Am 24. Juli 2014 hat Ulrich Kreher seine Dissertationsschrift mit dem Titel

Konzepte, Architektur und Implementierung adaptiver Prozessmanagementsysteme

erfolgreich an der Universität Ulm verteidigt. Das DBIS-Team gratuliert Ulrich herzlich zur Erlangung des Doktortitels der Naturwissenschaften (Dr. rer. nat.) und wünscht ihm für seine weitere Zukunft alles Gute und viel Erfolg. Doktorvater von Ulrich ist Prof. Dr. Manfred Reichert, Co-Betreuer und zweiter Gutachter ist Prof. Dr. Peter Dadam.

Mitglieder des Promotionskommitees:

• Prof. Dr. Uwe Schöning (Vorsitz)
• Prof. Dr. Manfred Reichert (Doktorvater und Erster Gutachter)
• Prof. Dr. Peter Dadam (Zweiter Gutachter)
• Prof. Dr. Franz Schweiggert (Wahlmitglied)
• Prof. Dr. Franz Hauck (Wahlmitglied)

Hintergrund

Prozessmanagementsysteme (PrMS) besitzen erhebliches Potential: Betriebliche Abläufe werden in Form von Prozessmodellen explizit repräsentiert und durch eine mächtige Laufzeitumgebung ausgeführt. Die aktive Steuerung und Überwachung durch das PrMS macht die Abläufe transparent und jederzeit nachvollziehbar. Auf diese Weise kann das PrMS beispielsweise die Einhaltung vorgegebener Richtlinien gewährleisten. Wissenschaftlich fundierte Konzepte, etwa zu Korrektheitskriterien für Prozesse und deren Anwendung zur Modellier- und Ausführungszeit, vereinfachen die Umsetzung der Abläufe, erhöhen die Robustheit zur Ausführungszeit und verringern den Testaufwand im Vergleich zu herkömmlicher Softwareentwicklung.

Der verstärkte Einsatz von PrMS bei der Realisierung von Informationssystemen sowie die damit einhergehende Trennung von Prozess- und Anwendungslogik hat weitreichende Folgen, ähnlich wie die in der Anwendungsentwicklung seit langem vollzogene Trennung von Anwendungslogik und Daten auf Grundlage von Datenbankmanagementsystemen (DBMS). Das Potential von PrMS wird im Vergleich zu DMBS bisher jedoch kaum genutzt. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass wenig fundierte Systemarchitekturen die Praxistauglichkeit von PrMS stark einschränken. Dennoch ist die Architektur von PrMS im Gegensatz zu DBMS bisher kaum Forschungsgegenstand. Bei DBMS wurden wissenschaftliche Konzepte, wie das Serialisierbarkeitsprinzip, deren technische Umsetzung sowie die Systemarchitektur als Bindeglied detailliert untersucht. Obwohl es für PrMS vergleichbare wissenschaftliche Konzepte gibt, etwa Prozessmetamodelle mit klar definierter Ausführungssemantik, fehlen Untersuchungen zur technischen Umsetzbarkeit sowie realitätsnahe Implementierungen der Konzepte. Bei den in der Praxis eingesetzten PrMS ist die Integration fortschrittlicher Konzepte sehr komplex. Insbesondere kann sie zu massiven Einschränkungen des PrMS führen, etwa bezüglich der Leistungsfähigkeit.

Die vorliegende Arbeit leistet einen wichtigen Beitrag, diese Lücke zwischen wissenschaftlichen Konzepten und umfassender Implementierung zu schließen. Ausgangspunkt bildet die ausführliche Diskussion funktionaler und nicht-funktionaler Anforderungen an ein fortschrittliches adaptives PrMS sowie an entsprechende wissenschaftliche Konzepte. Aufbauend auf diesen Anforderungen werden innovative technische Konzepte für die Implementierung eines PrMS entwickelt und im Detail untersucht. Hierzu gehören beispielsweise Datenstrukturen zur Prozessrepräsentation in Primär- und Sekundärspeicher. Bei den entsprechenden Untersuchungen werden insbesondere auch Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Anforderungen und technischen Konzepten berücksichtigt. Diese ganzheitliche Betrachtung trägt dazu bei, dass Optimierungen einzelner Aspekte im Zusammenspiel nicht zu einer Verschlechterung führen. Simulationen ermöglichen eine ausführliche Evaluation und Validation der technischen Konzepte.

Eine im Rahmen dieser Arbeit entwickelte und im Detail beschriebene Systemarchitektur eines adaptiven PrMS integriert die technischen Konzepte und erfüllt sowohl alle funktionalen als auch nicht-funktionalen Anforderungen an ein fortschrittliches adaptives PrMS. Eine umfassende Machbarkeitsimplementierung validiert die Architektur und die entwickelten Konzepte im praktischen Einsatz.

Die Arbeiten von Ulrich Kreher waren im ADEPT2-Forschungsprojekt angesiedelt. Darüber hinaus bilden die Ergebnisse der Arbeit das Fundament der AristaFlow BPM Suite! Diese wird von der AristaFlow GmbH, einer Ausgründung des Instituts für Datenbanken und Informationssysteme, mittlerweile erfolgreich am BPM Markt vertrieben. 

Referenz:

Ulrich Kreher: Konzepte, Architektur und Implementierung adaptiver Prozessmanagementsysteme, Dissertation, Universität Ulm, 2014