Semantische Prozessmodellierung – Konzeption und informationstechnische Unterstützung einer ontologiebasierten Repräsentation von Geschäftsprozessen

Abstract

Eine Erweiterung von Prozessmodellierungssprachen wird entworfen, mit deren Hilfe die in natürlicher Sprache formulierte Semantik der Bezeichner von Prozessmodellelementen durch formale Begriffe einer Ontologie repräsentiert werden kann. Diese Verknüpfung von semiformalen Modellen einerseits und formalen Ontologien andererseits wird als Semantische Prozessmodellierung charakterisiert. Das Konzept wird beispielhaft anhand der Sprachen EPK (Ereignisgesteuerte Prozesskette), BPMN (Business Process Modeling Notation) und OWL (Web Ontology Language) eingeführt und in Form eines Informationsmodells generalisiert. Durch die Formalisierung der modellelementbezogenen Semantik im Zusammenspiel mit der Nutzung von Inferenzmaschinen können die Suche in Modellen verbessert und neue Möglichkeiten der inhaltlichen Validierung erschlossen werden. Mithilfe einer Systemarchitektur und eines Prototyps wird die Einbettung des Ansatzes in bestehende IT-gestützte Arbeitsumgebungen von Modellierern demonstriert. Es wird deutlich, dass durch Modellierungs-Tools, die um semantische Technologien angereichert sind, Vorteile in den Bereichen verteilte Modellierung, Modellmanagement, IT-Business-Alignment und Compliance erzielbar sind.AbstractAn extension of process modeling languages is designed which allows representing the semantics of model element labels which are formulated in natural language by using concepts of a formal ontology. This combination of semiformal models with formal ontologies will be characterized as semantic process modeling. The approach is exemplarily applied to the languages EPC (Event-driven Process Chain), BPMN (Business Process Modeling Notation) and OWL (Web Ontology Language) and is generalized by means of an information model. The proposed formalization of the semantics of individual model elements in conjunction with the usage of inference engines allows the improvement of query functionalities in modeling tools and enables new possibilities of model validation. The integration of the approach in the IT-based work environments of modelers is demonstrated by a system architecture and a prototypical implementation. Evidently, advantages in the areas of modeling, model management, business/IT alignment, and compliance can be achieved by the application of modeling tools augmented with semantic technologies.