Ontologie-basierte Modellierung und Synthese von Geschäftsprozessen

Die Modellierung von Geschäftsprozessen ist eine Aufgabe, die wichtige Entscheidungsträger von Firmen vornehmen und dabei ihr Fach- und Domänenwissen einbringen müssen, um ein Geschäftsfeld ausführlich und für andere verständlich darzustellen. Eine etwaige Änderung eines Teilprozesses bringt oft eine komplette Umstrukturierung der Geschäftsabläufe mit sich. Um das Geschäftsprozessmodell nicht manuell aktualisieren zu müssen, werden Methoden benötigt, die eine Unterstützung durch einen Computer ermöglichen. Die Modellierung von Geschäftsprozessen muss daher um semantische Informationen erweitert werden, die für eine Maschine verständlich und auswertbar sind. Aufbauend auf den momentan entstehenden Standards des Semantic Web und Semantic Web Services-Umfeld können einzelne Prozesse semantisch annotiert werden. Wurden alle Prozesse durch semantische Informationen verfeinert, kann eine optimale Ausführungsreihenfolge aller Prozesse berechnet werden. Dieser sogenannte Synthesevorgang kann sowohl bei der Erstellung als auch bei einer Änderung eines Modells durchgeführt werden und erleichtert dadurch die Arbeit des Modellierers. Die vorliegende Arbeit beschreibt einen Ansatz, wie Geschäftsprozessmodelle um semantische Informationen angereichert werden können. Dafür werden zuerst die am häufigsten verwendeten Modelle zur Beschreibung von Geschäftsprozessen erklärt. Anschliessend werden die verschiedenen Standards des Semantic Web- und Semantic Web Services-Umfeld evaluiert und es wird beschrieben welche Ontologien für eine semantische Prozessmodellierung benötigt werden. Die vorhandenen Konzepte aus dem Semantic Web-Bereich werden für die speziellen Belange der Ontologie-basierten Erweiterung von Geschäftsprozessmodellen aufgegriffen und erweitert. Um eine Synthese der Prozesse zu erreichen, wurden verschiedene Algorithmen entwickelt. Deren Aufbau und die Ergebnisse, die nach Ausführung der Syntheseverfahren im Rahmen diverser Beispiele erzielt wurden, werden detailliert beschrieben. Um die Algorithmen testen zu können, entstand eine prototypische Implementierung. In diesem Prototyp kann ein Geschäftsprozess durch ein UML2-Aktivitätsdiagramm modelliert werden. Nach Erstellen des Modells ist es möglich eine semantische Anreicherung der einzelnen Prozesse vorzunehmen und eine Synthese durchzuführen. Sowohl der Aufbau und die Konzepte des Programmes, als auch das zugrundeliegende Rahmenwerk und benötigte Komponenten des Prototyps werden erklärt. Abschliessend wird dessen Installation und Bedienung beschrieben, bevor ein kurzer Ausblick über mögliche Erweiterungen der semantischen Modellierung und des Prototyps die Arbeit abrundet