PMLogger: εξόρυξη διεργασιών ως εργαλείο ανάλυσης λογισμικού

Abstract

Σε κάθε εποχή οι οργανισμοί και οι επιχειρήσεις αναζητούν τον βέλτιστο, οικονομικότερο και αποδοτικότερο τρόπο λειτουργίας. Η αναζήτηση αυτή αποτελεί την κινητήρια δύναμη της ανάπτυξης επιστημονικών τομέων που στοχεύουν στη σχεδίαση, τη μοντελοποίηση και βελτιστοποίηση των επιχειρηματικών διεργασιών ενός οργανισμού, όπως ο τομέας της Διαχείρισης Επιχειρηματικών Διεργασιών (Business Process Management) και η Εξόρυξη Διεργασιών (Process Mining). Εφόσον οι ενέργειες που εκτελούνται από κάθε συσκευή, λογισμικό και σύστημα του οργανισμού καταγράφονται για επιχειρησιακούς, ιστορικούς ή ελεγκτικούς λόγους, ο τομέας της Εξόρυξης Διεργασιών επιχειρεί την εξαγωγή της πληροφορίας που εμπεριέχεται στα αντίστοιχα αρχεία καταγραφής γεγονότων και αφορά τις επιχειρηματικές διεργασίες του οργανισμού. Η πλειονότητα των τεχνικών και αλγορίθμων που έχουν αναπτυχθεί στον τομέα αυτό έχουν σκοπό την ανακάλυψη του μοντέλου των διεργασιών του οργανισμού, τον έλεγχο συμμόρφωσης της λειτουργίας του συστήματος με το αντίστοιχο μοντέλο διεργασιών και τη βελτίωση και επέκταση του μοντέλου αυτού. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η αξιοποίηση της Εξόρυξης Διεργασιών στην ανάλυση λογισμικού. Μέσω μιας διαφορετικής προσέγγισης των ορισμών του τομέα, επιχειρούμε την εφαρμογή των τεχνικών και αλγορίθμων του στις λειτουργικές διεργασίες ενός λογισμικού. Η προσέγγιση αυτή μπορεί να οδηγήσει στην πιο εύκολη εξοικείωση των νέων εργαζομένων με τα έργα λογισμικού στα οποία συμμετέχουν, στη συνολική διάγνωση λαθών, σημείων συμφόρησης ή καθυστέρησης, των πιθανών εξαρτήσεών τους και στην άμεση αναγνώριση της αιτίας τους. Μπορεί επίσης να συμβάλλει στην αυτόματη επιδιόρθωση του κώδικα και τη βελτίωση της τεχνικής και λογικής διεργασίας. Όλα αυτά ενισχύουν το επιχείρημα ότι με την προσέγγιση αυτή η ανάλυση, η διάγνωση και επιδιόρθωση προβλημάτων μπορούν να αυτοματοποιηθούν. Μιας και το σημείο εκκίνησης της Εξόρυξης Διεργασιών και κατά συνέπεια της προτεινόμενης προσέγγισης είναι τα αρχεία καταγραφής γεγονότων (event logs), η εργασία προτείνει τη σχεδίαση και ανάπτυξη ενός εύχρηστου, ανεξάρτητου και δυναμικού λογισμικού αυτόματης κατασκευής event logs με τη δεδομένη προσέγγιση. Τα αρχεία δημιουργούνται κατά τη λειτουργία του λογισμικού και ακολουθούν το κατάλληλο για την Εξόρυξη Διεργασιών πρότυπο XES. Το προτεινόμενο λογισμικό δίνει στους μηχανικούς λογισμικού τη δυνατότητα άμεσης και αυτόματης παραγωγής XES αρχείων γεγονότων χωρίς να απαιτείται καμία γνώση σχετικά με τις διαδικασίες που αυτό εκτελεί. Δεν απαιτεί την ανάπτυξη επιπλέον κώδικα, εξειδικευμένων γνώσεων προγραμματισμού, ούτε γνώσεων του τομέα της Εξόρυξης Διεργασιών ή του προτύπου XES. Παρέχεται με τη μορφή βιβλιοθήκης και μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί σε πολλούς διαφορετικούς τύπους έργων με την ίδια υλοποίηση, ενώ δεν επεμβαίνει στον κώδικα του λογισμικού στο οποίο ενσωματώνεται. Επιπλέον, η προτεινόμενη υλοποίηση δίνει τη δυνατότητα δυναμικού ορισμού των διεργασιών και κατασκευής πολλαπλών μοντέλων για διαφορετικές σκοπιές της ίδιας λειτουργικής διεργασίας. Θεωρούμε ότι με την υλοποίηση αυτή συμβάλλουμε στη διάδοση της Εξόρυξης Διεργασιών και στην καθιέρωση του XES προτύπου στον τομέα της Ανάλυσης Λογισμικού. Ευελπιστούμε η παρούσα εργασία να ανοίξει το δρόμο για το συνδυασμό των δύο τομέων και να κερδίσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας ώστε να αναπτυχθούν εργαλεία αυτοματοποίησης της ανάλυσης, αξιολόγησης και επιδιόρθωσης λογισμικού μέσω της εφαρμογής της Εξόρυξης Διεργασιών.