Reactivity on the Web

Reactivity, the ability to detect simple and composite events and respond in a timely manner, is an essential requirement in many present-day information systems. With the emergence of new, dynamic Web applications, reactivity on the Web is receiving increasing attention. Reactive Web-based systems need to detect and react not only to simple events but also to complex, real-life situations. This paper introduces XChange, a language for programming reactive behaviour on the Web, emphasising the querying of event data and detection of composite events

Declarative techniques for modeling and mining business processes..

Organisaties worden vandaag de dag geconfronteerd met een schijnbare tegenstelling. Hoewel ze aan de ene kant veel geld geïnvesteerd hebben in informatiesystemen die hun bedrijfsprocessen automatiseren, lijken ze hierdoor minder in staat om een goed inzicht te krijgen in het verloop van deze processen. Een gebrekkig inzicht in de bedrijfsprocessen bedreigt hun flexibiliteit en conformiteit. Flexibiliteit is belangrijk, omdat organisaties door continu wijzigende marktomstandigheden gedwongen worden hun bedrijfsprocessen snel en soepel aan te passen. Daarnaast moeten organisaties ook kunnen garanderen dan hun bedrijfsvoering conform is aan de wetten, richtlijnen, en normen die hun opgelegd worden. Schandalen zoals de recent aan het licht gekomen fraude bij de Franse bank Société Générale toont het belang aan van conformiteit en flexibiliteit. Door het afleveren van valse bewijsstukken en het omzeilen van vaste controlemomenten, kon één effectenhandelaar een risicoloze arbitragehandel op prijsverschillen in futures omtoveren tot een risicovolle, speculatieve handel in deze financiële derivaten. De niet-ingedekte, niet-geautoriseerde posities bleven lange tijd verborgen door een gebrekkige interne controle, en tekortkomingen in de IT beveiliging en toegangscontrole. Om deze fraude in de toekomst te voorkomen, is het in de eerste plaats noodzakelijk om inzicht te verkrijgen in de operationele processen van de bank en de hieraan gerelateerde controleprocessen. In deze tekst behandelen we twee benaderingen die gebruikt kunnen worden om het inzicht in de bedrijfsprocessen te verhogen: procesmodellering en procesontginning. In het onderzoek is getracht technieken te ontwikkelen voor procesmodellering en procesontginning die declaratief zijn. Procesmodellering process modeling is de manuele constructie van een formeel model dat een relevant aspect van een bedrijfsproces beschrijft op basis van informatie die grotendeels verworven is uit interviews. Procesmodellen moeten adequate informatie te verschaffen over de bedrijfsprocessen om zinvol te kunnen worden gebruikt bij hun ontwerp, implementatie, uitvoering, en analyse. De uitdaging bestaat erin om nieuwe talen voor procesmodellering te ontwikkelen die adequate informatie verschaffen om deze doelstelling realiseren. Declaratieve procestalen maken de informatie omtrent bedrijfsbekommernissen expliciet. We karakteriseren en motiveren declaratieve procestalen, en nemen we een aantal bestaande technieken onder de loep. Voorts introduceren we een veralgemenend raamwerk voor declaratieve procesmodellering waarbinnen bestaande procestalen gepositioneerd kunnen worden. Dit raamwerk heet het EM-BrA�CE raamwerk, en staat voor `Enterprise Modeling using Business Rules, Agents, Activities, Concepts and Events'. Het bestaat uit een formele ontolgie en een formeel uitvoeringsmodel. Dit raamwerk legt de ontologische basis voor de talen en technieken die verder in het doctoraat ontwikkeld worden. Procesontginning process mining is de automatische constructie van een procesmodel op basis van de zogenaamde event logs uit informatiesystemen. Vandaag de dag worden heel wat processen door informatiesystemen in event logs geregistreerd. In event logs vindt men in chronologische volgorde terug wie, wanneer, welke activiteit verricht heeft. De analyse van event logs kan een accuraat beeld opleveren van wat er zich in werkelijkheid afspeelt binnen een organisatie. Om bruikbaar te zijn, moeten de ontgonnen procesmodellen voldoen aan criteria zoals accuraatheid, verstaanbaarheid, en justifieerbaarheid. Bestaande technieken voor procesontginning focussen vooral op het eerste criterium: accuraatheid. Declaratieve technieken voor procesontginning richten zich ook op de verstaanbaarheid en justifieerbaarheid van de ontgonnen modellen. Declaratieve technieken voor procesontginning zijn meer verstaanbaar omdat ze pogen procesmodellen voor te stellen aan de hand van declaratieve voorstellingsvormen. Daarenboven verhogen declaratieve technieken de justifieerbaarheid van de ontgonnen modellen. Dit komt omdat deze technieken toelaten de apriori kennis, inductieve bias, en taal bias van een leeralgoritme in te stellen. Inductief logisch programmeren (ILP) is een leertechniek die inherent declaratief is. In de tekst tonen we hoe proces mining voorgesteld kan worden als een ILP classificatieprobleem, dat de logische voorwaarden leert waaronder gebeurtenis plaats vindt (positief event) of niet plaatsvindt (een negatief event). Vele event logs bevatten van nature geen negatieve events die aangeven dat een bepaalde activiteit niet kon plaatsvinden. Om aan dit probleem tegemoet te komen, beschrijven we een techniek om artificiële negatieve events te genereren, genaamd AGNEs (process discovery by Artificially Generated Negative Events). De generatie van artificiële negatieve events komt neer op een configureerbare inductieve bias. De AGNEs techniek is geïmplementeerd als een mining plugin in het ProM raamwerk. Door process discovery voor te stellen als een eerste-orde classificatieprobleem op event logs met artificiële negatieve events, kunnen de traditionele metrieken voor het kwantificeren van precisie (precision) en volledigheid (recall) toegepast worden voor het kwantificeren van de precisie en volledigheid van een procesmodel ten opzicht van een event log. In de tekst stellen we twee nieuwe metrieken voor. Deze nieuwe metrieken, in combinatie met bestaande metrieken, werden gebruikt voor een uitgebreide evaluatie van de AGNEs techniek voor process discovery in zowel een experimentele als een praktijkopstelling.

The Language XChange

The research topic investigated by this thesis is reactivity on the Web. Reactivity on the Web is an emerging research issue covering: updating data on the Web, exchanging information about events (such as executed updates) between Web sites, and reacting to combinations of such events. Following a declarative approach to reactivity on the Web, a novel reactive language called XChange is proposed. Novelties of the language are represented by the proposed data metaphor intended to ease the language understanding and the supported reactive features tailored to the characteristics of the Web. Realising this pressuposed refining, extending, and adapting to a new medium some of the concepts on which active database systems are built upon. Reactivity is specified in XChange by means of reactive rules (or event-condition-action rules) having the following components: the event part is a query against events that occurred on the Web, the condition part is a query against Web resources (expressed in the Web query language Xcerpt), and the action part is a transaction specification (specifying updates to be executed and events to be raised in an all-or-nothing manner). Novel in XChange is its ability to detect composite events on the Web, i.e. possibly time related combinations of events that have occurred at (same or different) Web sites. XChange introduces a novel view over the Web data by stressing a clear separation between persistent data (data of Web resources, such as XML or HTML documents) and volatile data (event data communicated on the Web between XChange programs). Based on the differences between these kinds of data, the data metaphor is that of written text vs. speech. XChange's language design enforces this clear separation and entails new characteristics of event processing on the Web. After motivating the need for a solution to reactivity on the Web, this thesis introduces the design principles and syntax of the language XChange accompanied by use cases for demonstrating the practical applicability of its constructs. Important contributions of the thesis are the specification of the language semantics and the description of an algortihm for evaluating XChange programs

Composite Event Queries for Reactivity on the Web

Reactivity on the Web is an emerging issue. The capability to automatically react to events (such as updates to Web resources) is essential for both Web services and Semantic Web systems. Such systems need to have the capability to detect and react to complex, real life situations. This presentation gives flavours of the high-level language XChange, for programming reactive behaviour on the Web

Composite Event Queries for Reactivity on the Web ABSTRACT

Reactivity on the Web is an emerging issue. The capability to automatically react to events (such as updates to Web resources) is essential for both Web services and Semantic Web systems. Such systems need to have the capability to detect and react to complex, real life situations. This paper introduces the high-level language XChange, for programming reactive behaviour on the Web, emphasising the capability of the language to express complex situations that occur on the Web by means of composite event queries