Repräsentation und Vergleich des Kontrollflusses von BPEL Prozessmodellen mit temporalen Aktivitätszustandsnetzwerken

Die Business Process Execution Language (BPEL) ist ein Standard zur Modellierung von automatisierten Geschäftsprozessen. Das Verhalten eines Geschäftsprozesses kann mit BPEL unterschiedlich modelliert werden, da verschiedene graphbasierte und sequenzielle strukturierende Aktivitäten verwendbar sind. Die Äquivalenz der Traces unterschiedlicher Modellierungen eines Geschäftsprozesses sind nicht direkt in einem BPEL Modell nachweisbar. Konzepte wie Behavioural Profiles oder die Validierung von Geschäftsprozess-Konsolidierungen sind auf eine Repräsentation eines BPEL Modells angewiesen, mit dem die verschiedenen Traces einer Ausführung von zwei BPEL Prozessen verglichen werden können. Diese Arbeit beschreibt ein Konzept zur Repräsentation von BPEL Prozessen durch ein temporalen Aktivitätenzustandsnetzwerk, das mit einem Punkt Algebra Netzwerk modelliert wird. In einem Punkt Algebra Netzwerk werden die Startzeitpunkte der Zustände aller Aktivitäten modelliert und alle Zeitpunkte in Relation gesetzt. Zum Vergleich der Traces der Basisaktivitäten von zwei BPEL Prozessen, die aus dem temporalen Aktivitätenzustandsnetzwerk eines BPEL Prozesses ermittelt werden, beschreibt diese Arbeit einen Algorithmus. Die Transformation von BPEL Modellen in ein temporales Aktivitätenzustandsnetzwerk und die Funktonalität des Vergleiches der Traces wurde als eine JAVA Anwendung realisiert, die auch in bestehende Projekte eingebunden werden kann.The Business Process Execution Language (BPEL) is a standard to model automated business processes. A business process behaviour can be modelled with BPEL by different alternatives, because BPEL provides graph-based and sequence-based structured activities. The equivalence of the execution traces of different models of a business process can’t prove on a BPEL model. Concepts like behavioural profiles or the validation of a business process consolidation are depended on a representation of a BPEL model which provides an equivalence analysis of execution traces. This thesis describes a concept to represent BPEL models by a temporal activity state network. This network is realized with time point algebra. The starting time point of all activity states of all activities and the relations between the time points are modelled by a time point algebra network. This thesis describes an algorithm to compare the basic activity execution traces of two BPEL processes, extracted of a temporal activity state network. The functionality to transform BPEL processes and compare execution traces is implemented by an JAVA application, that can be used by existing projects

Struktureller Bias in neuronalen Netzen mittels Clifford-Algebren

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein generisches Approximierungsmodell aufgestellt, das unter anderem klassische neuronale Architekturen umfaßt. Die allgemeine Rolle von a priori Wissen bei der Modellierung wird untersucht. Speziell werden Clifford-Algebren bei dem Entwurf von neuronalen Netzen als Träger struktureller Information eingesetzt. Diese Wahl wird durch die Eigenschaft von Clifford-Algebren motiviert, geometrische Entitäten sowie deren Transformationen auf eine effiziente Art darstellen bzw. berechnen zu können. Neue neuronale Architekturen, die im Vergleich zu klassischen Ansätzen höhere Effizienz aufweisen, werden entwickelt und zur Lösung von verschiedenen Aufgaben in Bildverarbeitung, Robotik und Neuroinformatik allgemein eingesetzt

Modellierung und Verifikation von verteilten/parallelen Informationssystemen

Petri nets are used in many fields as modelling technique. The different usage areas and modelling objectives require different classes of Petri nets. Powerful high level Petri nets and especially coloured Petri nets are well suited for describing behavior of distributed information systems in order to verify and analyse them. Extended coloured Petri nets with structured marks are presented in this work. An example is used in order to demonstrate the analysis and verification steps. This example algorithm is modeled with extended coloured Petri nets (HCPN-ST). It is transformed into coloured Petri nets, in order to simulate, analyse and verify the method with existing software tools. The model is simulated and analysed with PENECA Chromos tool, although it cannot verify all properties, but it allows to interoperate with INA tool. The remainder of the analysis and verification is done in the INA tool. The above mentioned steps are extended and integrated into the complete analysis process and the verification methodology. Finally, the need and motivation for the extension of dynamic approaches modelling for the analysis of distributed information system is elaborated to accomplish the goal of the work. We succeed to validate, that the extended formal method is an effective method to model and analyse distributed information systems.Petrinetze werden in vielen Bereichen als Modellierungstechnik verwendet. Die verschiedenen Einsatzgebiete und Modellierungsziele erfordern mittel unterschiedliche Typen von Petrinetzen. Die höheren Petrinetze eignen sich gut zur Formalisierung des Verhaltens verteilter Informationssysteme zum Zweck der Verifikation und Analyse. Eine Klasse erweiterter gefärbte Petrinetze (HCPN-ST) mit strukturierten Marken wird in dieser Arbeit vorgestellt und am Beispiel erläutert. An diesem konkreten Modell wird die Analyse und Verifikation demonstriert. Das Beispiel-Algorithmenmodell wird in ein CPN transformiert. Der Algorithmus der Transformation wird vorgestellt. Diese Transformation wird durchgeführt, um die erweiterte Methode mit Software -Tools zu analysieren und verifizieren. Mit Peneca Chromos wird das Modell editiert und simuliert und einige Eigenschaften werden analysiert. Die weitere Analyse und Verifikation erfolgt mit dem Tool INA. Es folgt die Erweiterung und Integration in den gesamten Analyseprozess und die Verifikationsmethodik. Abschließend wird die Notwendigkeit und Motivation zur Erweiterung von dynamischen Modellierungsansätzen für die Analyse von verteilten Informationssystemen behandelt und damit die Zielstellung der Arbeit erreicht