlich als MXML exportiert werden, um es in Process Mining Tools unter die Lupe zu nehmen.

Die Standard-Repräsentation der Ergebnisse beruht auf Tabellen, Diagrammen und einer in den Editor integrierten speziellen Ergebnissicht mit Färbung von Aktivitäten und Sankey-Kanten zur Darstellung des Durchflusses. Die Nutzung von MXML ist also bereits ein Spezialfall, zu dem mich die Erfahrungen, die Sie machen, dann sehr interessieren würden.


(08.01.2016 11:05)LaAck Wrote:  Hallo,

wir würden gern in einer unserer Vorlesungen ein Werkzeug zum Modellieren und Simulieren von BPMN-Modellen verwenden. Auch für den Einsatz in einem Forschungsbereich des Lehrstuhls wäre ein solches Tool interessant.
Wichtig ist, dass das Werkzeug folgende Eigenschaften aufweist:
  • Komfortable Modellierung
  • Parametrierbare Simulations-Engine
  • Möglichkeit des Exports der simulierten Pfade durch das Prozessmodell (XES- oder MXML-Log-Format)

Der Hintergrund ist, dass in der zur Vorlesung gehörigen Übung bestimmte Analysen auf den Ausführungspfaden durchgeführt werden sollen. Noch wichtiger sind die Log-Files für unsere Vorlesungs- und Übungsstunden zum Thema Process Mining. Dabei geht es um die Rekonstruktion von Prozessmodellen aus Ausführungslogs. Bestimmte Charakteristika der Simulation, wie beispielsweise Anzahl und Länge der simulierten Pfade, haben starken Einfluss auf die Qualität der Mining-Ergebnisse. Aus diesem Grund sollte die Simulation auch parametrierbar sein. Als Export-Format kämen für uns die beiden Standards XES oder MXML in Frage.

Aus der Dokumentation und den Beispielen ist für mich leider nicht ersichtlich, ob IYOPRO über die von uns gesuchte Funktionalität verfügt. Weiß hier jemand mehr?

Vielen Dank im Voraus für die Hilfe und viele Grüße,
Lars Ackermann
Universität Bayreuth
(This post was last modified: 08.01.2016 11:26 by pjoschko.)
08.01.2016 11:25
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LaAck Offline
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Post: #3
RE: Modellierung, Simulation und Export der simulierten Pfade
Hallo,

vielen Dank für die schnelle Antwort. Das klingt für mich sehr gut und ich werde es gern testen. Selbstverständlich teile ich auch gern meine Erfahrungen für unseren speziellen Anwendungsfall.

Viele Grüße,
Lars Ackermann


(08.01.2016 11:25)pjoschko Wrote:  Die Modellierung mit IYOPRO ist sehr komfortabel (wurde in mehreren Toolvergleichsstudien von Studenten an der Universität Hamburg belegt), es können zahlreiche (meist stochastische) Simulationsparameter verwendet werden, und das Ergebnis eines Experiments kann tatsächlich als MXML exportiert werden, um es in Process Mining Tools unter die Lupe zu nehmen.

Die Standard-Repräsentation der Ergebnisse beruht auf Tabellen, Diagrammen und einer in den Editor integrierten speziellen Ergebnissicht mit Färbung von Aktivitäten und Sankey-Kanten zur Darstellung des Durchflusses. Die Nutzung von MXML ist also bereits ein Spezialfall, zu dem mich die Erfahrungen, die Sie machen, dann sehr interessieren würden.


(08.01.2016 11:05)LaAck Wrote:  Hallo,

wir würden gern in einer unserer Vorlesungen ein Werkzeug zum Modellieren und Simulieren von BPMN-Modellen verwenden. Auch für den Einsatz in einem Forschungsbereich des Lehrstuhls wäre ein solches Tool interessant.
Wichtig ist, dass das Werkzeug folgende Eigenschaften aufweist:
  • Komfortable Modellierung
  • Parametrierbare Simulations-Engine
  • Möglichkeit des Exports der simulierten Pfade durch das Prozessmodell (XES- oder MXML-Log-Format)

Der Hintergrund ist, dass in der zur Vorlesung gehörigen Übung bestimmte Analysen auf den Ausführungspfaden durchgeführt werden sollen. Noch wichtiger sind die Log-Files für unsere Vorlesungs- und Übungsstunden zum Thema Process Mining. Dabei geht es um die Rekonstruktion von Prozessmodellen aus Ausführungslogs. Bestimmte Charakteristika der Simulation, wie beispielsweise Anzahl und Länge der simulierten Pfade, haben starken Einfluss auf die Qualität der Mining-Ergebnisse. Aus diesem Grund sollte die Simulation auch parametrierbar sein. Als Export-Format kämen für uns die beiden Standards XES oder MXML in Frage.

Aus der Dokumentation und den Beispielen ist für mich leider nicht ersichtlich, ob IYOPRO über die von uns gesuchte Funktionalität verfügt. Weiß hier jemand mehr?

Vielen Dank im Voraus für die Hilfe und viele Grüße,
Lars Ackermann
Universität Bayreuth
08.01.2016 11:56
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LaAck Offline
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Post: #4
RE: Modellierung, Simulation und Export der simulierten Pfade
Hallo nochmal,

ich habe nun meine ersten Gehversuche mit der Simulation von BPMN-Modellen gemacht und war auch recht erfolgreich. Die Möglichkeiten der Konfiguration der Simulation sind vielversprechend.
Ich habe einen sehr simplen Prozess modelliert (siehe Bild im Anhang). Bei der Simulation sind dann zwei Fragen aufgetreten:
  1. Wie stelle ich sicher, dass bei der Simulation jeder mögliche Ausführungspfad mindestens einmal ausgeführt wird?
  2. In den generierten Traces tauchen einige, sehr wenige Logs auf (meist ganz am Anfang), die einen nicht-validen Ablauf widerspiegeln. Beispielsweise gibt es eine Trace, die kein Start-Event enthält oder eine, wo das erste Element ein Complete-Event für B ist. Beides ist nach dem zugrundeliegenden Modell nicht zulässig. Vermutlich liegt es an einer fehlerhaften Konfiguration. Hier wäre ich für Ideen und Hinweise sehr dankbar!



Vielen Dank erneut und freundliche Grüße,
Lars Ackermann


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(This post was last modified: 22.01.2016 13:17 by LaAck.)
22.01.2016 13:17
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LaAck Offline
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Post: #5
RE: Modellierung, Simulation und Export der simulierten Pfade
Hallo,

ich bin gerade dabei, ein komplexeres BPMN-Modell aufzubauen, welches mehr als nur den Kontrollfluss widerspiegelt. Dazu habe ich einen Pool und Swimlanes angelegt. Zusätzlich habe ich ein Organization Diagram hinzugefügt. Den darin enthaltenen Akteuren habe ich Rollen zugewiesen. Diese Rollen habe ich dann den Swimlanes (und auch testweise den einzenlen Activities) zugewiesen. Die Simulation läuft fehlerfrei durch, allerdings tauchen im Log keinerlei Informationen auf, welcher Akteur die jeweilige Activity durchgeführt hat. Weiß jemand, wo da der Fehler liegen könnte?

Danke im Voraus und viele Grüße,
LaAck
29.02.2016 11:22
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LaAck Offline
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Post: #6
RE: Modellierung, Simulation und Export der simulierten Pfade
Hallo nochmal,

ich wäre über einen Hinweis sehr dankbar. Es würde mir auch schon weiterhelfen, wenn mir jemand sagen könnte, ob das überhaupt funktionieren SOLLTE. Für Daten funktioniert es bisher auch nicht, obwohl im Log immer ein leerer Data-Tag pro Event auftaucht - selbst wenn im Modell keine Daten vorkommen.

Danke und viele Grüße,
Lars


(29.02.2016 11:22)LaAck Wrote:  Hallo,

ich bin gerade dabei, ein komplexeres BPMN-Modell aufzubauen, welches mehr als nur den Kontrollfluss widerspiegelt. Dazu habe ich einen Pool und Swimlanes angelegt. Zusätzlich habe ich ein Organization Diagram hinzugefügt. Den darin enthaltenen Akteuren habe ich Rollen zugewiesen. Diese Rollen habe ich dann den Swimlanes (und auch testweise den einzenlen Activities) zugewiesen. Die Simulation läuft fehlerfrei durch, allerdings tauchen im Log keinerlei Informationen auf, welcher Akteur die jeweilige Activity durchgeführt hat. Weiß jemand, wo da der Fehler liegen könnte?

Danke im Voraus und viele Grüße,
LaAck
(This post was last modified: 03.03.2016 11:03 by LaAck.)
03.03.2016 11:00
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robert.back Offline
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Post: #7
RE: Modellierung, Simulation und Export der simulierten Pfade
Moin LaAck,

das kommt darauf an, was du als Ergebnis erwartest. Wenn du mit "keinerlei Informationen" die Informationen über einzelne Einheiten/Personen im Organisationsdiagramm meinst, verhält sich IYOPRO korrekt. Aus Datenschutzgründen werden die Rollen nicht bis auf die Einzelperson aufgelöst.
Wenn du aber wirklich gar keine Informationen erhältst. Kann es auch daran liegen, dass die zugeordneten Rollen nicht die Verantwortlichkeit "Responsible" erhalten haben.

Kannst du den Sachverhalt mit den Daten genauer erklären? Was hast du modelliert? Was hast du danach wo als Ergebnis? Und was hast du als Ergebnis erwartet?

Mit freundlichen Grüßen
Robert
07.03.2016 14:16
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Post: #8
RE: Modellierung, Simulation und Export der simulierten Pfade
Hallo,

vielen Dank für deine informative Antwort.

Ich meinte tatsächlich, dass gar keine Information über den organisatorischen Aspekt des Prozesses im Log enthalten sind. Dass die konkreten Einheiten bzw. Personen enthalten sind bzw. sein sollen, wusste ich bis dato nicht, ist aber nachvollziehbar. Allerdings würde ich zumindest erwarten, dass die entsprechende Rolle (mehrfach versucht zu modellieren als Swimlane und/oder direkter Activity-Participant). Die Verantwortlichkeit der Rollen war in jedem Fall auf Responsible gesetzt.

Bezüglich der Daten verhält es sich ähnlich. Ich habe einen einzelnen Datenfluss modelliert (Schritt A produziert ein Dokument namens Application. Schritt B benötigt genau dieses Dokument). Hier würde ich erwarten, dass im Log ein Datenzugriff in irgendeiner Form verzeichnet ist.

Ich kann leider aus unerfindlichen Gründen in diesem Forum keine Bilder anhängen. Alternativ hier kurz ein minimaler Ausschnitt aus dem produzierten Log:
Code:
<AuditTrailEntry>
        <Data />
        <WorkflowModelElement>A#1</WorkflowModelElement>
        <EventType>start</EventType>
        <Timestamp>2017-01-01T00:01:00</Timestamp>
</AuditTrailEntry>
<AuditTrailEntry>
        <Data />
        <WorkflowModelElement>A#1</WorkflowModelElement>
        <EventType>complete</EventType>
        <Timestamp>2017-01-01T00:02:00</Timestamp>
</AuditTrailEntry>

Der im tatsächlichen Resultat leere Data-Tag sollte meiner Meinung nach mit irgendeiner Information über die involvierten Daten angereichert werden. Hinsichtlich der involvierten Rollen hätte ich eine entsprechende "Originator"-Information erwartet, wie sie im MXML-Metamodell aufgeführt ist.

Es wäre super, wenn es nur ein Konfigurationsfehler wäre. Allerdings habe ich keine Ahnung, wo der liegen könnte.

Danke nochmals und viele Grüße,
LaAck


(07.03.2016 14:16)robert.back Wrote:  Moin LaAck,

das kommt darauf an, was du als Ergebnis erwartest. Wenn du mit "keinerlei Informationen" die Informationen über einzelne Einheiten/Personen im Organisationsdiagramm meinst, verhält sich IYOPRO korrekt. Aus Datenschutzgründen werden die Rollen nicht bis auf die Einzelperson aufgelöst.
Wenn du aber wirklich gar keine Informationen erhältst. Kann es auch daran liegen, dass die zugeordneten Rollen nicht die Verantwortlichkeit "Responsible" erhalten haben.

Kannst du den Sachverhalt mit den Daten genauer erklären? Was hast du modelliert? Was hast du danach wo als Ergebnis? Und was hast du als Ergebnis erwartet?

Mit freundlichen Grüßen
Robert
07.03.2016 16:16
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robert.back Offline
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Post: #9
RE: Modellierung, Simulation und Export der simulierten Pfade
Bezüglich des Einbindens von Organisationsdiagrammelementen habe ich hier noch einen Link zu einem kleinen Tutorial, das das Einbinden erläutert: http://www.iyopro.com/Documentation/html/Model17.html

Für das "Datenproblem" müsste ich tatsächlich das Diagramm sehen, um die genaue Anforderung zu verstehen. Du kannst mir das exportierte Diagramm gerne an robert.back@intellivate.com senden. Ganz allgemein würde ich sagen, dass der Datenzugriff in dem Moment nicht notwendigerweise zu betrachten ist, da so ein Datenzugriff immer über eine Aktivität stattfindet. Da Aktivität A vor Aktivität B stattfindet (weil die Reihenfolge über Sequenzflüsse geregelt ist), ist dein Datenobjekt immer erzeugt, bevor die Aktivität B ausgeführt wird.

Gruß
Robert
(This post was last modified: 07.03.2016 17:08 by robert.back.)
07.03.2016 17:08
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LaAck Offline
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Post: #10
RE: Modellierung, Simulation und Export der simulierten Pfade
Hallo,

danke für den Link zum Tutorial. Genau das habe ich auch verwendet, um meine organisatorischen Informationen mit dem BPMN-Diagramm zu verbinden. Ich habe lediglich die Kosten-Perspektive weggelassen, weil diese für mein aktuelles Vorhaben (Anwendung von Process-Mining-Techniken) nicht relevant sind. Meines Wissens nach gehören Swimlanes nicht zu BPMN Core (siehe OMG-Standard), weswegen Swimlanes eigentlich nur "Bilder" sind. Allerdings kann die Entscheidung bei jeder Tool-Entwicklung neu getroffen werden, weswegen ich nicht weiß, wie es sich in IYOPRO verhält.

Bezüglich des Datenproblems ist es, fürchte ich, nicht ganz so einfach. Es gibt verschiedene Techniken des Process Minings, darunter auch solche für deklarative Prozessmodellierungssprachen. Einigen liegt die Annahme zugrunde, dass ein Sequenzfluss lediglich durch ein unterspezifiziertes Prozessmodell entsteht. In vielen Fällen ist der Grund für eine bestimmte Reihenfolge der Aktivitäten eine Datenabhängigkeit. Das ist ein Beispiel für eine Information, die ich mittels Process Mining extrahieren möchte. Und dafür benötige ich den entsprechenden Log-Eintrag.

Gern sende ich dir mein Minimalbeispiel in den nächsten Minuten zu. Ich wäre für jede Erkenntnis dankbar.

Viele Grüße,
LaAck


(07.03.2016 17:08)robert.back Wrote:  Bezüglich des Einbindens von Organisationsdiagrammelementen habe ich hier noch einen Link zu einem kleinen Tutorial, das das Einbinden erläutert: http://www.iyopro.com/Documentation/html/Model17.html

Für das "Datenproblem" müsste ich tatsächlich das Diagramm sehen, um die genaue Anforderung zu verstehen. Du kannst mir das exportierte Diagramm gerne an robert.back@intellivate.com senden. Ganz allgemein würde ich sagen, dass der Datenzugriff in dem Moment nicht notwendigerweise zu betrachten ist, da so ein Datenzugriff immer über eine Aktivität stattfindet. Da Aktivität A vor Aktivität B stattfindet (weil die Reihenfolge über Sequenzflüsse geregelt ist), ist dein Datenobjekt immer erzeugt, bevor die Aktivität B ausgeführt wird.

Gruß
Robert
08.03.2016 10:13
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