330 research outputs found
VERTO: a visual notation for declarative process models
Declarative approaches to business process modeling allow to represent loosely-structured
(declarative) processes in flexible scenarios as a set of constraints on the allowed flow of
activities. However, current graphical notations for declarative processes are difficult to
interpret. As a consequence, this has affected widespread usage of such notations, by
increasing the dependency on experts to understand their semantics. In this paper, we
tackle this issue by introducing a novel visual declarative notation targeted to a more
understandable modeling of declarative processes
Correctness of services and their composition
We study correctness of services and their composition and investigate how the design of correct service compositions can be systematically supported. We thereby focus on the communication protocol of the service and approach these questions using formal methods and make contributions to three scenarios of SOC.Wir studieren die Korrektheit von Services und Servicekompositionen und untersuchen, wie der Entwurf von korrekten Servicekompositionen systematisch unterstĂźtzt werden kann. Wir legen dabei den Fokus auf das Kommunikationsprotokoll der Services. Mithilfe von formalen Methoden tragen wir zu drei Szenarien von SOC bei
Dealing with change in process choreographies: Design and implementation of propagation algorithms
Enabling process changes constitutes a major challenge for any process-aware information system. This not only holds for processes running within a single enterprise, but also for collaborative scenarios involving distributed and autonomous partners. In particular, if one partner adapts its private process, the change might affect the processes of the other partners as well. Accordingly, it might have to be propagated to concerned partners in a transitive way. A fundamental challenge in this context is to find ways of propagating the changes in a decentralized manner. Existing approaches are limited with respect to the change operations considered as well as their dependency on a particular process specification language. This paper presents a generic change propagation approach that is based on the Refined Process Structure Tree, i.e., the approach is independent of a specific process specification language. Further, it considers a comprehensive set of change patterns. For all these change patterns, it is shown that the provided change propagation algorithms preserve consistency and compatibility of the process choreography.
Finally, a proof-of-concept prototype of a change propagation framework for process choreographies is presented. Overall, comprehensive change support in process choreographies will foster the implementation and operational support of agile collaborative process scenarios
Correctness of services and their composition
We study correctness of services and their composition and investigate how the design of correct service compositions can be systematically supported. We thereby focus on the communication protocol of the service and approach these questions using formal methods and make contributions to three scenarios of SOC.Wir studieren die Korrektheit von Services und Servicekompositionen und untersuchen, wie der Entwurf von korrekten Servicekompositionen systematisch unterstĂźtzt werden kann. Wir legen dabei den Fokus auf das Kommunikationsprotokoll der Services. Mithilfe von formalen Methoden tragen wir zu drei Szenarien von SOC bei
Blockchains for Business Process Management - Challenges and Opportunities
Blockchain technology promises a sizable potential for executing
inter-organizational business processes without requiring a central party
serving as a single point of trust (and failure). This paper analyzes its
impact on business process management (BPM). We structure the discussion using
two BPM frameworks, namely the six BPM core capabilities and the BPM lifecycle.
This paper provides research directions for investigating the application of
blockchain technology to BPM.Comment: Preprint for ACM TMI
PLACES'10: The 3rd Workshop on Programmng Language Approaches to concurrency and Communication-Centric Software
Paphos, Cyprus. March 201
The CHORCH Approach: How to Model B2Bi Choreographies for Orchestration Execution
The establishment and implementation of cross-organizational business processes is an implication of today's market pressure for efficiency gains.
In this context, Business-To-Business integration (B2Bi) focuses on the information integration aspects of business processes.
A core task of B2Bi is providing adequate models that capture the message exchanges between integration partners.
Following the terminology used in the SOA domain, such models will be called choreographies in the context of this work.
Despite the enormous economic importance of B2Bi, existing choreography languages fall short of fulfilling all relevant
requirements of B2Bi scenarios.
Dedicated B2Bi choreography standards allow for inconsistent outcomes of basic interactions and
do not provide unambiguous semantics for advanced interaction models.
In contrast to this, more formal or technical choreography languages may provide unambiguous modeling semantics,
but do not offer B2Bi domain concepts or an adequate level of abstraction.
Defining valid and complete B2Bi choreography models becomes a challenging task in the face of these shortcomings.
At the same time, invalid or underspecified choreography definitions are particularly costly considering the organizational
setting of B2Bi scenarios.
Models are not only needed to bridge the typical gap between business and IT,
but also as negotiation means among the business users of the integration partners on the one hand
and among the IT experts of the integration partners on the other.
Misunderstandings between any two negotiation partners potentially affect the agreements between all other negotiation partners.
The CHORCH approach offers tailored support for B2Bi by combining the strengths of both dedicated B2Bi standards and formal rigor.
As choreography specification format, the ebXML Business Process Specification Schema (ebBP) standard is used.
ebBP provides dedicated B2Bi domain concepts such as so-called BusinessTransactions (BTs) that abstractly specify the exchange of a request business document
and an optional response business document.
In addition, ebBP provides a format for specifying the sequence of BT executions for capturing complex interaction scenarios.
CHORCH improves the offering of ebBP in several ways.
Firstly, the execution model of BTs which allows for inconsistent outcomes among the integration partners
is redefined such that only consistent outcomes are possible.
Secondly, two binary choreography styles are defined as B2Bi implementation contract format in order to streamline implementation projects.
Both choreography styles are formalized and provided with a formal execution semantics for ensuring unambiguity.
In addition, validity criteria are defined that ensure implementability using BPEL-based orchestrations.
Thirdly, the analysis of the synchronization dependencies of complex B2Bi scenarios is supported
by means of a multi-party choreography style combined with an analysis framework.
This choreography style also is formalized and standard state machine semantics are reused in order to ensure unambiguity.
Moreover, validity criteria are defined that allow for analyzing corresponding models for typical multi-party choreography issues.
Altogether, CHORCH provides choreography styles that are B2Bi adequate, simple, unambiguous, and implementable.
The choreography styles are B2Bi adequate in providing B2Bi domain concepts, in abstracting from low-level implementation details
and in covering the majority of real-world B2Bi scenarios.
Simplicity is fostered by using state machines as underlying specification paradigm.
This allows for thinking in the states of a B2Bi scenario and for simple control flow structures.
Unambiguity is provided by formal execution semantics whereas implementability (for the binary choreography styles) is ensured by providing
mapping rules to BPEL-based implementations.
The validation of CHORCH's choreography styles is performed in a twofold way.
Firstly, the implementation of the binary choreography styles based on Web Services and BPEL technology is demonstrated
which proves implementability using relatively low-cost technologies.
Moreover, the analysis algorithms for the multi-party choreography styles are validated using a Java-based prototype.
Secondly, an abstract visualization of the choreography styles based on BPMN is provided that abstracts from
the technicalities of the ebBP standard.
This proves the amenability of CHORCH to development methods that start out with visual models.
CHORCH defines how to use BPMN choreographies for the purpose of B2Bi choreography modeling
and translates the formal rules for choreography validity into simple composition rules that
demonstrate valid ways of connecting the respective modeling constructs.
In summary, CHORCH allows integration partners to start out with a high-level visual model of their interactions in BPMN
that identifies the types and sequences of the BusinessTransactions to be used.
For multi-party choreographies, a framework for analyzing synchronization dependencies then is available.
For binary choreographies, an ebBP refinement can be derived that fills in the technical parameters that are needed for deriving the implementation.
Finally, Web Services and BPEL based implementations can be generated.
Thus, CHORCH allows for stepwise closing the semantic gap between the information perspective of business process models
and the corresponding implementations.
It is noteworthy that CHORCH uses international standards throughout all relevant layers, i.e., BPMN, ebBP, Web Services and BPEL,
which helps in bridging the heterogeneous IT landscapes of B2Bi partners.
In addition, the adoption of core CHORCH deliverables as international standards of the RosettaNet community
give testament to the practical relevance and promise dissemination throughout the B2Bi community.Betriebsßbergreifende Geschäftsprozessintegration ist eine logische Konsequenz allgegenwärtigen Wettbewerbsdrucks.
In diesem Kontext fokussiert Business-To-Business integration (B2Bi) auf die
Informationsaustausche zwischen Unternehmen.
Eine B2Bi-Kernanforderung ist die Bereitstellung adäquater Modelle zur Spezifikation der Nachrichtenaustausche zwischen Integrationspartnern.
Diese werden im Rahmen dieser Arbeit in Anlehnung an Service-orientierte Architekturen (SOA)-Terminologie Choreographien genannt.
Bestehende Choreographiesprachen decken die Anforderungen an B2Bi-Choreographien nicht vollständig ab.
Dedizierte B2Bi-Choreographiestandards definieren inkonsistente Austauschprozeduren fĂźr grundlegende Interaktionen
und nur unvollständige Semantiken fßr fortgeschrittene Interaktionen.
Formale oder Technik-getriebene Choreographiesprachen bieten die benÜtigte Präzision,
lassen aber Domänenkonzepte vermissen oder operieren auf einer niedrigen Abstraktionsebene.
Angesichts solcher Mängel wird die Spezifikation valider und vollständiger B2Bi-Choreographien zu einer echten Herausforderung.
Gleichzeitig sind mangelhafte Choreographiemodelle gerade im B2Bi-Bereich besonders problematisch,
da diese nicht nur zwischen Fach- und IT-Abteilung, sondern auch Ăźber Unternehmensgrenzen hinweg eingesetzt werden.
Der CHORCH-Ansatz schafft an dieser Stelle mittels maĂgeschneiderter Choreographien Abhilfe,
welche die Vorteile von B2Bi-Choreographien und von formalen Ansätzen kombinieren.
Als Ausgangspunkt wird das ebXML Business Process Specification Schema (ebBP) verwendet,
das als B2Bi-Choreographiestandard Domänenkonzepte wie zum Beispiel
sogenannte BusinessTransactions (BTs) bietet.
Eine BT ist der Basisbaustein von B2Bi-Choreographien und spezifiziert
den Austausch eines Geschäftsdokuments sowie eines optionalen Antwortdokuments.
DarĂźber hinaus bietet ebBP ein Format zur Spezifikation von BT-Kompositionen zur UnterstĂźtzung komplexer Interaktionen.
CHORCH erweitert ebBP wie folgt.
Erstens, das Ausfßhrungsmodell fßr BTs wird neu definiert, um inkonsistente Ergebniszustände zu eliminieren.
Zweitens, fßr Entwicklungsprojekte werden zwei binäre Choreographieklassen definiert, die als B2Bi-Implementierungskontrakt dienen sollen.
Die Formalisierung beider Klassen sowie formale operationale Semantiken gewährleisten Eindeutigkeit,
während Validitätskriterien die Ausfßhrbarkeit entsprechender Modelle mittels BPEL-basierter Orchestrationen garantieren.
Drittens, zur Analyse der Synchronisationsbeziehungen komplexer B2Bi-Szenarien wird eine Multi-Party-Choreographieklasse nebst Analyseframework definiert.
Wiederum wird fßr diese Klasse eine Formalisierung definiert, die mittels Standard-Zustandsautomatensemantik Eindeutigkeit gewährleistet.
Ferner garantieren Validitätskriterien die Anwendbarkeit der definierten Analysealgorithmen.
Insgesamt bieten die Choreographieklassen des CHORCH-Ansatzes ein B2Bi-adäquates, einfaches, eindeutiges und implementierbares
Modell der Nachrichtenaustausche zwischen B2Bi-Partnern.
B2Bi-Adäquatheit wird durch Verwendung von B2Bi-Domänenkonzepten, Abstraktion von rein technischen Kommunikationsdetails
und Abdeckung der meisten praktisch relevanten B2Bi-Szenarien gewährleistet.
Einfachheit ist ein Ausfluss der Verwendung eines Zustandsmaschinen-basierten Modellierungsparadigmas,
das die Definition des Interaktionsfortschritts in Form von Zuständen sowie einfache Kontrollflussstrukturen ermÜglicht.
Eindeutigkeit wird durch die Verwendung formaler Semantiken garantiert, während Implementierbarkeit (fßr die beiden binären Choreographieklassen)
durch Angabe von Mapping-Regeln auf BPEL-Orchestrationen sichergestellt wird.
Die Validierung der CHORCH-Choreographieklassen erfolgt in zweierlei Hinsicht.
Erstens, die Implementierbarkeit der binären Choreographieklassen mit Hilfe von Web Services und BPEL wird durch die Definition entsprechender
Mappingregeln belegt. Weiterhin wird das Analyseframework der Multi-Party-Choreographieklasse als Java-Prototyp implementiert.
Zweitens, fĂźr alle Choreographieklassen wird eine abstrakte Visualisierung auf BPMN-Basis definiert, die von diversen technischen Parametern
des ebBP-Formats abstrahiert.
Damit wird die Integrierbarkeit der CHORCH-Choreographieklassen in Entwicklungsansätze,
die ein visuelles Modell als Ausgangspunkt vorsehen, belegt.
CHORCH definiert, wie sogenannte BPMN-Choreographien zum Zweck der B2Bi-Choreographiemodellierung zu verwenden sind
und ßbersetzt die Validitätskriterien der CHORCH-Choreographieklassen in einfache Modell-Kompositionsregeln.
In seiner Gesamtheit bietet CHORCH somit einen Ansatz, mit Hilfe dessen B2Bi-Partner zunächst
die Typen und zulässigen Reihenfolgen ihrer Geschäftsdokumentaustausche auf Basis eines abstrakten visuellen BPMN-Modells identifizieren kÜnnen.
Im Fall von Multi-Party-Choreographien steht dann ein Framework zur Analyse der Synchronisationsbeziehungen zwischen den Integrationspartnern zur VerfĂźgung.
Im Fall von binären Choreographien kÜnnen ebBP-Verfeinerungen abgeleitet werden, welche die Modelle um technische Parameter anreichern, die zur Ableitung
einer Implementierung benĂśtigt werden. Diese ebBP-Modelle sind in Web Services- und BPEL-basierte Implementierungen Ăźbersetzbar.
Damit erlaubt CHORCH die schrittweise ĂberbrĂźckung der semantischen LĂźcke zwischen der Informationsaustauschperspektive von
Geschäftsprozessmodellen und den zugehÜrigen Implementierungen.
Ein beachtenswerter Aspekt des CHORCH-Ansatzes ist die Verwendung einschlägiger internationaler Standards auf allen Abstraktionsebenen,
im Einzelnen BPMN, ebBP, Web Services und BPEL. Die Verwendung von Standards trägt dem heterogenen Umfeld von B2Bi-Szenarien Rechnung.
Zusätzlich wurden Kernergebnisse des CHORCH-Ansatzes als internationale Standards der RosettaNet-B2Bi-Community verÜffentlicht.
Dies belegt die praktische Relevanz des Ansatzes und fĂśrdert die Verbreitung innerhalb der B2Bi-Community
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