Projektstruktur

Das Hauptziel des Forschungsvorhabens, die Entwicklung von anwendungsbezogenen Interoperabilitätsszenarien zwischen Simulation und Process-Mining, wird durch drei Arbeitsschritte erreicht.

Zunächst werden Interoperabilitätsszenarien systematisch analysiert und aus der Anwendung heraus begründet formuliert. Die Formulierung erfolgt anhand von anwendungsbezogenen Use-Cases und literaturbasierten Recherchen zu vorhandenen Verknüpfungen von Process-Mining und Simulation. Als Ergebnis liegen Erkenntnisse für eine anwendungsbezogene, organisatorische Interoperabilität vor. Darauf aufbauend muss die Verknüpfung sowohl auf semantischer als auch syntaktischer Ebene festgelegt werden. Hierzu werden eine passende Softwarearchitektur und die erforderlichen Datenmodelle sowie geeignete technische Datenaustauschformate und Schnittstellen festgelegt. Die semantische Interoperabilität, die eine Verbindung zwischen den verschiedenen Modellierungsparadigmen der Simulation und des Process-Minings ermöglicht, wird parallel zur Entwicklung des Demonstrators erarbeitet und umgesetzt.

Zur Überprüfung des entwickelten Interoperabilitätskonzepts wird ein Softwaredemonstrator entwickelt, mit dem die identifizierten Interoperabilitätsszenarien umgesetzt werden. Die Implementierung des Demonstrators geschieht im Hinblick auf eine zukünftige Erweiterbarkeit der Software um weitere Szenarien und umfasst sowohl die syntaktische als auch die semantische Ebene der Interoperabilität. Für die semantische Interoperabilität wird ein semantisches Modell entwickelt. Dieses erlaubt eine Abbildung der Modellelemente aus Simulation und Process-Mining aufeinander, unter Berücksichtigung der verschiedenen Modellierungsparadigmen. Dadurch wird die Überführung eines Prozessgraphen – unter Zuhilfenahme zusätzlicher Informationen aus Eventlogs – in ein strukturorientiertes Simulationsmodell möglich. Zur kontinuierlichen Weiterentwicklung des Demonstrators werden regelmäßig Softwaretests durchgeführt, bei denen neben der methodischen Absicherung die Skalierbarkeit der umgesetzten Ergebnisse im Vordergrund steht.

Der letzte Arbeitsschritt dient der Evaluation des entwickelten Demonstrators. Für die fallstudienbasierte Evaluation stehen verschiedene Referenzsysteme als Untersuchungsgegenstände zur Verfügung. Neben zwei Modellanlagen an der Universität wird der Demonstrator in einer realen Pilotanwendung, die durch den Anwendungspartner festgelegt wird, evaluiert. Anhand der Untersuchungssysteme wird der Demonstrator im Rahmen einer zweistufigen Evaluation erprobt. Die Ergebnisse der ersten Evaluation fließen in die Verbesserung des Demonstrators ein. In der zweiten Evaluationsstufe verfolgen die Forschungspartner eine kritische Bewertung der Ergebnisse vor dem Hintergrund der Anwenderakzeptanz und der nach Projektende geplanten Weiterentwicklung des Demonstrators zur Marktreife.