A Literature Review on Predictive Monitoring of Business Processes

Oleme läbi vaadanud mitmesuguseid ennetava jälgimise meetodeid äriprotsessides. Prognoositavate seirete eesmärk on aidata ettevõtetel oma eesmärke saavutada, aidata neil valida õige ärimudel, prognoosida tulemusi ja aega ning muuta äriprotsessid riskantsemaks. Antud väitekirjaga oleme hoolikalt kogunud ja üksikasjalikult läbi vaadanud selle väitekirja teemal oleva kirjanduse. Kirjandusuuringu tulemustest ja tähelepanekutest lähtuvalt oleme hoolikalt kavandanud ennetava jälgimisraamistiku. Raamistik on juhendiks ettevõtetele ja teadlastele, teadustöötajatele, kes uurivad selles valdkonnas ja ettevõtetele, kes soovivad neid tehnikaid oma valdkonnas rakendada.The goal of predictive monitoring is to help the business achieve their goals, help them take the right business path, predict outcomes, estimate delivery time, and make business processes risk aware. In this thesis, we have carefully collected and reviewed in detail all literature which falls in this process mining category. The objective of the thesis is to design a Predictive Monitoring Framework and classify the different predictive monitoring techniques. The framework acts as a guide for researchers and businesses. Researchers who are investigating in this field and businesses who want to apply these techniques in their respective field

Äriprotsessi tulemuste ennustav ja korralduslik seire

Viimastel aastatel on erinevates valdkondades tegutsevad ettevõtted üles näidanud kasvavat huvi masinõppel põhinevate rakenduste kasutusele võtmiseks. Muuhulgas otsitakse võimalusi oma äriprotsesside efektiivsuse tõstmiseks, kasutades ennustusmudeleid protsesside jooksvaks seireks. Sellised ennustava protsessiseire meetodid võtavad sisendiks sündmuslogi, mis koosneb hulgast lõpetatud äriprotsessi juhtumite sündmusjadadest, ning kasutavad masinõppe algoritme ennustusmudelite treenimiseks. Saadud mudelid teevad ennustusi lõpetamata (antud ajahetkel aktiivsete) protsessijuhtumite jaoks, võttes sisendiks sündmuste jada, mis selle hetkeni on toimunud ning ennustades kas järgmist sündmust antud juhtumis, juhtumi lõppemiseni jäänud aega või instantsi lõpptulemust. Lõpptulemusele orienteeritud ennustava protsessiseire meetodid keskenduvad ennustamisele, kas protsessijuhtum lõppeb soovitud või ebasoovitava lõpptulemusega. Süsteemi kasutaja saab ennustuste alusel otsustada, kas sekkuda antud protsessijuhtumisse või mitte, eesmärgiga ära hoida ebasoovitavat lõpptulemust või leevendada selle negatiivseid tagajärgi. Erinevalt puhtalt ennustavatest süsteemidest annavad korralduslikud protsessiseire meetodid kasutajale ka soovitusi, kas ja kuidas antud juhtumisse sekkuda, eesmärgiga optimeerida mingit kindlat kasulikkusfunktsiooni. Käesolev doktoritöö uurib, kuidas treenida, hinnata ja kasutada ennustusmudeleid äriprotsesside lõpptulemuste ennustava ja korraldusliku seire raames. Doktoritöö pakub välja taksonoomia olemasolevate meetodite klassifitseerimiseks ja võrdleb neid katseliselt. Lisaks pakub töö välja raamistiku tekstiliste andmete kasutamiseks antud ennustusmudelites. Samuti pakume välja ennustuste ajalise stabiilsuse mõiste ning koostame raamistiku korralduslikuks protsessiseireks, mis annab kasutajatele soovitusi, kas protsessi sekkuda või mitte. Katsed näitavad, et väljapakutud lahendused täiendavad olemasolevaid meetodeid ning aitavad kaasa ennustava protsessiseire süsteemide rakendamisele reaalsetes süsteemides.Recent years have witnessed a growing adoption of machine learning techniques for business improvement across various fields. Among other emerging applications, organizations are exploiting opportunities to improve the performance of their business processes by using predictive models for runtime monitoring. Such predictive process monitoring techniques take an event log (a set of completed business process execution traces) as input and use machine learning techniques to train predictive models. At runtime, these techniques predict either the next event, the remaining time, or the final outcome of an ongoing case, given its incomplete execution trace consisting of the events performed up to the present moment in the given case. In particular, a family of techniques called outcome-oriented predictive process monitoring focuses on predicting whether a case will end with a desired or an undesired outcome. The user of the system can use the predictions to decide whether or not to intervene, with the purpose of preventing an undesired outcome or mitigating its negative effects. Prescriptive process monitoring systems go beyond purely predictive ones, by not only generating predictions but also advising the user if and how to intervene in a running case in order to optimize a given utility function. This thesis addresses the question of how to train, evaluate, and use predictive models for predictive and prescriptive monitoring of business process outcomes. The thesis proposes a taxonomy and performs a comparative experimental evaluation of existing techniques in the field. Moreover, we propose a framework for incorporating textual data to predictive monitoring systems. We introduce the notion of temporal stability to evaluate these systems and propose a prescriptive process monitoring framework for advising users if and how to act upon the predictions. The results suggest that the proposed solutions complement the existing techniques and can be useful for practitioners in implementing predictive process monitoring systems in real life

Inference of resource-based simulation models from process event-log data

This research was focused on inferring resource-based simulation models from data. and has proven it is realistic to do so. The research has discovered a new Process Mining algorithm with superior performance and has developed methods to identify, quantify and discover resource attributes and resource-based decisions from data