Composição de padrões: uma abordagem para recomendação na modelagem de processos de negócio

Abstract

RESUMO: A Modelagem de Processos de Negócio tem sido cada vez mais aplicada por organizações, as quais procuram melhorar seu desempenho operacional. Por outro lado, esta atividade apresenta grandes desafios, sendo considerada custosa e de difícil condução nos ambientes destas organizações. Dessa forma, é comum projetos de modelagem serem abandonados, descontinuados ou apenas parcialmente concluídos, indicando que as técnicas de Modelagem típicas, nestes casos, não são adequadas ou carecem de mecanismos apropriados para alinhar iniciativas de modelagem com o dia a dia intenso dos ambientes organizacionais. Nesse sentido, diversas iniciativas tecnológicas vêm sendo consideradas para apoiar essa atividade, dentre estas os Sistemas de Recomendação. O uso desses sistemas tem sido considerado uma abordagem capaz de produzir benefícios como a redução do tempo de construção de modelos, a diminuição na incidência de erros de modelagem e a mitigação de problemas como a inexperiência de modeladores e a falta de conhecimento sobre o domínio do processo. Esta dissertação busca contribuir para o desenvolvimento desses sistemas, no âmbito da modelagem de processos, apresentando uma abordagem denominada Composição de Padrões. A Composição de Padrões tem como benefício principal permitir a construção de mecanismos de recomendação posicional, nos quais as recomendações são produzidas considerando-se uma análise conjunta das opções de modelagem do processo alvo, garantindo assim a consistência da sequência de passos da modelagem até que o modelo completo seja concluído. A Composição de Padrões também estabelece uma arquitetura para apoiar processos de recomendação interativos e integrados ao ambiente de modelagem, no qual, a cada decisão de modelagem, o espaço de solução das recomendações é restabelecido com base no estado atual do modelo e na especificação das regras e restrições de negócio ainda não atendidas. Para determinar as opções de modelagem (recomendações), a Composição de Padrões utiliza um modelo declarativo intermediário o qual é analisado conjuntamente para produzir as recomendações. A análise conjunta das sentenças nesses modelos permite a composição das recomendações de forma consistente e na devida ordem. Como prova de conceito, foi desenvolvida uma ferramenta de modelagem BPMN com apoio baseado na Composição de Padrões. A proposta foi então avaliada empiricamente pela aplicação da ferramenta em diversos cenários de teste. Os testes e estudos realizados mostraram a sua efetividade. Os modelos produzidos se demonstraram consistentes e o processo de modelagem eficiente.

ABSTRACT: Business Process Modeling has been increasingly applied by organizations seeking to improve their operational performance. On the other hand, this activity presents great challenges, being considered costly and difficult to conduct in these organizations' environments. This way, it is common for modeling projects to end up being abandoned, discontinued or only partially completed, indicating that typical Modeling techniques, in these cases, are not adequate or lack appropriate mechanisms to align modeling initiatives with the intense day-to-day of the organizational environments. In this sense, several technological initiatives have been considered to support this activity, among them the Recommendation Systems. The use of these systems has been considered an approach capable of producing benefits such as the reduction of model construction time, the reduction in the incidence of modeling errors and the mitigation of problems such as the inexperience of modelers and the lack of knowledge about the process domain. This dissertation aims to contribute to the development of these systems, in the scope of process modeling, presenting an approach called Pattern Composition. The Pattern Composition has the main benefit of allowing the construction of positional recommendation mechanisms, in which recommendations are produced considering a joint analysis of the target process modeling options, thus ensuring consistency in the sequence of modeling steps until the complete model is completed. The Pattern Composition is also an architecture to support interactive recommendation processes integrated into the modeling environment, in which, at each modeling decision, the solution space for the recommendations is reestablished based on the current state of the model and on the specification of business rules and restrictions that were not yet solved. To determine modeling options (recommendations), Pattern Composition uses an intermediate declarative model that is analyzed together to produce the recommendations. The joint analysis of the sentences in these models allows the composition of the recommendations in a consistent way and in the proper order. As a proof of concept, a BPMN modeling tool was developed with support based on the Pattern Composition. The proposal was then evaluated empirically by applying the tool in several test scenarios. The tests and studies carried out have shown its effectiveness. The models produced from showed consistent and efficient modeling process.