基于遺傳方法的流程挖掘技術(shù)的研究.pdf

1、工作流是一種反映業(yè)務(wù)流程的計(jì)算機(jī)化的模型，是為了在先進(jìn)計(jì)算機(jī)環(huán)境支持下實(shí)現(xiàn)經(jīng)營過程集成與經(jīng)營過程自動(dòng)化而建立的、可由工作流管理系統(tǒng)執(zhí)行的業(yè)務(wù)模型。工作流的生命周期包括工作流設(shè)計(jì)、工作流配置、工作流執(zhí)行、工作流診斷四個(gè)階段。工作流挖掘技術(shù)不是一個(gè)工作流設(shè)計(jì)的工具，但它對(duì)充分理解現(xiàn)有業(yè)務(wù)過程執(zhí)行情況有很大的幫助。工作流挖掘的目標(biāo)是：倒轉(zhuǎn)過程，收集和利用運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而支持工作流設(shè)計(jì)和分析。 本文首先介紹了工作流技術(shù)最新的發(fā)展?fàn)顩r，以及

2、WfMC的工作流參考模型，然后文章總結(jié)了當(dāng)前工作流建模的主要方法，提出了工作流建模領(lǐng)域存在的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在詳細(xì)討論流程挖掘方法前，文章對(duì)與挖掘有關(guān)的技術(shù)和理論進(jìn)行了描述，包括日志的數(shù)學(xué)表達(dá)模型，Petri網(wǎng)和工作流網(wǎng)的相關(guān)屬性，Petri網(wǎng)到工作流網(wǎng)的映射關(guān)系等。然后文章描述目前流程挖掘領(lǐng)域較為完善的α-算法，指出了α-算法在挖掘某些結(jié)構(gòu)上的不足和限制。本文針對(duì)現(xiàn)有的流程挖掘算法中存在的不足和缺陷，以及鑒于遺傳算法具有自適應(yīng)性、全局優(yōu)化

3、性、隱含并行性和形式簡(jiǎn)單明了等特點(diǎn)，提出了利用遺傳方法進(jìn)行流程挖掘。在介紹使用遺傳方法去挖掘流程模型前，定義了內(nèi)部描述形式、適應(yīng)度函數(shù)、遺傳算子。內(nèi)部描述形式定義了遺傳算法的搜索空間，能夠支持在流程模型中除了重復(fù)任務(wù)所有常見的結(jié)構(gòu)（包括順序，并行，選擇，循環(huán)，非自由選擇，不可見任務(wù)）；適應(yīng)度函數(shù)能夠根據(jù)事件日志，正確的評(píng)價(jià)已創(chuàng)建的流程模型（即遺傳個(gè)體）的適應(yīng)度；遺傳算子確保覆蓋內(nèi)部描述形式定義的全局搜索空間內(nèi)的所有的點(diǎn)。它們?yōu)閷⒁岢龅?/p>

4、遺傳算法做好了理論上的準(zhǔn)備。 最后提出了基于遺傳算法的流程挖掘，該算法是從包含若干遺傳個(gè)體的初始種群開始的。每個(gè)遺傳個(gè)體對(duì)應(yīng)一個(gè)流程模型，并且用適應(yīng)度函數(shù)去記錄它的優(yōu)劣，即能夠評(píng)價(jià)遺傳個(gè)體重現(xiàn)事件日志的能力。通過適應(yīng)度函數(shù)來反映遺傳個(gè)體與事件日志的擬合程度，同時(shí)利用遺傳算子重組遺傳個(gè)體以產(chǎn)生新的流程模型。 最后，通過運(yùn)行模擬日志獲得足夠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)該算法的挖掘質(zhì)量進(jìn)行了檢驗(yàn)分析，證明該算法在流程挖掘方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，有