[論文レビュー] Towards Connected Enterprises: The Business Network System

Daniel Ritter|arXiv (Cornell University)|Dec 29, 2013

Service-Oriented Architecture and Web Services参考文献 12被引用数 3

ひとこと要約

本論文では、オンプレミスおよびクラウドシステムにまたがる異種で断片的なデータから、自動的に発見・再構築・管理することができる宣言的でスケーラブルなフレームワーク、Business Network System (BNS) を提示する。Datalogベースの推論、統一されたネットワークモデル、およびカスタマイズ可能なドメイン固有のルールを活用することで、BNS は関連するビジネスプロセス、統合、社会的視点の半自動的再構築を可能にし、企業ネットワークの可視性を実現するための適合性チェックとリアルタイムクエリサポートを達成する。

ABSTRACT

The discovery, representation and reconstruction of Business Networks (BN) from Network Mining (NM) raw data is a difficult problem for enterprises. This is due to huge amounts of complex business processes within and across enterprise boundaries, heterogeneous technology stacks, and fragmented data. To remain competitive, visibility into the enterprise and partner networks on different, interrelated abstraction levels is desirable. We present a novel data discovery, mining and network inference system, called Business Network System (BNS), that reconstructs the BN--integration and business process networks--from raw data, hidden in the enterprises' landscapes. BNS provides a new, declarative foundation for gathering information, defining a network model, inferring the network and check its conformance to the real-world "as-is" network. The paper covers both the foundation and the key features of BNS, including its underlying technologies, its overall system architecture, and its most interesting capabilities.

研究の動機と目的

• 企業システムに散在する断片的で異種のデータのため、複雑で相互に接続された企業間ビジネスネットワークの可視性が制限されているという課題に対処すること。
• 技術的・ビジネス的・社会的視点から、生のネットワークマイニングデータから「現状の状態（as-is）」のビジネスネットワークを半自動的に発見・再構築できること。
• コード変更なしでモデル駆動の推論、適合性チェック、スケーラブルなクエリをサポートする、宣言的で拡張可能なシステムアーキテクチャを提供すること。
• ESB設定、SRMデータ、統合アーティファクトなど、異なるデータソースを統合し、一貫性があり分析可能なビジネスネットワークモデルに統一すること。
• 非技術的ステークホルダーがアクセス可能なクラウドベースで拡張可能なシステムを通じて、企業全体およびマルチテナントにわたるネットワーク管理を支援すること。

提案手法

• 2つのモデルアーキテクチャを採用：データ発見・変換のための推論モデルと、最終的なネットワーク構造を表すBusiness Network (BN) モデル。
• 企業の環境から得られる生データがDatalog事実として取り込まれ、Datalogルールを用いてネットワークエンティティ（例：システム、メッセージフロー）と関係（例：ParticipantLink）を推論する。
• 宣言的でドメイン固有の言語（DSL）により、ドメインエキスパートがコード変更なしに推論ルールを定義・設定可能となり、柔軟で拡張可能なネットワークモデリングを可能にする。
• 知識ベースにロードする前にデータ整合性を保証するため、モデルチェックとデータ品質評価の技術を用いて適合性チェックを実施する。
• BNモデルはBPMN 2.0のコラボレーション・コンバージェーションの意味論に基づき構築され、NetworkSpacesが異なる視点（例：ビジネスプロセス、統合）を定義し、多視点分析を可能にする。
• クライアントAPIと汎用的なモデル解釈レイヤーにより、再構築されたネットワークのスケーラブルなリモートクエリ、走査、インデキシングが可能となり、可視化や運用用途に活用できる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 オンプレミスおよびクラウドシステムにまたがる断片的で異種のデータから、どのようにしてシステムが自動的に企業のビジネスネットワークを再構築できるか？
• RQ2 どのような宣言的モデリングアプローチが、コード変更なしに非技術的ユーザーがネットワーク推論ロジックを定義・拡張できるか？
• RQ3 統一されたネットワークモデルは、複数の視点（例：ビジネスプロセス、統合、社会的視点）を一貫性とスケーラビリティを保ちながらどのようにサポートできるか？
• RQ4 異なる企業システムから得た生データを単一のネットワークモデルに統合する際、どのようなメカニズムがデータ適合性と整合性を保証するか？
• RQ5 システムは、企業環境およびマルチテナント環境において、継続的かつスケーラブルな推論とリアルタイムクエリをどのように実現できるか？

主な発見

• Business Network System (BNS) は、ESB設定、SRMデータ、統合アーティファクトを含む、異種のデータソースから企業のビジネスネットワークを半自動的に発見・再構築することに成功した。
• 宣言的ルール設定を伴うDatalogベースの推論を活用することで、ドメインエキスパートがコード変更なしにネットワーク推論ロジックを定義・適応可能となり、システムの拡張性が向上した。
• 異なるドメイン固有のアーティファクトを共通の推論モデルと統一されたBNモデルにマッピングすることで、クロスドメインのネットワーク再構築が実現され、多視点分析が可能になった。
• 生データのインジェスト前に適合性チェックが実施され、データ品質と現実世界の「現状の状態（as-is）」ネットワーク状態との整合性が保証された。これは、データ品質およびモデル適合性に関する先行研究で裏付けられている。
• クライアントAPIと汎用的なモデル解釈レイヤーにより、スケーラブルなクエリと走査が可能となり、運用用途における再構築済みネットワークへのリアルタイムアクセスが実現した。
• モジュラーなアーキテクチャにより、発見・推論とアクセスの部分が分離され、推論モデルとBNモデルの独立した進化が可能となり、保守負荷が低減された。