Blokklánc alkalmazások konformanciallenőrzésének folyamatbányászat alapú támogatása

Az utóbbi években a blokkláncra épülő alkalmazások érett, a hétköznapokban bizalommal használható architekturális megoldássá fejlődtek. A blokklánc-rendszerek előnyeit felismerve egyre több új vállalkozás választja ezt a megoldást rendszere megvalósításához, valamint egyre több, korábban más platformon működő megoldást telepítenek át blokklánc-rendszerre.

Mind az új rendszerek implementálása, mind a régiek átállása esetén felmerül a kérdés, hogy a létrejövő alkalmazás ezen az új, más sajátosságokkal rendelkező platformon is úgy működik-e, ahogyan az a követelményekből elvárható, illetve ahogy az esetleges korábbi alkalmazás működött.

Munkám során az volt a célom, hogy szakterület-specifikus információk felhasználásának, beépítésének lehetőségével támogassam blokklánc alkalmazások helyességének folyamatbányászati módszerekkel történő ellenőrzését.

Üzleti alkalmazások helyességének ellenőrzésére az egyik módszer a folyamatbányászat (process mining). A folyamatbányászat a már futó alkalmazás futásának eseménynaplóját (log) használja fel. Ebből az eseménynaplóból származtathatja az alkalmazás annak viselkedésén alapuló modelljét (process discovery), mely összevethető az elvárt modellel; emellett egy meglévő (pl. szakértők által a követelmények alapján előállított) modelljét összevetheti az eseménynaplóval, ellenőrizve bizonyos feltételek teljesülését (conformance checking). Erre az általános feladatra számos széles körben elterjedt algoritmus létezik. Ezek azonban nem tudják felhasználni a konkrét feladatra vonatkozó további információkat. Az adott szakterület kényszereivel, tudásával kiegészítve működő folyamatbányászati eszköz nagyban segítheti alkalmazóinak munkáját. Ennek segítségével egy szakértő sokkal pontosabb modelleket alkothat, melyek jobban reprezentálják az adott terület működését.

A fentiek megvalósítására több módszert is megvizsgáltam: szakértői annotációkkal ellátott BPMN modelleken futtatható módosított folyamatbányászati algoritmusokat egy széles körben használt Python-könyvtárból kiindulva, illetve korlátozott természetes nyelű (CNL) leírások tudásgráf-alapú ellenőrzését.

Az első módszer során a BPMN szabvány által támogatott, de a legtöbb folyamatelemző eszköz által nem használt annotációkat használtam fel. A modell elemeire rakható, speciálisan megkonstruált annotációkkal a szakértő jelezheti az adott elemre vonatkozó szakterület-specifikus feltételezést. Az alkalmazás ez alapján egy módosított folyamatmodellt generál, melyet az eseménynaplóban található egyes lefutásokra a szakterületi feltételezésnek megfelelően máshogyan értékel ki.

A másik megoldás esetén egy ontológiaépítő és -ellenőrző keretrendszert használtam fel. Az ontológia leírásába beépítettem egy általánosságban vett folyamattal kapcsolatos alapvető információkat, az adott folyamat szakterület-specifikus információit, illetve az éppen vizsgálandó folyamatpéldány adatait, melyeket az eseménynaplóból automatikusan származtattam. Ez után az ontológiaellenőrző keretrendszer segítségével meg lehet állapítani, hogy az adott lefutás során teljesülnek-e a folyamattal kapcsolatos szakterületi követelmények.

szerző

Benkő Csaba
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)

konzulens

Dr. Gönczy László
docens, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék