[論文レビュー] Use of UML and Model Transformations for Workflow Process Definitions

Audris Kalniņš, Valdis Vitolins|ArXiv.org|Jul 11, 2006

Business Process Modeling and Analysis参考文献 11被引用数 36

ひとこと要約

本稿では、モデル変換を用いてUMLアクティビティ図（AD）とBPMNの間の形式的マッピングを提案しており、機能的に同等のサブセットに対しても、意味的差異のため正確な変換が非自明であることを示している。著者はMOLA言語を用いて変換を定義し、BPELへのマッピングを分析することで、ADとBPMNの両方が類似したワークフロー論理を表現可能であるものの、正確な意味的整合性を達成するには詳細なメタモデル分析と変換ルールの設計が不可欠であることを明らかにした。

ABSTRACT

Currently many different modeling languages are used for workflow definitions in BPM systems. Authors of this paper analyze the two most popular graphical languages, with highest possibility of wide practical usage - UML Activity diagrams (AD) and Business Process Modeling Notation (BPMN). The necessary in practice workflow aspects are briefly discussed, and on this basis a natural AD profile is proposed, which covers all of them. A functionally equivalent BPMN subset is also selected. The semantics of both languages in the context of process execution (namely, mapping to BPEL) is also analyzed in the paper. By analyzing AD and BPMN metamodels, authors conclude that an exact transformation from AD to BPMN is not trivial even for the selected subset, though these languages are considered to be similar. Authors show how this transformation could be defined in the MOLA transformation language.

研究の動機と目的

• ビジネスプロセス管理システムにおけるUMLアクティビティ図とBPMNをワークフロー定義言語としての実用的適用性を分析すること。
• 実世界のプロセスモデリングに必要な基本的なワークフロー的側面を特定・形式化すること。
• これらの側面を支援する自然なADプロファイルと、機能的に同等のBPMNサブセットを定義すること。
• ADとBPMNの間の実行可能BPELプロセスへのマッピングにおける意味的差異を調査すること。
• 固有のメタモデリング課題にもかかわらず、MOLA変換言語を用いてADからBPMNへの正確なモデル変換を定義すること。

提案手法

• 実用的用途に必要なすべてのワークフロー的側面を捉えるUMLアクティビティ図プロファイルを提案した。
• ADプロファイルの表現力と一致する機能的に同等のBPMNサブセットを選定した。
• ADとBPMNのメタモデルを分析し、直接的な変換を妨げる意味的不一致を同定した。
• MOLA（アーキテクチャ用モデル化および変換言語）言語を用いてADからBPMNへの変換を定義した。
• ADおよびBPMNの構成要素をBPELにマッピングし、実行意味論の評価と機能的同等性の確保を行った。
• メタモデル構造の分析と実行可能プロセス基準との意味的整合性を通じて、変換の妥当性を検証した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 UMLアクティビティ図とBPMNの間のマッピングにおいて、保持すべき基本的なワークフロー的側面は何か？
• RQ2 UMLアクティビティ図プロファイルの表現力に一致するように、BPMNの機能的に同等のサブセットをどの程度定義できるか？
• RQ3 ADとBPMNの間の変換を単純化できない意味的差異は何か？
• RQ4 メタモデリングの不一致にもかかわらず、ADからBPMNへの正確かつ実行可能な変換を形式的に定義する方法は何か？
• RQ5 得られたモデルはBPELにどのようにマッピングされるのか？ これは実行意味論および相互運用性にどのような含意をもたらすか？

主な発見

• 実務的要件を満たすために必要なすべての基本的ワークフロー的側面をカバーする自然なUMLアクティビティ図プロファイルを成功裏に定義した。
• ADプロファイルと同等のワークフロー意味論をサポートする、関数的に同等のBPMNサブセットを同定した。
• 外見上類似しているにもかかわらず、メタモデル意味論の差異のため、ADからBPMNへの正確な変換は非自明であることが判明した。
• BPELへの意味的マッピングにより、ADおよびBPMNの構成要素が両方とも実行可能であることが確認されたが、表現力および正確性の度合いには差異があった。
• MOLA変換言語を用いることで、ADからBPMNへのマッピングを形式的に定義可能であることを示し、複雑さにもかかわらず実現可能性を裏付けた。
• 本研究により、ADとBPMNが視覚的および概念的に類似しているものの、損失のない変換を実現するには、それらの下位メタモデルを注意深く整合化する必要があることが明らかになった。