[논문 리뷰] Advancements and Challenges in Object-Centric Process Mining: A Systematic Literature Review

Alessandro Berti, Marco Montali외 1명|arXiv (Cornell University)|2023. 11. 15.

Business Process Modeling and Analysis인용 수 5

한 줄 요약

이 체계적 문헌 고찰은 물체 중심 프로세스 마이닝(OCPM)의 발전과 과제를 종합적으로 분석하며, 그 발전 과정, 핵심 모델, 도구 지원을 다룹니다. OCEL이 이벤트 로깅을 위한 핵심 표준으로 부각되며, 도구 지원과 확장성 향상 노력이 증가하고 있음을 확인했고, 특히 ERP/CRM 통합 및 모델 시각화 측면에서 실세계 적용에 지속적인 과제가 존재함을 제시합니다.

ABSTRACT

Recent years have seen the emergence of object-centric process mining techniques. Born as a response to the limitations of traditional process mining in analyzing event data from prevalent information systems like CRM and ERP, these techniques aim to tackle the deficiency, convergence, and divergence issues seen in traditional event logs. Despite the promise, the adoption in real-world process mining analyses remains limited. This paper embarks on a comprehensive literature review of object-centric process mining, providing insights into the current status of the discipline and its historical trajectory.

연구 동기 및 목표

• 기존 프로세스 마이닝의 한계에 대응하기 위해 물체 중심 프로세스 마이닝(OCPM)의 현재 상태와 역사를 평가하기 위해.
• OCPM 분야의 핵심 연구 방향, 모델, 기법(예: 발견, 적합성 검증, 성능 분석)을 식별하고 분류하기 위해.
• 표준화, 도구 지원, 확장성, 실세계 적용 가능성 측면에서 OCPM의 성숙도를 평가하기 위해.
• 제한된 확장성, ERP/CRM 시스템에서의 원천 데이터 추출 부족, 복잡한 물체 간 상호작용의 시각화 어려움 등 열린 과제를 특정하기 위해.
• 초보자 및 분야 연구자들을 위한 선별된 독서 목록과 연구 계획을 제공하기 위해.

제안 방법

• Scopus를 활용한 체계적 문헌 고찰을 수행하여, OCPM 관련 논문을 식별하기 위해 반복적인 키워드 정밀 조정을 실시함.
• 다섯 단계 방법론을 적용: 범위 정의, 주제 개념화, 문헌 검색 및 평가, 분석 및 종합, 연구 계획 수립.
• 연구 초점(예: 모델링, 발견, 적합성 검증), 모델 유형(예: OCBC, 이벤트 지식 그래프), 데이터 형식(예: OCEL) 기반으로 논문을 분류함.
• 학문 분야의 성숙도 평가를 위해 출판량, 모델 복잡도, 도구 가용성의 시계열 추세를 분석함.
• 복잡한 객체 간 상호관계를 지원하는 특성 덕분에 객체 중심 이벤트 데이터를 저장하고 쿼리하는 데에 그래프 데이터베이스의 역할을 평가함.
• 표준화(예: OCEL), 도구 지원(예: OC-PM, OC-π), 실세계 사례 연구를 종합하여 실용적 적용 가능성 평가.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 최근 10년간 물체 중심 프로세스 마이닝 분야의 핵심 연구 방향과 주요 기여는 무엇인가요?
• RQ2 모델링 형식어, 데이터 표준, 도구 지원 측면에서 이 분야는 어떻게 발전해왔나요?
• RQ3 ERP 및 CRM과 같은 실세계 정보 시스템에서 OCPM의 보급을 저지르는 주요 과제는 무엇인가요?
• RQ4 OCPM 기법은 산업 현장에서 어느 정도의 확장성과 실용적 적용성을 달성했나요?
• RQ5 OCEL과 같은 신규 표준 및 그래프 데이터베이스는 OCPM 연구 및 구현을 어떻게 진전시키고 있나요?

주요 결과

• OCEL 형식은 물체 중심 이벤트 로그를 저장하기 위한 사실상의 표준으로 부상했으며, 상호운용성과 확장 가능한 데이터베이스와의 통합을 가능하게 했습니다.
• OCPM를 위한 도구 지원이 크게 향상되었으며, OC-PM 및 OC-π와 같은 오픈소스 도구가 공개적으로 이용 가능해져 실용적 보급이 촉진되었습니다.
• OCPM에 관한 출판물 수가 뚜렷이 증가했으며, 특히 모델 발견 및 적합성 검증 분야에서 학계 및 산업계의 관심이 증가하고 있음을 반영합니다.
• 진전이 있었음에도 불구하고, 많은 OCPM 기법은 여전히 다수의 객체 유형을 포함한 대규모·복잡한 이벤트 로그를 처리할 때 확장성에 한계를 보이고 있습니다.
• 주류 ERP 및 CRM 시스템과의 OCPM 통합은 다수의 객체 인스턴스를 포함한 이벤트 데이터를 추출하고 구조화하는 데 어려움이 있어 여전히 제한되어 있습니다.
• 특히 ET2ET, ET2OT, OT2OT 관계를 포함한 복잡한 물체 중심 모델의 시각화는 여전히 중대한 열린 과제이며, 표준화되거나 효과적인 레이아웃 기법이 확립되어 있지 않습니다.