Há três décadas, os sistemas de informação corporativos eram projetados para apoiar a execução de tarefas pontuais. Atualmente, esses sistemas também precisam gerenciar os fluxos de trabalho (workflows) e processos de negócio de uma organização. Em comunidades científicas de físicos, astrônomos, biólogos, geólogos, entre outras, seus sistemas de informações distinguem-se dos existentes em ambientes corporativos por: tarefas repetitivas (como re-execução de um mesmo experimento), processamento de dados brutos em resultados adequados para publicação; e controle de condução de experimentos em diferentes ambientes de hardware e software. As diferentes características dos dois ambientes corporativo e científico propiciam que ferramentas e formalismos existentes ou priorizem o controle de fluxo de tarefas, ou o controle de fluxo de dados. Entretanto, há situações em que é preciso atender simultaneamente ao controle de transferência de dados e ao controle de fluxo de tarefas. Este trabalho visa caracterizar e delimitar o controle e representação do fluxo de dados em processos de negócios e workflows científicos. Para isso, são comparadas as ferramentas CPN Tools e KEPLER, que estão fundamentadas em dois formalismos: redes de Petri coloridas e grafos de workflow orientados a atores, respectivamente. A comparação é feita por meio de implementações de casos práticos, usando os padrões de controle de dados como base de comparação entre as ferramentas. / Three decades ago, business information systems were designed to support the execution of individual tasks. Todays information systems also need to support the organizational workflows and business processes. In scientific communities composed by physicists, astronomers, biologists, geologists, among others, information systems have different characteristics from those existing in business environments, like: repetitive procedures (such as re-execution of an experiment), transforming raw data into publishable results; and coordinating the execution of experiments in several different software and hardware environments. The different characteristics of business and scientific environments propitiate the existence of tools and formalisms that emphasize control-flow or dataflow. However, there are situations where we must simultaneously handle the data transfer and control-flow. This work aims to characterize and define the dataflow representation and control in business processes and scientific workflows. In order to achieve this, two tools are being compared: CPN Tools and KEPLER, which are based in the formalisms: colored Petri nets and actors-oriented workflow graphs, respectively. The comparison will be done through implementation of practical cases, using the dataflow patterns as comparison basis.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:05:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3978.pdf: 2293519 bytes, checksum: bebf48e9b57957fa077811d04a5d672e (MD5) Previous issue date: 2010-06-29 / Financiadora de Estudos e Projetos / A Flexible Manufacturing System is a production system where more than one event can occur simultaneously in parallel, asynchronously or concurrently. These are designed to meet the needs of the market, demand for improved product quality, lower costs and shorter delivery times. Due to the complexity and flexibility of these systems, conflicts can occur when more than one process requests the same resource, such as machines or AGVs, or when a product can be produced in more than one production routing. Thus, a conflict resolution policy is needed in this type of environment. This study uses Fuzzy Coloured Petri Nets for modeling a manufacturing system. The manufacturing system is modeled considering the resources, buffers, production routings, AGV routes and identifying conflict points. The conflict resolution is performed considering both information on the shop floor and production management. Fuzzy rules are constructed to prioritize conflicting processes and a fuzzy rule-based system is modeled on Fuzzy Coloured Petri Nets in the same network as the manufacturing system, making the model of the system independent of other systems of support for the resolution of conflicts. In this work we considered the conflicts that can occur when loading and unloading station and the input and output buffer. According to the source of conflict, a rule base is shaped to assign priorities to processes. From this model it is possible to make the control system and ensure that identified conflicts are resolved. / Um Sistema Flexível de Manufatura é um sistema de produção onde mais de um evento pode ocorrer ao mesmo tempo de forma paralela, assíncrona ou de forma concorrente. Estes foram projetados para atender às necessidades do mercado, que demanda por melhor qualidade dos produtos, redução de custos e prazos de entrega menores. Devido à complexidade e à flexibilidade destes sistemas, conflitos podem ocorrer quando mais de um processo requisita o mesmo recurso, como máquinas ou AGVs, ou quando um produto pode ser produzido em roteiros distintos. Assim, uma política de solução de conflito é necessária neste tipo de ambiente. Este trabalho usa Redes de Petri Coloridas Fuzzy para modelar um sistema de manufatura. O sistema de manufatura é modelado considerando os recursos, buffers, roteiros de produção, rotas dos AGV e identificando os pontos de conflitos. A resolução dos conflitos é realizada considerando tanto informações do chão de fábrica quanto da gestão da produção. Regras fuzzy são construídas para atribuir prioridades aos processos conflitantes e um sistema baseado em regras fuzzy é modelado em Redes de Petri Coloridas Fuzzy na mesma rede do sistema de manufatura, tornado o modelo do sistema independente de outros sistemas de apoio para a solução dos conflitos. Neste trabalho foram considerados os conflitos que podem ocorrer na estação de carga e descarga e nos buffer de entrada e saída. De acordo com o ponto de conflito, uma base de regras é modelada para atribuir prioridades aos processos. A partir desta modelagem é possível realizar o controle do sistema e garantir que os conflitos identificados sejam resolvidos.

Risk management in software projects involves the definition of actions to prevent risks identified for the project in order to minimize their effects or eliminate them.The definition of preventive actions, and especially to assess their efficacy in eliminating a risk is not a trivial task. The objective of this research is to identify and propose a method for evaluation of preventive actions to mitigate or eliminate risks in software projects. This assessment is based on supporting a quantitative analysis driven Decision Theory and modeled and simulated by means of colored Petri nets. The choice of theme reveals the importance of predicting the impact and efficacy of preventive measures in software projects, anticipating their possible outcomes and enhancing their uses. The development of this research resulted in three distinct stages of study, mutually complementary and performed in different periods: a) define an approach to model and simulate processes that were widely accepted by the scientific community, b) identify a theoretical basis that was able to establish a criterion to support the decision making process and therefore evaluate the impact of preventive risk in software development projects; c) evaluating the results of simulation based on the modeling of preventive risk using the previously established theoretical basis. The study is an exploratory, descriptive and analytical, combined with documentary analysis of literature sources, from documents and information from the literature. The proposed method consists of introducing a formal step in the evaluation process of preventive risk.The simulation with colored Petri nets, aided by the Theory of Decision by the Bayes Theorem, and has made the process more understandable, provided a more effective participation by experts involved, and allow formal mathematical representation coupled to mechanisms analysis to inspect risks adapted processes. / O gerenciamento de riscos em projetos de software envolve a definição de ações para prevenir riscos identificados para o projeto, visando minimizar seus efeitos ou eliminá-los. A definição de ações preventivas e, principalmente, a avaliação da eficácia destas na eliminação de um risco, não é uma tarefa trivial. O objetivo desta pesquisa é identificar e propor um método de avaliação de ações preventivas para mitigar ou eliminar riscos, em projetos de software. Esta avaliação tem como base de sustentação uma análise quantitativa orientada pela Teoria de Decisão e modelada e simulada por meio de redes de Petri coloridas. A opção pelo tema revela a importância de prever o impacto e a eficácia da utilização de ações preventivas em projetos de software, antecipando seus possíveis resultados e potencializando suas utilizações. A elaboração desta pesquisa implicou em três etapas de estudos distintas, complementares entre si e realizadas em períodos distintos: a) definir uma abordagem para modelar e simular processos que fosse amplamente aceito pela comunidade científica; b) identificar uma base teórica que fosse capaz de estabelecer um critério para apoiar o processo decisório e, consequentemente avaliar o impacto de ações preventivas de riscos em projetos de desenvolvimento de software; c) avaliar os resultados da simulação baseados na modelagem de ações preventivas de riscos utilizando a base teórica previamente estabelecida. O estudo realizado é de natureza exploratória, analítica e descritiva, combinado com análise documental em fontes bibliográficas, a partir de documentos e informações extraídas na literatura. O método proposto consiste da introdução de uma etapa formal ao processo de avaliação de ações preventivas de riscos. A simulação com redes de Petri coloridas, auxiliada pela Teoria de Decisão por meio do Teorema de Bayes, além de ter tornado os processos mais compreensíveis, proporcionou uma participação mais efetiva por parte de especialistas envolvidos, além de permitir uma representação matemática formal acoplada a mecanismos de análise para inspecionar riscos em processos adaptados.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / This work presents a method to generate games with multilevel and multiple users using Hierarchical Coloured Petri Nets. The design of a multiuser game containing multiple navigation environments (multilevel) is made from the model of a Hierarchical Coloured Petri Net, in which are specified all of the rules, properties and structures of the game. The created model for the game can be formally analysed, verifying the existence of deadlocks and invalid paths, for example, and others possible conception problems, that can be done with the tools available on CPN Tools. To validate this method, a tool has been developed, called CPN Games, which allows fast and dynamic development of simple conception games only using Hierarchical Coloured Petri Nets. The XML codes of the designed models in CPN Tools are interpreted by CPN Games following a set of predefined rules to instantiate different games, without additional programing. It is demonstrated the mechanisms of the design, analysis and validation of the models and finally it is presented several examples of games developed by this tool. / Este trabalho apresenta um mÃtodo para geraÃÃo de jogos multinÃveis e com mÃltiplos usuÃrios por meio de modelagem em Redes de Petri Coloridas HierÃrquicas. A concepÃÃo de um jogo multiusuÃrio, contendo mÃltiplos ambientes de navegaÃÃo (multinÃveis), à feita a partir da criaÃÃo de um modelo hierÃrquico em Rede de Petri Colorida, no qual se especificam todas as regras, propriedades e estruturas do jogo. O modelo criado para o jogo pode ser analisado formalmente, verificando-se, por exemplo, a existÃncia de bloqueios e de transiÃÃes mortas (caminhos invÃlidos), entre outros possÃveis problemas de concepÃÃo, o que pode ser feito com a utilizaÃÃo de ferramentas disponÃveis no CPN Tools. Para validar esse mÃtodo, foi concebida uma ferramenta, denominada CPN Games, que permite o desenvolvimento rÃpido e dinÃmico de jogos de concepÃÃo simples exclusivamente por Rede de Petri Colorida HierÃrquica. Os cÃdigos em XML de modelos constituÃdos com o CPN Tools sÃo interpretadas pelo CPN Games seguindo um conjunto de regras prà estabelecidas para instanciar diferentes jogos, sem a necessidade de programaÃÃo adicional. SÃo demonstrados os mecanismos de criaÃÃo, anÃlise e validaÃÃo dos modelos e diferentes exemplos de jogos construÃdos com a ferramenta.

Há três décadas, os sistemas de informação corporativos eram projetados para apoiar a execução de tarefas pontuais. Atualmente, esses sistemas também precisam gerenciar os fluxos de trabalho (workflows) e processos de negócio de uma organização. Em comunidades científicas de físicos, astrônomos, biólogos, geólogos, entre outras, seus sistemas de informações distinguem-se dos existentes em ambientes corporativos por: tarefas repetitivas (como re-execução de um mesmo experimento), processamento de dados brutos em resultados adequados para publicação; e controle de condução de experimentos em diferentes ambientes de hardware e software. As diferentes características dos dois ambientes corporativo e científico propiciam que ferramentas e formalismos existentes ou priorizem o controle de fluxo de tarefas, ou o controle de fluxo de dados. Entretanto, há situações em que é preciso atender simultaneamente ao controle de transferência de dados e ao controle de fluxo de tarefas. Este trabalho visa caracterizar e delimitar o controle e representação do fluxo de dados em processos de negócios e workflows científicos. Para isso, são comparadas as ferramentas CPN Tools e KEPLER, que estão fundamentadas em dois formalismos: redes de Petri coloridas e grafos de workflow orientados a atores, respectivamente. A comparação é feita por meio de implementações de casos práticos, usando os padrões de controle de dados como base de comparação entre as ferramentas. / Three decades ago, business information systems were designed to support the execution of individual tasks. Todays information systems also need to support the organizational workflows and business processes. In scientific communities composed by physicists, astronomers, biologists, geologists, among others, information systems have different characteristics from those existing in business environments, like: repetitive procedures (such as re-execution of an experiment), transforming raw data into publishable results; and coordinating the execution of experiments in several different software and hardware environments. The different characteristics of business and scientific environments propitiate the existence of tools and formalisms that emphasize control-flow or dataflow. However, there are situations where we must simultaneously handle the data transfer and control-flow. This work aims to characterize and define the dataflow representation and control in business processes and scientific workflows. In order to achieve this, two tools are being compared: CPN Tools and KEPLER, which are based in the formalisms: colored Petri nets and actors-oriented workflow graphs, respectively. The comparison will be done through implementation of practical cases, using the dataflow patterns as comparison basis.