Blockchain Enterprise Ontologies: TOVE and DEMO

Enterprise ontology for blockchain transactions includes datalogical, infological and essential levels. OntoClean analyzes ontologies based on formal, domain-independent properties (metaproperties), being the first attempt to formalize the notion of ontological analysis for computer systems. The notions are extracted from the philosophical ontology. In the semantic web, a property is a binary relationship, with a subtle distinction between ownership and class. Thus, a metaproperty is a property of a property or a class. The design of ontology can be done when there is a basic understanding of the blockchain analysis. DOI: 10.13140/RG.2.2.23158.9632

Extensibility of Enterprise Modelling Languages

Die Arbeit adressiert insgesamt drei Forschungsschwerpunkte. Der erste Schwerpunkt setzt sich mit zu entwickelnden BPMN-Erweiterungen auseinander und stellt deren methodische Implikationen im Rahmen der bestehenden Sprachstandards dar. Dies umfasst zum einen ganz konkrete Spracherweiterungen wie z. B. BPMN4CP, eine BPMN-Erweiterung zur multi-perspektivischen Modellierung von klinischen Behandlungspfaden. Zum anderen betrifft dieser Teil auch modellierungsmethodische Konsequenzen, um parallel sowohl die zugrunde liegende Sprache (d. h. das BPMN-Metamodell) als auch die Methode zur Erweiterungsentwicklung zu verbessern und somit den festgestellten Unzulänglichkeiten zu begegnen. Der zweite Schwerpunkt adressiert die Untersuchung von sprachunabhängigen Fragen der Erweiterbarkeit, welche sich entweder während der Bearbeitung des ersten Teils ergeben haben oder aus dessen Ergebnissen induktiv geschlossen wurden. Der Forschungsschwerpunkt fokussiert dabei insbesondere eine Konsolidierung bestehender Terminologien, die Beschreibung generisch anwendbarer Erweiterungsmechanismen sowie die nutzerorientierte Analyse eines potentiellen Erweiterungsbedarfs. Dieser Teil bereitet somit die Entwicklung einer generischen Erweiterungsmethode grundlegend vor. Hierzu zählt auch die fundamentale Auseinandersetzung mit Unternehmensmodellierungssprachen generell, da nur eine ganzheitliche, widerspruchsfreie und integrierte Sprachdefinition Erweiterungen überhaupt ermöglichen und gelingen lassen kann. Dies betrifft beispielsweise die Spezifikation der intendierten Semantik einer Sprache

Improving IT service management using an ontology-based and model-driven approach

Texto en inglés y resumen en inglés y españolLa adopción de marcos de trabajo de mejores prácticas que permiten la integración de las Tecnologías de la Información (TI) con el negocio, ayuda a las organizaciones a crear y compartir procesos de gestión de servicios de TI. Sin embargo, las guías y modelos publicados suelen especificarse en lenguaje natural o con representaciones gráficas que carecen de la semántica computacional necesaria para poder automatizar su validación, simulación e incluso su ejecución. En esta tesis se presenta Onto-ITIL, una propuesta basada en ontologías y en el enfoque de desarrollo de software dirigido por modelos que captura las mejores prácticas ofrecidas por ITIL® (del inglés Information Technology Infrastructure Library), y destinada a facilitar la prestación de servicios de TI. El objetivo de Onto-ITIL es ayudar a los expertos del dominio a modelar e implementar procesos de gestión de servicios de TI evitando ambigüedades semánticas y contradicciones. La formalización de los procesos de gestión de servicios de TI en términos de ITIL constituye un primer paso para cubrir la brecha que se da entre el negocio y las TI. Para definir las ontologías se ha utilizado OWL (del inglés Web Ontology Language). Adicionalmente, se ha definido un conjunto de reglas basadas en SWRL (del inglés Semantic Web Rule Language) que permiten enriquecer la ontología con una serie de restricciones semánticas y de reglas de inferencia de conocimiento. Por último, la definición de un conjunto de consultas basadas en SQWRL (del inglés Query-Enhanced Web Rule Language) permite recuperar conocimiento obtenido con OWL e inferido a través de las reglas SWRL. Además de formalizar los procesos de gestión de servicios de TI en base a las buenas prácticas consideradas por ITIL, Onto-ITIL también permite compartir, reutilizar e intercambiar las especificaciones de dichos procesos a través de mecanismos automatizados que proporcionan ciertos marcos de trabajo de comercio electrónico, como por ejemplo, ebXML. Mediante la adopción del enfoque MDE (del inglés Model-driven Engineering), se ha utilizado un DSL (del inglés Domain Specific Language) basado en la ontología Onto-ITIL que sirve para implementar sistemas de información basados en flujos de trabajo que dan soporte a los Sistemas de Gestión de Servicios de TI (SGSTI). Los modelos que se obtienen a partir de este lenguaje de modelado se pueden considerar modelos de alto nivel que han sido enriquecidos con conocimiento ontológico, y que están definidos exclusivamente en términos de lógica de negocio, es decir, que no presentan ningún aspecto arquitectónico o de plataforma de implementación. Con lo cual, de acuerdo con la arquitectura en cuatro capas propuesta por el OMG (del inglés Object Management Group), estos modelos se encontrarían a nivel CIM (del inglés Computation Independent Model). En resumen, la propuesta presentada en esta tesis permite: (i) formalizar el conocimiento asociado a los sistemas de gestión de servicios de TI en base a ontologías que recogen las buenas prácticas consideradas por ITIL; (ii) modelar la semántica de las actividades que definen los procesos de gestión de servicios de TI en forma de flujos de trabajo; (iii) generar de manera automática modelos de requisitos de alto nivel para implementar sistemas de información que se necesitan para dar soporte a dichos procesos; y (iv) a partir de los modelos anteriores, obtener modelos de más bajo nivel (llegando incluso al código de las aplicaciones) a través de transformaciones automáticas de modelos. La investigación llevada a cabo en esta tesis se ha validado mediante de la implementación de un caso de estudio real proporcionado por una compañía española que ofrece servicios de TI

Improving IT service management using an ontology-based and model-driven approach

Texto en inglés y resumen en inglés y españolLa adopción de marcos de trabajo de mejores prácticas que permiten la integración de las Tecnologías de la Información (TI) con el negocio, ayuda a las organizaciones a crear y compartir procesos de gestión de servicios de TI. Sin embargo, las guías y modelos publicados suelen especificarse en lenguaje natural o con representaciones gráficas que carecen de la semántica computacional necesaria para poder automatizar su validación, simulación e incluso su ejecución. En esta tesis se presenta Onto-ITIL, una propuesta basada en ontologías y en el enfoque de desarrollo de software dirigido por modelos que captura las mejores prácticas ofrecidas por ITIL® (del inglés Information Technology Infrastructure Library), y destinada a facilitar la prestación de servicios de TI. El objetivo de Onto-ITIL es ayudar a los expertos del dominio a modelar e implementar procesos de gestión de servicios de TI evitando ambigüedades semánticas y contradicciones. La formalización de los procesos de gestión de servicios de TI en términos de ITIL constituye un primer paso para cubrir la brecha que se da entre el negocio y las TI. Para definir las ontologías se ha utilizado OWL (del inglés Web Ontology Language). Adicionalmente, se ha definido un conjunto de reglas basadas en SWRL (del inglés Semantic Web Rule Language) que permiten enriquecer la ontología con una serie de restricciones semánticas y de reglas de inferencia de conocimiento. Por último, la definición de un conjunto de consultas basadas en SQWRL (del inglés Query-Enhanced Web Rule Language) permite recuperar conocimiento obtenido con OWL e inferido a través de las reglas SWRL. Además de formalizar los procesos de gestión de servicios de TI en base a las buenas prácticas consideradas por ITIL, Onto-ITIL también permite compartir, reutilizar e intercambiar las especificaciones de dichos procesos a través de mecanismos automatizados que proporcionan ciertos marcos de trabajo de comercio electrónico, como por ejemplo, ebXML. Mediante la adopción del enfoque MDE (del inglés Model-driven Engineering), se ha utilizado un DSL (del inglés Domain Specific Language) basado en la ontología Onto-ITIL que sirve para implementar sistemas de información basados en flujos de trabajo que dan soporte a los Sistemas de Gestión de Servicios de TI (SGSTI). Los modelos que se obtienen a partir de este lenguaje de modelado se pueden considerar modelos de alto nivel que han sido enriquecidos con conocimiento ontológico, y que están definidos exclusivamente en términos de lógica de negocio, es decir, que no presentan ningún aspecto arquitectónico o de plataforma de implementación. Con lo cual, de acuerdo con la arquitectura en cuatro capas propuesta por el OMG (del inglés Object Management Group), estos modelos se encontrarían a nivel CIM (del inglés Computation Independent Model). En resumen, la propuesta presentada en esta tesis permite: (i) formalizar el conocimiento asociado a los sistemas de gestión de servicios de TI en base a ontologías que recogen las buenas prácticas consideradas por ITIL; (ii) modelar la semántica de las actividades que definen los procesos de gestión de servicios de TI en forma de flujos de trabajo; (iii) generar de manera automática modelos de requisitos de alto nivel para implementar sistemas de información que se necesitan para dar soporte a dichos procesos; y (iv) a partir de los modelos anteriores, obtener modelos de más bajo nivel (llegando incluso al código de las aplicaciones) a través de transformaciones automáticas de modelos. La investigación llevada a cabo en esta tesis se ha validado mediante de la implementación de un caso de estudio real proporcionado por una compañía española que ofrece servicios de TI

BRINGING CARE QUALITY TO LIFE: TOWARDS QUALITY INDICATOR-DRIVEN PATHWAY MODELLING IN HEALTH CARE NETWORKS

Integrated care is a promising approach to create connectivity, alignment, and collaboration in a network of health care providers, especially for people with long-term and complex conditions. It aims at improving care quality, but a common, standardised quality management approach for such networks is still missing. In this context, care pathways are recognised as important quality management tools. They define key goals of care and organise actions to achieve them. However, their utilisation in terms of quality management is lacking methodological support. The article provides the conceptual foundations as part of a design-oriented research project that aims to develop a method for the utilisation of care pathways for quality management purposes in inte-grated care settings. Therefore, the realm of process quality in integrated care is analysed and structured by means of a classification framework. Moreover, relevant concepts for the integration of quality indicators in care pathways are analysed and represented with a semi-formal domain ontology. These conceptualisations prepare the next steps in the project’s research agenda. These comprise the development and evaluation of an indicator-driven care pathway modelling lan-guage and its application for quality management in integrated care. This approach could make quality of integrated care more transparent and manageable

Information Systems as Representations: A Review of the Theory and Evidence

Representation theory proposes that the basic purpose of an information system (IS) is to faithfully represent certain real-world phenomena, allowing users to reason about these phenomena more cost- effectively than if they were observed directly. Over the past three decades, the theory has underpinned much research on conceptual modeling in IS analysis and design and, increasingly, research on other IS phenomena such as data quality, system alignment, IS security, and system use. The original theory has also inspired further development of its core premises and advances in methodological guidelines to improve its use and evaluation. Nonetheless, the theory has attracted repeated criticisms regarding its validity, relevance, usefulness, and robustness. Given the burgeoning literature on the theory over time, both positive and negative, the time is ripe for a narrative, developmental review. We review representation theory, examine how it has been used, and critically evaluate its contributions and limitations. Based on our findings, we articulate a set of recommendations for improving its application, development, testing, and evaluation

Ontological Foundations of Representational Information Systems

A research program around the idea that information systems represent real-world systems was started almost twenty years ago. The program started by Wand and Weber is still going strong with a significant amount of research inspired by them and is one of the few instances incremental foundational research in Information Systems. Much of this research is being undertaken in Australia, and its influence has spread far and wide. Wand and Weber have used ontology, a discipline with roots in two thousand years of philosophy, to drive empirical work into how well information systems represent reality. In this paper the inspiration and progress of the program of research followed over the past two decades is described. The research program has recently progressed from its roots examining information systems development to examine enterprise systems and other package solutions. Further, it is beginning now to more fully use the depth of ontological theory available. However, there are challenges in how Bunge’s ontology has been used and opportunities for using complementary ontologies and for different conceptualisations of information systems

Ontology-based standards development: Application of OntoStanD to ebXML business process specification schema

Business-to-Business (B2B) interoperations are an important part of today's global economy. Business process standards are developed to provide a common understanding of the information shared between trading partners. These standards, however, mainly capture the syntax of the transactions and not their semantics. This paper proposes the use of ontologies as the basis for standards development and presents an ontology for the ebXML Business Process Specification Schema (ebBP) with the aim of empowering the capture and sharing of semantics embedded within B2B processes as well as enabling knowledge deduction and reasoning over the shared knowledge. The paper utilises the Ontology-based Standards Development methodology (OntoStanD) as a methodological approach for designing ontological models of standards. This research demonstrates how Semantic Web technologies can be utilised as a basis for standards development and representation in order to improve standards-based interoperability between trading partners

Quality of process modeling using BPMN: a model-driven approach

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia InformáticaContext: The BPMN 2.0 specification contains the rules regarding the correct usage of the language’s constructs. Practitioners have also proposed best-practices for producing better BPMN models. However, those rules are expressed in natural language, yielding sometimes ambiguous interpretation, and therefore, flaws in produced BPMN models. Objective: Ensuring the correctness of BPMN models is critical for the automation of processes. Hence, errors in the BPMN models specification should be detected and corrected at design time, since faults detected at latter stages of processes’ development can be more costly and hard to correct. So, we need to assess the quality of BPMN models in a rigorous and systematic way. Method: We follow a model-driven approach for formalization and empirical validation of BPMN well-formedness rules and BPMN measures for enhancing the quality of BPMN models. Results: The rule mining of BPMN specification, as well as recently published BPMN works, allowed the gathering of more than a hundred of BPMN well-formedness and best-practices rules. Furthermore, we derived a set of BPMN measures aiming to provide information to process modelers regarding the correctness of BPMN models. Both BPMN rules, as well as BPMN measures were empirically validated through samples of BPMN models. Limitations: This work does not cover control-flow formal properties in BPMN models, since they were extensively discussed in other process modeling research works. Conclusion: We intend to contribute for improving BPMN modeling tools, through the formalization of well-formedness rules and BPMN measures to be incorporated in those tools, in order to enhance the quality of process modeling outcomes