[論文レビュー] Process Description, Behavior, and Control

Sabah Al‐Fedaghi, Haya Alahmad|arXiv (Cornell University)|Jul 26, 2017

Advanced Control Systems Optimization参考文献 14被引用数 3

ひとこと要約

本論文は、政府のIT部門におけるコンピュータサービスをモデル化するための図式的言語を提案する。この言語は、静的プロセス記述、イベント駆動型の振るまい指定、制御メカニズムを統合したものである。この手法により、完全で理解しやすく、形式的に記述可能なプロセスモデルが可能となり、政府省のIT部門におけるサービスフローの実世界の事例研究によって実証された。

ABSTRACT

Modeling processes are the activities of capturing and representing processes and control of their dynamic behavior. Desired features of the model include capture of relevant aspects of a real phenomenon, understandability, and completeness of static and dynamic specifications. This paper proposes a diagrammatic language for engineering process modeling that provides an integration tool for capturing the static description of processes, framing their behaviors in terms of events, and utilizing the resultant model for controlling processes. Without loss of generality, the focus of the paper is on process modeling in the area of computer engineering, and specifically, on modeling of computer services. To demonstrate the viability of the method, the proposed model is applied to depicting flow of services in the Information Technology department of a government ministry.

研究の動機と目的

• コンピュータ工学における複雑で動的なプロセスを、明確な静的および動的仕様でモデル化する課題に対処すること。
• プロセス記述、行動イベント、制御メカニズムを統合した統一されたモデル化アプローチを開発すること。
• モデルの完全性、理解可能性、および政府ITサービスなどの現実世界のシステムへの適用可能性を確保すること。
• エンジニアやシステム設計者にとって形式的ではあるが直感的なフレームワークを提供し、サービス指向プロセスのモデル化と制御を行うこと。

提案手法

• プロセスの静的構造と動的振るまいを捉える図式的モデリング言語を提案する。
• イベントをコアメカニズムとして用い、プロセスの振るまいをフレームアップし定義する。
• 制御論理をモデルに統合し、実行時におけるプロセス管理および監視を可能にする。
• 政府省のIT部門におけるサービスフローを対象とした実世界の事例研究にモデルを適用する。
• プロセスコンポーネント、イベント、制御フローを表すために12の図を用いた視覚的表記を採用する。
• 静的仕様と動的振るまい、制御ポリシーの整合性を保つことで完全性を確保する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 統一されたモデリング言語は、コンピュータサービスプロセスの静的および動的側面をどのように統合できるか？
• RQ2 サービス指向環境において、イベントはプロセスの振るまいを定義および制御するために果たす役割は何か？
• RQ3 図式的モデルは、現実世界のITサービスプロセスにおいて、理解可能性と形式的制御の両方を支援できるか？
• RQ4 どのようにしてプロセスモデルを異なる組織的文脈において完全かつ再利用可能にすることができるか？

主な発見

• 提案された図式的言語は、静的プロセス記述、イベント駆動型の振るまい、制御論理を一つの整合的なモデルに効果的に統合した。
• 実世界の政府ITサービスのシナリオにおいて、モデルの完全性と理解可能性が実証された。
• イベントを行動のトリガーとして用いることで、プロセス遷移および制御ポイントの明確な仕様化が可能になった。
• 設計から実装へのトレーサビリティが向上し、保守性および検証性が向上した。
• 事例研究により、大規模な組織的システムにおける複雑なサービスフローのモデル化に本モデルが有効であることが確認された。
• 本アプローチは、サービスプロセスの形式的検証および自動制御の基盤を提供する。