Unterstützung von Periodizität in Informationssystemen - Herausforderungen und Lösungsansätze

Die systemseitige Unterstützung von Periodizität bzw. periodischen Spezifikationen weist Anforderungen auf, die weit über die temporalen Fähigkeiten heutiger Informationssysteme hinausgehen. Im Allgemeinen charakterisieren periodische Spezifikationen Vorgänge, die aus regelmäßig wiederkehrenden Aktivitäten bestehen. Neben der Ausdrucksstärke ist die größte Herausforderung periodische Spezifikationen miteinander vergleichen zu können. Diese Vergleichbarkeit ist ein wichtiger Aspekt in einer Vielzahl von Anwendungen, etwa um vorausschauend sich eventuell ergebende potentielle Ressourcen- oder Terminkonflikte erkennen zu können. Erschwert wird dieses durch unterschiedliche (zeitliche) Granularitäten sowie Ausnahmen in entsprechenden Spezifikationen. Für den praktischen Einsatz ist es darüber hinaus unumgänglich, periodische Zusammenhänge auch im Kontext einer großen (umfangreichen) Menge periodischer Daten effizient verwalten und auswerten zu können. Der vorliegende Beitrag gibt einen Einblick in die Herausforderungen sowie einen Überblick zu in der aktuellen Literatur vorliegenden Lösungsansätzen einer systemseitigen Unterstützung von periodischen Spezifikationen

Time patterns for process-aware information systems

Companies increasingly adopt process-aware information systems (PAISs) due to their promising perspectives for improved business process support. Although the proper handling of temporal constraints is crucial in this context, existing PAISs vary significantly regarding their support of the temporal perspective of a business process. To make PAISs comparable with respect to their ability to deal with temporal constraints and to facilitate the development of a time-aware PAIS, this paper suggests 10 time patterns. All patterns are based on empirical evidence we gathered in case studies. Additionally, they are validated through a systematic literature review. Based on the time patterns, we then provide an in-depth evaluation of selected PAISs and academic approaches. Altogether, the 10 time patterns will not only facilitate the selection of technologies for realizing time- and process-aware information systems but can also be used as reference for implementing time support in PAISs

A Formal Semantics of Time Patterns for Process-aware Information Systems

Companies increasingly adopt process-aware information systems (PAISs) to coordinate, monitor and evolve their business processes. Although the proper handling of temporal constraints (e.g., deadlines and minimum time lags between activities) is crucial in many application domains, existing PAISs vary significantly regarding their support of the temporal perspective of business processes. Both the formal specification and operational support of temporal constraints constitute fundamental challenges in this context. In previous work, we introduced time patterns facilitating the comparison of PAISs in respect to their support of the temporal perspective and provided empirical evidence for them. To avoid ambiguities and to ease the use as well as implementation of the time patterns, this paper formally defines their semantics. To enable pattern use in a wide range of process modeling languages and pattern integration with existing PAISs, this semantics is expressed independent of a particular process meta model. Altogether, the presented pattern formalization will foster the integration of the temporal perspective in PAISs

A knowledge server for reasoning about temporal constraints between classes and instances of events

An outstanding example of early Reformation dress, notice the geometric fabric design, the fur-trimmed collar of the coat, and the decorative shir

Process time patterns: A formal foundation

Companies increasingly adopt process-aware information systems (PAISs) to model, execute, monitor, and evolve their business processes. Though the handling of temporal constraints (e.g., deadlines or time lags between activities) is crucial for the proper support of business processes, existing PAISs vary significantly regarding the support of the temporal perspective. Both the formal specification and the operational support of temporal constraints constitute fundamental challenges in this context. In previous work, we introduced process time patterns, which facilitate the comparison and evaluation of PAISs in respect to their support of the temporal perspective. Furthermore, we provided empirical evidence for these time patterns. To avoid ambiguities and to ease the use as well as the implementation of the time patterns, this paper formally defines their semantics. To additionally foster the use of the patterns for a wide range of process modeling languages and to enable pattern integration with existing PAISs, the proposed semantics are expressed independently of a particular process meta model. Altogether, the presented pattern formalization will be fundamental for introducing the temporal perspective in PAISs

Unterstützung von Periodizität in Informationssystemen

In vielen Anwendungsgebieten kommt zunehmend der Wunsch auf, temporale Aspekte systemseitig zu unterstützen. Ein solches Gebiet ist die Unterstützung von Geschäftsprozessen durch prozessorientierte Informationssysteme. Eine große Herausforderung bildet hier die adäquate Handhabung von Geschäftsprozessen, die aus regelmäßig (periodisch) wiederkehrenden elementaren Aktivitäten oder Abfolgen von Aktivitäten bestehen. Die systemseitige Unterstützung solcher periodischen Prozesse bzw. periodischen Spezifikationen (Periodizität) weist Anforderungen auf, die weit über die temporalen Fähigkeiten heutiger Informationssysteme hinausgehen. Gegenstand dieser Arbeit ist die Entwicklung eines ganzheitlichen Ansatzes zur integrierten Unterstützung von Periodizität in (prozessorientierten) Informationssystemen. Das zentrale Anliegen ist hierbei, Konzepte und Modelle zu entwickeln, die als Basistechnologien zur Unterstützung periodischer Zusammenhänge in unternehmensweiten (prozessorientierten) Informationssystemen (auch bei tausenden von Benutzern und aktiven Prozess-Instanzen), wesentlich sein werden. In dieser Arbeit wird mit dem zyklenorientierten Modell ein logisches (Meta-) Zeitmodell eingeführt, das eine ausdrucksstarke und anwenderorientierte Beschreibung von komplexen periodischen Spezifikationen ermöglicht. Neben einfachen (äquidistanten) periodischen Angaben können auch komplexe (nichtäquidistante) periodische Angaben beschrieben werden. Des Weiteren wird mit dem HSP-Baum eine kompakte und berechenbare Repräsentationsform des (theoretischen) zyklenorientierten Modells vorgestellt. Der HSP-Baum bildet mit seiner präzisen formalen Syntax und Semantik die Grundlage dafür, dass semantisch falsche, inkonsistente oder widersprüchliche Angaben erkannt und korrigiert werden können. Zur Steigerung der temporalen Fähigkeiten heutiger Informationssysteme ist eine operationale Unterstützung unumgänglich, die einen effizienten Umgang mit periodischen Spezifikationen ermöglicht. Mit der in dieser Arbeit entwickelten Bitletrepräsentation wird ein entsprechender Lösungsansatz vorgestellt. Die Bitletrepräsentation begegnet dem Hauptproblem bestehender Realisierungsverfahren, das zu einem starken Anstieg sowohl des operationalen Aufwands als auch des Repräsentationsumfangs führte. Darüber hinaus kann die Bitletrepräsentation als eine Form der (verlustfreien) Komprimierung von Wiederholungsmustern verstanden werden, was zu äußerst kompakten Repräsentationen periodischer Spezifikationen führen kann. Insgesamt erlauben die entwickelten Lösungen und Algorithmen eine durchgängige Unterstützung periodischer Zusammenhänge. Auf Basis prototypischer Realisierungen können wir ebenfalls zeigen, dass die Skalierbarkeit und Effizienz der Lösungen auch bei großem Datenvolumen gewährleistet wird