Reasoning on Labelled Petri Nets and Their Dynamics in a Stochastic Setting

Leemans, Sander J. J.; Maggi, Fabrizio Maria; Montali, Marco

doi:10.1007/978-3-031-16103-2_22

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“…Definição 1 (Rede de Petri rotulada [18]). Uma rede de Petri rotulada é definida como uma tupla (𝑃, 𝑇 , 𝐹 , 𝐴, 𝓁) tal que:…”

Section: Redes De Petri E Log De Eventosunclassified

“…O estado de execução de uma rede de Petri está associado à distribuição de tokens em seus lugares e é referido como um marking . [18]). Um marking 𝑚 de uma rede de Petri 𝑁 é um multiconjunto sobre os lugares de 𝑁 , associando a cada lugar 𝑝 ∈ 𝑃 um número 𝑚(𝑝) de tokens em 𝑝. Dado um marking 𝑚 de 𝑁 e uma transição 𝑡 ∈ 𝑇 , pode-se dizer que:…”

Section: Redes De Petri E Log De Eventosunclassified

“…Lidar com informações probabilísticas pertencentes ao modelo de processo ou ao log de eventos é um dos grandes desafios na área de checagem de conformidade [1]. No entanto, há poucos trabalhos na literatura [12,31,9,18,20] que exploram informações estocásticas no modelo de processo. Para representar as informações estocásticas de um modelo de processo, geralmente são utilizadas redes de Petri estocásticas; este é um tipo de rede de Petri que contém probabilidades de disparo para as transições.…”

Section: Introductionunclassified

“…Existem alguns trabalhos na literatura que utilizam modelos de processo estocásticos, como abordagens para realizar a descoberta de processos estocásticos [12,31,27] e checagem de conformidade estocástica [20,21,9,18]. Leemans, Syring e Aalst [20] e Leemans et al [21] usam uma métrica baseada no método chamado distância de movimento da terra (EMD) para medir o esforço necessário para transformar o log de eventos em traces permitidos pelo modelo de processo estocástico.…”

Section: Introductionunclassified

“…Leemans, Syring e Aalst [20] e Leemans et al [21] usam uma métrica baseada no método chamado distância de movimento da terra (EMD) para medir o esforço necessário para transformar o log de eventos em traces permitidos pelo modelo de processo estocástico. Leemans, Maggi e Montali [18] (i) calculam a probabilidade de um trace atingir um marking final, (ii) calculam a probabilidade de que a rede gere um trace do modelo que satisfaça propriedades temporais e (iii) verificam se a rede está em conformidade com um conjunto de restrições temporais probabilísticas. A abordagem de Bergami et al [9] realiza a verificação de conformidade e tem como entrada um modelo de rede de fluxo (workflow net) estocástico e um trace a ser alinhado e produz como saída um ranking de alinhamentos, contendo apenas alinhamentos permitidos pelo modelo.…”

Section: Introductionunclassified

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Checagem de conformidade baseada em alinhamento para uma rede de Petri estocástica

Almeida

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O alinhamento oferece um método confiável para realizar a checagem de conformidade, detectando desvios que levam à não conformidade. A maioria dos métodos de alinhamento utiliza o conceito de movimentos de alinhamento em conjunto com uma rede de Petri determinística e um log de eventos como entrada, com o objetivo de encontrar um alinhamento com o menor custo. Lidar com informações probabilísticas no modelo de processo e no log de eventos é um dos grandes desafios na área de checagem de conformidade. No entanto, há poucos trabalhos na literatura sobre checagem de conformidade que exploram informações estocásticas no modelo de processo. Abordagens probabilísticas existentes não levam em consideração o conceito de movimentos de alinhamento, especificamente os movimentos de log, pressupondo que o modelo de processo fornecido como entrada permanece inalterado. Baseando-se nos fundamentos existentes da área de checagem de conformidade que utiliza a técnica de alinhamento, foi definida formalmente neste trabalho a tarefa de alinhamento que tem como entrada uma rede de Petri estocástica e um log de eventos, emprega o conceito de movimentos de alinhamento e tem como objetivo produzir um ranking ótimo de alinhamentos considerando uma métrica de otimização que combina a probabilidade de disparo das transições da rede de Petri estocástica e o custo dos alinhamentos. Como resultado, obtemos um ranking de alinhamentos que reflete a realidade das ocorrências dos traces presentes no log de eventos e a suposição de que o modelo de processo em uso pode estar desatualizado. Também propomos o ProbPlanAlign, uma abordagem que modela essa tarefa de alinhamento como um problema de Caminho Mais Curto Estocástico, codifica-o usando a Linguagem de Definição de Domínio de Planejamento Probabilístico (PPDDL) e encontra o ranking ótimo de alinhamentos usando planejadores probabilísticos existentes na literatura. Experimentos com o ProbPlanAlign utilizando logs de eventos sintéticos e modelos de processos com um número crescente de transições foi realizada para analisar a escalabilidade da proposta. O consumo de tempo do ProbPlanAlign para encontrar um ranking ótimo de alinhamentos cresce linearmente à medida que o tamanho das redes de Petri probabilísticas cresce, em termos do número de transições. Especificamente, o consumo de tempo foi de 21,4 segundos para o modelo de processo maior avaliado, que possui 237 transições.Palavras-chave: Mineração de processo. Checagem de conformidade. Alinhamento. Planejamento automático. Planejamento probabilístico.

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“…Definição 1 (Rede de Petri rotulada [18]). Uma rede de Petri rotulada é definida como uma tupla (𝑃, 𝑇 , 𝐹 , 𝐴, 𝓁) tal que:…”

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