在擴展的G-KRA模型框架下形式化工作流建模過程

孫 利

（吉林廣播電視大學，吉林 長春 130022）

1 前言

工作流是商業過程的自動化，在這個過程中，文檔、信息或任務按照一個規則集合從一個參與者傳遞到另一個參與者。構建一個好的工作流模型對于工作流的執行是很重要的。在開發工作流管理系統的過程中，很多方法致力于尋找一個一般的形式化方法來描述商業過程，同時也有很多學者從不同的角度分析了工作流建模,并且基于各種不同的框架構造了工作流模型。Saitta和Zucher兩位學者提出了表示改變的模型，既包含了語法重構又包含了抽象。這個模型稱為KRA(Knowledge Reformulation and Abstraction)模型，它設計用來幫助問題的概念化和抽象算子的自動應用。與KRA模型相比，G-KRA模型(General KRA model)更一般、更靈活地表示了客觀世界，它可以從不同的抽象粒度表示客觀世界。擴展了G-KRA模型的基本感知為多重感知，根據部件所屬的不同域生成了多重域抽象模型。

文章給出了在擴展的G-KRA模型框架下的多重域工作流抽象建模過程，將工作流的工作步作為多重域的任務，即它們可以在不同的工作流中扮演不同的角色。在生成工作流抽象模型的同時，通過確定它們工作的域，生成與其他工作流模型之間的接口。本文第二部分簡單介紹擴展的G-KRA模型框架，第三部分定義一些概念描述多重域工作流抽象模型和任務感知。第四部分給出多重域工作流抽象建模過程的形式化描述，第五部分總結全文并提出下一步的工作。

2 擴展的G-KRA模型

這部分我們引入文獻[9]中提出的G-KRA模型的相關表示和概念。

定義1（多重域感知）一個多重域感知是一個五元組，MP={OBJ,D,ATT,FUNC,REL}，其中：

OBJ表示對W中的對象進行感知，根據各個對象可能參與的領域活動建立不同領域涉及的對象集合。為了實現某個（些）對象的多領域行為建模，在此感知的對象除了結構上構成W的實體外，可能會增加W的非組成實體以共同完成此類對象的跨域行為，我們稱之為輔助對象。D為待表示世界W可能涉及到的領域集合。ATT表示所有感知對象具備的屬性的集合。FUNC確定了不同領域內對象的函數集，用以表示對象的行為。REL表示對象實體之間的關系集合，包括域內實體之間和不同域內實體之間的關系。

我們在這里根據不同域間具體的連接對象，將域間關系DR廣義定義為兩類：

（1）DR1:OBJ（Wi）∩OBJ（Wi）=Φ。DR1表示當W的多重域模型Wi和Wj中的構成對象交集為空（即Wi和Wj中不存在有跨域行為的實體）時，域模型Wi和Wj之間存在的域關系。多個工作在獨立域上的對象集合構成的子系統之間通過共享數據集建立域間關系。

（2）DR2:OBJ（Wj）∩OBJ（Wj）=obj=Φ。DR2則表示W的多重域模型Wi和Wj中的對象實體存在跨域行為，即同一對象同時工作在多個不同的域內，詳見文獻。

3 相關概念

本節引入一些概念在擴展的G-KRA模型中表示工作流。

定義1（任務感知）：一個任務感知是一個五元組，即TP=(TaskName,Domains,ActorType,IN,OUT),其中

-TaskName是任務的標示符；

-Domains表示任務所在的域的集合；

-ActorType是負責執行任務的執行者；

-IN和OUT分別表示任務處理和提供的資源類型。

定義2（任務連接感知）：一個任務連接感知是一個三元組，即TConnP=(ConnType,TP1,TP2,Constraints)，表示當條件集合Constraints中的條件成立時，在任務感知TP1和TP2之間存在一個類型為ConnType的連接。

注意一個任務可能工作在不只一個域，因此TP1和TP2之間的連接實際上是一個任務之間連接的集合，這些任務是基于TP1和TP2所在域被實例化的，如圖1所示。

圖1 TP1和TP2間的連接

定義3（多重域工作流感知）：一個多重域工作流感知是一個三元組，即MDWfP=(WfDomain,TaskInsSet,Conns)，其中：

-WfDomain是被感知的工作流的域；

-TaskInsSet是任務實例的集合，這些任務實例構成了工作流的執行步；

-Conns是任務實例之間的連接感知，體現了任務的執行順序。

4 工作流多重域抽象建模

通過感知特定的工作流，可以得到工作在不同域上的任務。本節給出生成多重域工作流模型和多重任務感知實例的形式化過程，同時給出其與其它多重域工作流模型之間的接口。

//對于那些工作在多重域中的任務感知，為每個域構造一個實例形成集合TInsSet，選擇與被感知工作流相同域的一個實例保存其與其它任務感知的連接關系。TInsSet中的任務實例具有不同的域，作為與其它具有不同域（屬于MDWfP）的工作流感知的接口保存。

工作流多重抽象建模過程如圖2所示。

圖2 工作流多重抽象建模過程

5 結語

本文形式化了在擴展的G-KRA模型框架下進行工作流多重域抽象模型過程。構成工作流感知的任務工作在至少一個域，同時生成了那些工作在超過一個域上的任務感知。構造了不同域的任務實例，并且作為與其它多重域工作流抽象模型的接口。建模過程給出了一個豐富的工作流模型，該模型可以通過多重域任務感知與其它工作流模型進行通信。我們將在后續研究中繼續探索多重域工作流抽象模型和通信過程之間的關系，生成推理范圍更廣的多重域工作流抽象模型。

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