Interim research assessment 2003-2005 - Computer Science

This report primarily serves as a source of information for the 2007 Interim Research Assessment Committee for Computer Science at the three technical universities in the Netherlands. The report also provides information for others interested in our research activities

Beiträge zu Business Intelligence und IT-Compliance

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Konfigurierbare Visualisierung komplexer Prozessmodelle

Die in heutigen Unternehmen durch Informationssysteme unterstützten Geschäftsprozesse werden zunehmend komplexer. Häufig existieren keine zentralen Steuereinheiten, sondern die Ausführung eines Prozesses ist auf viele heterogene Systeme verteilt. Ohne entsprechende Werkzeugunterstützung ist es daher schwer, einen Überblick über den aktuellen Ausführungsstatus solcher fragmentierter Prozesse zu bewahren. Eine Visualisierungskomponente, welche die Prozesse (inkl. relevanter Applikationsdaten) durchgängig darstellt, ist hier essenziell. Allerdings muss eine solche Komponente in der Lage sein, die Informationsbedürfnisse der verschiedenen Benutzergruppen adäquat zu befriedigen. Typischerweise gibt es hier unterschiedliche Anforderungen an eine Prozessvisualisierung im Hinblick auf Detaillierungsgrad, angezeigte Daten und graphische Informationsaufbereitung. Heutige Werkzeuge stellen Prozesse meist in exakt derselben Form dar, wie sie vom Prozessmodellierer ursprünglich gezeichnet worden sind. Eine flexible Anpassung der Darstellung an die Bedürfnisse des Betrachters ist nicht oder nur in sehr engen Grenzen möglich. Diese Arbeit stellt mit Proviado ein Rahmenwerk für die konfigurierbare Visualisierung komplexer Prozesse vor. Proviado ermöglicht sowohl eine strukturelle als auch eine graphische Anpassung der Prozessvisualisierung. Mit Hilfe eines mächtigen View-Mechanismus können Prozessmodelle strukturell an die Bedürfnisse ihrer Betrachter angepasst werden, indem Prozesselemente reduziert oder zu abstrakten Elementen aggregiert werden. Es werden View-Bildungsoperationen bereitgestellt, die in mehreren Schichten organisiert sind. Mittels Konfigurationsparametern, die die Eigenschaften der resultierenden Prozessmodelle beeinflussen, kann die View-Bildung flexibel konfiguriert und an die Bedürfnisse des jeweiligen Anwendungsfalls angepasst werden. Weitere Möglichkeiten zur graphischen Konfiguration einer Prozessvisualisierung bietet ein fortschrittlicher Template-Mechanismus. Zum einen können die für die Visualisierung zu verwendenden Symbole einfach definiert werden. Zum anderen erlaubt dieser Mechanismus eine flexible Zuordnung der Symbole einer Prozessnotation zu Prozesselementen. Diese Zuordnung kann entweder statisch (z.B. abhängig vom Prozesselementtyp) oder dynamisch, d.h. abhängig von Laufzeitdaten (z.B. Ausführungszustand), erfolgen. Diese beiden Basismechanismen werden ergänzt um Konzepte, die für die Realisierung einer umfassenden Visualisierungskomponente unverzichtbar sind. Dazu zählen unter anderem die Anbindung prozessunterstützender Systeme (d.h. die Integration von Modell- und Laufzeitdaten) sowie Konzepte für das automatische Layout dynamisch berechneter Prozessgraphen. Insgesamt können mit Proviado Prozessvisualisierungen strukturell und graphisch an die Bedürfnisse des jeweiligen Betrachters angepasst werden. Die entsprechenden Darstellungen bieten allen in die Prozesse involvierten Personen eine wesentlich bessere Unterstützung bei der täglichen Arbeit als derzeit verfügbare Systeme

Konzepte, Architektur und Implementierung adaptiver Prozessmanagementsysteme

Prozessmanagementsysteme (PrMS) besitzen erhebliches Potential: Betriebliche Abläufe werden in Form von Prozessmodellen explizit repräsentiert und durch eine mächtige Laufzeitumgebung ausgeführt. Die aktive Steuerung und Überwachung macht die Abläufe transparent und jederzeit nachvollziehbar. Wissenschaftlich fundierte Konzepte, wie Korrektheitskriterien für Prozesse und deren Anwendung zur Modellier- und Ausführungszeit, vereinfachen die Umsetzung der Abläufe, erhöhen die Robustheit und verringern den Testaufwand im Vergleich zu herkömmlicher Softwareentwicklung. Trotz dieses Potentials werden PrMS im Vergleich zu Datenbankmanagementsystemen (DMBS) bisher jedoch kaum genutzt. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass wenig fundierte Systemarchitekturen die Praxistauglichkeit von PrMS stark einschränken. Dennoch ist die Architektur von PrMS im Gegensatz zu DBMS bisher kaum Forschungsgegenstand. Obwohl es für PrMS zu DBMS vergleichbare wissenschaftliche Konzepte gibt, etwa Prozessmetamodelle mit klar definierter Ausführungssemantik, fehlen Untersuchungen der technischen Umsetzung, realitätsnahe Implementierungen der Konzepte sowie Diskussionen zu deren Integration in reale Systemarchitekturen. Die vorliegende Arbeit leistet einen wichtigen Beitrag, diese Lücke zwischen wissenschaftlichen Konzepten und umfassender Implementierung zu schließen. Aufbauend auf funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen werden innovative technische Konzepte für die Implementierung eines PrMS entwickelt, im Detail untersucht und evaluiert. Dabei werden insbesondere auch Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Anforderungen und technischen Konzepten berücksichtigt. Eine im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Systemarchitektur eines adaptiven PrMS integriert die technischen Konzepte. Eine umfassende Machbarkeitsimplementierung validiert die Architektur und die entwickelten Konzepte im praktischen Einsatz

Case-Based Decision Support for Disaster Management

Disasters are characterized by severe disruptions of the society’s functionality and adverse impacts on humans, the environment, and economy that cannot be coped with by society using its own resources. This work presents a decision support method that identifies appropriate measures for protecting the public in the course of a nuclear accident. The method particularly considers the issue of uncertainty in decision-making as well as the structured integration of experience and expert knowledge