Настоящий период развития информационных технологий (ИТ) характеризуется взрывоподобным процессом создания разнообразных информационных моделей: моделей данных (таких как, например, ODMG, SQL, UML, стеки XML и RDF моделей данных), процессных моделей (XPDL, BPEL4WS, BPML, XLANG, WSFL, WSCI) и моделей потоков работ (Staffware, COSA, InConcert, Eastman, FLOWer, Domino, Meteor, Mobile, MQSeries, Forte, Verve, Vis. WF, Changeng, IFlow, SAP/R3) и др.

Этот процесс сопровождается другой тенденцией – накоплением использующих подобные модели информационных компонентов и сервисов, число которых экспоненциально растет. Этот рост вызывает все увеличивающуюся потребность интеграции модельно неоднородных компонентов и сервисов в различных применениях, а также их повторного использования и композиции для реализации новых информационных систем [Ka07]. Масштабы этих явлений являются достаточной мотивацией для исследования и разработки адекватных методов оперирования разнообразными информационными моделями.

Основу этих методов составляет понятие канонической информационной модели, служащей в качестве общего языка, «эсперанто», для адекватного выражения семантики разнообразных информационных моделей, окружающих нас. В лаборатории композиционных методов проектирования информационных систем ИПИ РАН проблеме синтеза канонических моделей уделяется значительное внимание на протяжении многих лет. Методы синтеза канонических моделей развивались в лаборатории по мере развития моделей представления информации в ИТ. Были разработаны методы синтеза для структурных и объектных моделей [Ka78, Ka83, Ka90, Ka97].

Главным принципом синтеза канонической модели является ее расширяемость. Благодаря этому достигается семантическая интеграция и интероперабельность в неоднородной среде, включающей различные модели. Ядро C канонической модели фиксируется. Для каждой из информационных моделей M, входящих в неоднородную среду, строится такое расширение ядра E, что C в совокупности с E уточняется моделью M (неформально, спецификация A уточняет спецификацию D, если A можно использовать вместо D так, что пользователь D не замечает этой замены). Факт уточнения формально доказывается при помощи специальных языков и инструментальных средств [Ab92, Ab96]. Каноническая модель для неоднородной среды формируется как объединение всех расширений, построенных для моделей, составляющих среду.

Настоящий доклад посвящен методам синтеза канонических процессных моделей, необходимых для описания деятельности различных организаций при решении задач. Например, модели виртуальных организаций основаны на композиции процессов реальных организаций, вовлеченных в сферу деятельности виртуальной организации. Трейдинг процессов и композиции процессов, реализующих заданный процесс (что является одной из важнейших задач в семантическом Web или в мобильных системах), является другим примером. Процессы реализуются как потоки работ.

Отображение процессов при синтезе их канонической модели требует сохранения семантики одновременного поведения (concurrency). Относительно недавно была разработана интерпретация одновременных событий, характерных для процессных моделей, в логическом языке спецификаций, поддерживающем уточнение [Bu00, St02]. Такой подход позволяет конструировать доказательные уточнения процессных спецификаций. Одновременно многообразие моделей потоков работ удалось описать в виде образцов потоков работ [Aa03]. Благодаря этим двум событиям, появилась возможность выбора ядра канонической процессной модели и построения ее расширений, уточняемых различными образцами потоков работ. Таким образом, открылся путь к синтезу канонической процессной модели [Ka05-1, Ka05-2], результаты которого предполагается рассмотреть в рамках настоящего доклада.

Слайды к докладу в формате PDF: Canonical process model synthesis.pdf

Литература:

[Ka07] Kalinichenko L. A., Briukhov D. O., Martynov D. O., Skvortsov N.A., Stupnikov S. A. Mediation Framework for Enterprise Information System Infrastructures //The 9th International Conference on Enterprise Information Systems (ICEIS). 2007.

[Ka78] Kalinichenko L.A. Data model transformation method based on axiomatic data model extension // 4th International Conference on Very Large Data Bases (VLDB): Proceedings. -- 1978.

[Кa83] Калиниченко Л.А. Методы и средства интеграции неоднородных баз данных. - Москва: Наука, 1983. - 423 с.

[Ka90] Kalinichenko L.A. Methods and tools for equivalent data model mapping construction // EDBT'90 Conference: Proceedings. -- Springer, 1990.

[Ka97] Kalinichenko L.A. Method for Data Models Integration in the Common Paradigm // Advances in Databases and Information Systems: Proceedings of the First East-European Conference. - 1997.

[Ab92] Abrial J.-R. B-Technology: Technical overview. - BP International Ltd., 1992.

[Ab96] J.-R. Abrial. The B-Book. - Cambridge University Press, 1996.

[Bu00] M. Butler. csp2B: A Practical Approach to Combining CSP and B // Formal Aspects of Computing. - 2000. - V. 12.

[St02] Stupnikov S.A.,Kalinichenko L.A., Jin Song DONG. Applying CSP-like Workflow Process Specifications for their Refinement in AMN by Pre-existing Workflows / Advances in Databases and Information Systems: Proceedings of the Sixth East-European Conference. - 2002.

[Aa03] W.M.P. van der Aalst, A.H.M. ter Hofstede, B. Kiepuszewski, A.P. Barros. Workflow Patterns // Distributed and Parallel Databases. -- 2003. -- V. 14, № 3. -- P. 5-51.

[Ka05-1] L.Kalinichenko, S.Stupnikov, N.Zemtsov. Extensible Canonical Process Model Synthesis Applying Formal Interpretation. Proceedings of the 9th East European Conference Advances in Databases and Information Systems, ADBIS-2005, Tallinn, September 2005, p. 183 -198

[Ka05-2] Л.А.Калиниченко, С.А.Ступников, Н.А.Земцов. Синтез канонических моделей для интеграции неоднородных источников информации. Москва, ИПИ РАН, 2005 г., 86 стр.