[論文レビュー] User Centered Development of Agent-based Business Process Models and Notations

Robert Singer|arXiv (Cornell University)|Apr 10, 2014

Business Process Modeling and Analysis参考文献 16被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、新手の「ブロックモデリング」技術を用いて、初心者ユーザーフレンドリーなエージェント指向ビジネスプロセスモデリングを実現するユーザ中心のアプローチを提示する。S-BPMの基盤に構築され、クラウドベースのME-BPPを介して展開されるこの手法は、柔軟な構文および意味論を備えたインタラクティブでタッチ対応のモデリングを可能にし、構文的・意味論的自由な設計に基づくカスタマイズ可能なドメイン固有の記法を用いることで、認知的負荷と解釈エラーを低減することを目的としている。

ABSTRACT

We discuss questions about user centric development of business process modeling notations. In the center of our research there is a fully featured multi-enterprise business process platform (ME-BPP) based on the concepts of agent-based business processes, which builds on the formal foundations of the subject-oriented business process management methodology (S-BPM). The platform is implemented based on cloud technology using commercial services. Additionally we developed a "block modeling" technique to find a semantically transparent modeling notation which can be used by novice users to model subject-oriented business process (S-BPM) models. As this is ongoing research there are still serious open questions. But, the presented approach breaks with some of the rules of typical process modeling notations and hopefully stimulates innovation. Additionally we want to continue our research towards the enhancement of our modeling approach towards a user centric "syntax and semantic free" modeling technique to develop user and domain specific modeling notations.

研究の動機と目的

• 従来のビジネスプロセスモデリング記法の認知的負担と低い理解度、特に初心者ユーザーフレンドリー性の欠如を是正すること。
• ドメイン固有のプロセスモデリングに適した、ユーザー定義の構文および意味論をサポートする柔軟でインタラクティブなモデリング環境の開発。
• 概念的把握を向上させ、解釈エラーを低減する「構文および意味論フリー」のモデリングアプローチの実現可能性の探求。
• 視覚的・触覚的・共同作業的なモデリング技法を用いたS-BPMの使いやすさの向上。
• ユーザーの学習段階とドメインコンテキストに適応する、オントロジー駆動の直感的モデリングツールの開発支援。

提案手法

• エージェント指向ビジネスプロセスモデリングの形式的基盤として、Subject-oriented BPM (S-BPM) の手法を採用する。
• 視覚的ブロックが主体と相互作用を表すブロックモデリング技術を導入し、ドラッグアンドドロップによる直感的モデリングを可能にする。
• 動的なフィードバック（例：ドッキング、視覚的整列）を備えたタッチセンシティブインターフェースを実装し、インタラクションと空間認知を向上させる。
• 固定レイアウト規則に依存せず、ブロック間の直交的で方向性を持つ弧を描画するための独自アルゴリズムを開発する。
• XML永続化を用いてモデルを保存し、クラウドベースのME-BPPプラットフォーム上で実行可能にする。
• ブロックモデリングを「意味論的・構文的自由な」フレームワークへ一般化し、ユーザーがオントロジーと認知的設計原則に基づいて自らの視覚的および意味的ルールを定義可能にする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ユーザーが自らの構文および意味論を定義できるモデリング環境を設計することは可能か？ これにより理解度が向上し、エラーが低減されるか？
• RQ2 従来の有向弧を超えて、フローおよび関係モデリングを支援するための視覚的変数を体系的にどのように向上できるか？
• RQ3 タッチベースでインタラクティブなインターフェースは、ビジネスプロセスモデリングにおける初心者モデラーの学習および概念的把握を顕著に向上させられるか？
• RQ4 モデリングプロセス中にユーザー定義のモデリング言語への準拠をモデラーがどのように強制できるか？
• RQ5 数学的に正確な表記法（例：S-BPM）を用いて、複数のプロセスインスタンスを1つの汎用的なブループrintに統合することは可能か？

主な発見

• 初心者が生成した記号は、専門家が設計した記法と比較して、ほぼ4倍の理解度を示し、解釈エラーは80％以上も減少した。
• 専門家が設計した記号と比較して、非専門家が作成した記号の意味的透明性は5倍以上高く、認識精度が顕著に向上した。
• ブロックモデリングアプローチにより、視覚フィードバック（例：重複するブロックの自動ドッキング）を伴う柔軟でインタラクティブなモデリングが可能となり、使いやすさと空間的把握が向上した。
• この手法は階層的モデリングをサポートし、主体の振るまいへのドリルダウンが可能であり、明確さを高めるためにメッセージをキー値ペアで表現できる。
• プロトタイプ実装は、モデルをXMLとして永続化し、クラウドベースのME-BPP上で実行可能であることを確認し、技術的妥当性を検証した。
• 「構文および意味論フリー」モデリングの概念は、ユーザーの熟練度に応じて進化する適応的でユーザー主導のモデリングツールのための新たな研究分野を開いた。