Matching Contest

Hintergrund/ Motivation

"Process model matching" beschäftigt sich mit dem Abgleich von Prozessmodellen, beispielsweise werden Aktivitäten innerhalb der Modelle auf Übereinstimmung geprüft. In den letzten Jahren wurden viele Techniken vorgeschlagen. Beispiele beinhalten Techniken für die Validierung einer technischen Umsetzung eines Geschäftsprozesses, die Delta-Analyse für Prozessimplementierungen und ein Referenzmodell, die Harmonisierung von Prozessvarianten, die Suche nach Prozessmodellen oder "Clone Detection". Inspiriert von den Gebieten des "Schema Matching" und "Ontology Alignment", führte diese Nachfrage zur Entwicklung verschiedener Techniken des Process Model Matching. Dennoch sind diese Techniken Heuristiken und ihre Ergebnisse somit ungewiss, sodass eine einheitliche Evaluation notwendig wird. Jedoch fehlen derzeit der BPM Community etablierte Datensätze und Frameworks für die Evaluation. Der Model Matching Contest soll die Notwendigkeit der effektiven Evaluation aufzeigen. Zu diesem Zweck werden "Process Model Matching Problems" veröffentlicht und Implementierungen gesucht, die diese Probleme lösen.

Matching Problems

Der Wettbewerb umfasst zwei Sätze von "Process Model Matching Problems".

1. Hochschulzugangs-Prozesse. Dieses Set enthält Prozessmodelle, die die Zulassungsverfahren von neun deutschen Hochschulen repräsentiert. Alle Modelle enthalten englischen Text. Die Modelle wurden von verschiedenen Modellierern, mit unterschiedlicher Terminologie und Erfassung auf verschiedenen Granularitätsebenen, erstellt. Alle Modelle sind als Petri-Netze im PNML-Format verfügbar und sollen paarweise miteinander verglichen werden. Fernen werden für acht von 36 Modell-Paaren Goldstandards zur Verfügung gestellt, die als Basis zur ersten Auswertung dienen.
2. Geburtsregistrierungs-Prozesse. Dieses Set umfasst neun Modelle der Geburtsregistrierungs-Prozesse in Deutschland, Russland, Südafrika, und den Niederlanden. Vier Modelle wurden von Studenten der HU Berlin erstellt, fünf der Modelle stammen aus einer Prozessanalyse in niederländischen Gemeinden. Auch hier enthalten alle Modelle nur englischen Text, sind als Petri-Netze im PNML-Format verfügbar und werden paarweise miteinander verglichen.

Teilnahme

Die Aufgabe für die Teilnehmer des Wettbewerbs besteht darin, die gegebenen Matching Problems mit ihrer selbst entwickelten Matching-Methode zu lösen.

Die Model Matching Methode  (PDF)

Der Triple-S-Matching-Ansatz folgt dem KISS-Prinzip durch die Vermeidung von Komplexität. Er kombiniert Ähnlichkeitsmaße von unabhängigen Ebenen als Basis, um eine Entscheidung über die Ähnlichkeit von Transition-Paaren unterschiedlicher Prozessmodelle zu treffen. Die folgenden drei Ebenen und Ähnlichkeitsmaße werden berücksichtigt:

• Syntaktischen Ebene - SIM_syn (a, b)
• Semantische Ebene - SIM_sem (a, b) und
• Strukturelle Ebene - SIM_struc (a, b).

Diese drei Ähnlichkeitsmaße werden zu einer finalen Größe zusammengefasst:

SIM_total (a, b) = ω₁ * SIM_syn (a, b) + ω₂ * SIM_sem (a, b) + ω₃ * SIM_struc (a, b).

Die drei Parameter ω₁, ω₂, ω₃ definieren das Gewicht der einzelnen Ähnlichkeits-Ebenen. Ein Schwellenwert θ wird verwendet, um festzustellen, ob die Transitionen tatsächlich übereinstimmen. Wenn SIM_total> θ, dann ist eine positive Übereinstimmung der Transitionen zu erkennen.

Für den Wettbewerb wurden die Werte ω₁ = 0,45, ω₂ = 0,3, ω₃ = 0,25 und θ = 0,6 gewählt, um annähernd optimale Ergebnisse mit den Goldstandards zu erreichen. Mit diesen Werten erreichen wir Werte von 0,49 und 0,35 für Precision und Recall für die gegebenen Goldstandard Beispiele.

Download des Programms: Triple-S Matching Implementierung

Ausführung:

• To run the Triple-S matching just execute java -jar TripleS.jar <sourceFolder> in a command line.
• <sourceFolder> represents the folder which contains a data set. Each unique pair of pnml-files will be matched.
• After termination the result files are saved in a new folder results.

Weiterführende Informationen: PMC-MR' 13