Automatisierte Erkennung inhaltlicher Modellierungsfehler in Geschäftsprozessmodellen

• Applicant: Professor Dr. Volker Gruhn
• Subject Area: Software Engineering and Programming Languages
• Term: from 2012 to 2016
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 221765490

Geschäftsprozessmodelle (GPM) beschreiben betriebliche Abläufe. Sie werden in der Softwaretechnologie zum einen genutzt, um die Kommunikation über die Fachlichkeit von Informationssystemen zwischen den Beteiligten im Software-Entwicklungsprozess zu unterstützen. Zum anderen sind GPM in der modellgetriebenen Entwicklung von Bedeutung, da sie den Ausgangspunkt einer Kette von Modellen bilden können, die durch mehrstufige Verfeinerungen und Transformationen zum endgültigen Softwareprodukt hinführt. Für beide Ziele ist die Qualität von GPM von entscheidender Bedeutung: Als Voraussetzung für eine unmissverständliche Kommunikation und korrekte Modelltransformation sollen GPM frei von Redundanzen, Widersprüchen und inhaltlichen Fehlern sein sowie den zu modellierenden realen Geschäftsprozess möglichst effizient darstellen. Ziel unserer Forschung ist es daher, mögliche inhaltliche Modellierungsfehler in GPM bereits zur Modellierungszeit zu erkennen und dem Modellierer entsprechende Verbesserungsvorschläge zu geben. Die wichtigste Herausforderung liegt dabei darin, dass ein bedeutender Teil der in einem GPM enthaltenen Information sich nicht aus der Notationssemantik ergibt (auf die sich klassische Verfahren zur Modellanalyse stützen), sondern in Form der Element-Beschriftungen in freiem, natürlichsprachigem Text vorliegt. In diesem Vorhaben soll daher ein Verfahren entwickelt werden, das zur Fehlererkennung sowohl die Struktur als auch die Beschriftungen der Knoten eines GPM analysiert, da letztere die semantische (inhaltliche) Bedeutung des Modells beschreiben. Zur Entdeckung von Modellierungsfehlern soll das zu untersuchende Modell dabei mit Katalogen bekannter Problemmuster verglichen werden. Liegt eine Instanz eines Problemmusters vor, soll eine Verbesserung vorgeschlagen werden. Das Verfahren soll unabhängig von einer konkreten Anwendungsdomäne und damit unabhängig von einem bestimmten Vokabular arbeiten. Auf diese Weise soll das zu entwickelnde Verfahren Widersprüche, Lücken etc. in den Beschriftungen der Modellelemente bzw. Widersprüche zwischen Beschriftungen und Struktur des Modells aufdecken (z.B. die Modellierung der Prüfung eines Artefakts ohne Modellierung des Vorgehens bei festgestellten Mängeln, oder ohne Modellierung einer erneuten Prüfung der überarbeiteten Version). Anwendung kann dieses Verfahren in der Software-Entwicklungspraxis sowohl schon während des Modellierens zur frühzeitigen Qualitätssicherung einzelner Modelle finden, als auch bei der nachträglichen Analyse einer großen Zahl von GPM, z.B. im Rahmen eines Reviews.

• DFG Programme: Research Grants