A tecnologia de workflow tem-se mostrado cada vez mais importante para o mercado de automação de processos e para que as organizações desempenhem suas funções da melhor maneira possível (MUTSCHLER, 2008). A modelagem de processos ganhou em importância neste contexto, tornando-se alvo de pesquisas, inclusive acadêmicas. Nestas pesquisas, certas estruturas recorrentes que precisam ser redesenhadas a cada nova modelagem foram identificadas. Conhecidas também como padrões, existem com variados focos e objetivos (AALST, 2003), (RUSSEL, 2004a), (RUSSEL, 2004b), (BRADSHAW, 2005), (RUSSEL, 2006), (THOM, 2006a), (THOM, 2009). O conjunto de padrões apresentados em Thom (2006a), (2009) é interessante, pois apresenta padrões de atividade os quais representam funções de negócio recorrentes, tais como aprovação de documentos, notificação de pagamento e solicitação de execução de tarefa. Estes padrões são mais próximos do nível de descrição dos especialistas do domínio e, por isto, mostram-se como bastante promissores para serem aplicados durante a análise e modelagem de processos. Diversos pesquisadores defendem a ideia de que a padronização de estruturas de processo e a re-utilização dos padrões resultantes deste exercício podem incrementar a produtividade, tanto na fase de modelagem e documentação dos processos como na fase de manutenção ou de re-escrita destes mesmos. A utilização de padrões de workflow pode tornar a fase de modelagem mais eficiente e de melhor qualidade, gerando processos mais bem formatados e menos suscetíveis a erros (OBJECT MANAGEMENT GROUP, 2006). Nesta direção, este trabalho pretende utilizar os padrões de atividade desenvolvidos em Thom (2006a) para descobrir e analisar associações recorrentes entre eles. Com estas informações pode-se melhorar a fase de modelagem de processos na medida em que será possível saber como os padrões de atividade costumam conectarem-se uns com os outros. Estas prováveis associações podem então ser sugeridas, de forma automática, a um usuário no momento da modelagem de um novo processo. Neste trabalho serão buscados meios que possibilitem obter estas informações, contemplando a adoção de uma metodologia, algoritmos e a adaptação destes ao problema proposto. Ao final, espera-se obter subsídios para aprimorar e difundir a modelagem com base no reuso. Serão buscadas informações que permitam avaliar se a fase de modelagem pode se beneficiar da utilização de padrões e proporcionar resultados interessantes. A partir do conhecimento das associações recorrentes entre os padrões de atividade, estes poderão ter a sua utilização aumentada e a modelagem de processos com a utilização de padrões será evoluída. Desta forma, a utilização inteligente de estruturas recorrentes na modelagem de processos estará sendo ampliada e promovida. / Workflow technology has been increasingly important for the process automation market so that organizations can perform their duties in the best possible way (MUTSCHLER, 2008). Process modeling has gained in importance in this context, becoming subject of research, including academic. In these studies, certain recurrent structures that must be redesigned for each new modeling were identified. Also known as patterns, they exist with different focuses and objectives (AALST, 2003), (RUSSEL, 2004a), (RUSSEL, 2004b), (BRADSHAW, 2005), (RUSSEL, 2006), (THOM, 2006a), (THOM, 2009). The patterns set presented in Thom (2006a), (2009) is interesting, because it shows activity patterns which represent recurrent business functions, such as document approval, payment notification and task execution request. These patterns are closer to the domain experts description level and, therefore, are as much promising to be used during process analysis and modeling. Several researchers advocate the idea that the standardization of process structures and the reuse of the resulting patterns from this exercise can increase the productivity, both at the process modeling and documentation phases as in the maintenance or rewrite phases of these. The use of workflow patterns can make modeling phase more efficient and with better quality, generating more well-formed and less error prone processes (OBJECT MANAGEMENT GROUP, 2006). In this direction, this work intends to use the activity patterns developed in Thom (2006a) to find and analyze recurrent associations between them. With this information it is possible to improve process modeling phase as it will be possible to know how activity patterns are usually connected with each other. These probable associations can then be suggested, in an automatic way, to a user when modeling a new process. In this research, mechanisms to enable to obtain this information, including the adoption of a methodology, algorithm and the adaptation of these to the proposed problem will be seek. At the end, it is expected to obtain subsidies to improve and disseminate the modeling based on reuse. Information will be sought to assess whether the modeling phase can benefit from pattern utilization and provide interesting results. From the recurrent association between activity patterns knowledge, they may have its utilization increased and the process modeling with the use of patterns will be evolved. Thus, the intelligent use of recurrent structures will be expanded and promoted.

Cloud computing enables the delivery of remote computing, software and storage services through web browsers following pay-as-you-go model. In addition to successful commercial applications, many research efforts including DOE Magellan Cloud project focus on discovering the opportunities and challenges arising from the computing and data-intensive scientific applications that are not well addressed by the current supercomputers, Linux clusters and Grid technologies. The elastic resource provision, noninterfering resource sharing and flexible customized configuration provided by the Cloud infrastructure has shed light on efficient execution of many scientific applications modeled as Directed Acyclic Graph (DAG) structured workflows to enforce the intricate dependency among a large number of different processing tasks. Meanwhile, the Cloud environment poses various challenges. Cloud providers and Cloud users pursue different goals. Providers aim to maximize profit by achieving higher resource utilization and users want to minimize expenses while meeting their performance requirements. Moreover, due to the expanding Cloud services and emerging newer technologies, the ever-increasing heterogeneity of the Cloud environment complicates the challenges for both parties. In this thesis, we address the workflow scheduling problem from different applications and various objectives. For batch applications, due to the increasing deployment of many data centers and computer servers around the globe escalated by the higher electricity price, the energy cost on running the computing, communication and cooling together with the amount of CO2 emissions have skyrocketed. In order to maintain sustainable Cloud computing facing with ever-increasing problem complexity and big data size in the next decades, we design and develop energy-aware scientific workflow scheduling algorithm to minimize energy consumption and CO2 emission while still satisfying certain Quality of Service (QoS) such as response time specified in Service Level Agreement (SLA). Furthermore, the underlying Cloud hardware/Virtual Machine (VM) resource availability is time-dependent because of the dual operation modes namely on-demand and reservation instances at various Cloud data centers. We also apply techniques such as Dynamic Voltage and Frequency Scaling (DVFS) and DNS scheme to further reduce energy consumption within acceptable performance bounds. Our multiple-step resource provision and allocation algorithm achieves the response time requirement in the step of forward task scheduling and minimizes the VM overhead for reduced energy consumption and higher resource utilization rate in the backward task scheduling step. We also evaluate the candidacy of multiple data centers from the energy and performance efficiency perspectives as different data centers have various energy and cost related parameters. For streaming applications, we formulate scheduling problems with two different objectives, namely one is to maximize the throughput under a budget constraint while another is to minimize execution cost under a minimum throughput constraint. Two different algorithms named as Budget constrained RATE (B-RATE) and Budget constrained SWAP (B-SWAP) are designed under the first objective; Another two algorithms, namely Throughput constrained RATE (TP-RATE) and Throughput constrained SWAP (TP-SWAP) are developed under the second objective.

O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo de workflow com capacidade de percepção de eventos durante sua execução e interagir com os participantes a partir desta percepção. Um workflow é definido como sendo um conjunto de atividades, que podem, ou não, serem executadas simultaneamente, com alguma especificação de controle e fluxo de dados entre estas atividades, podendo representar vários processos e seus relacionamentos. Porém na área de modelagem de workflow existem inúmeros modelos desenvolvidos para atender uma necessidade especifica e por isso não existe um modelo definitivo, que satisfaça todas as necessidades de todos os ambientes. O modelo precisa disponibilizar expressões relacionadas aos processos, restrições temporais, trocas dinâmicas e tratamento de exceções, habilitar execução dinâmica, modelagem baseada em processos, providenciar coordenação e assistência aos usuários a cada passo da modelagem e processamento distribuído. Existe ainda a necessidade dos sistemas de workflow manipularem e monitorarem a informação relativa ao fluxo de trabalho para gerência-lo, coordena-lo e controla-lo mais eficientemente e para proporcionar recuperação histórica de seu fluxo permitindo assim monitoramento histórico. O principal problema das atividades baseadas em processos é que não se tem o controle total das atividades que devem ser executadas. Além disso, não se tem uma visão de quais informações estão sendo manipuladas por essas atividades em um dado instante e quem as manipula. As técnicas de modelagem de workflow devem ter como objetivo básico, minimizar estes problemas. Em 1993 foi criado o WfMC (Workflow Management Coalition) com o objetivo de padronizar um modelo de workflow e com isto alcançar uma interoperabilidade entre os vários usuários da tecnologia de workflow, e por isto este trabalho baseia-se no modelo de workflow da WfMC. Utilizando um recurso previsto no modelo da WfMC, os atributos extendidos, e utilizando recursos implementados diretamente na máquina de workflow, como monitoramento das atividades, ferramentas de comunicação entre os participantes do workflow, regras de compartilhamento de resultados intermediários, possibilidade de troca de informações durante a execução das tarefas por vários participantes ao mesmo tempo, foi obtida uma proposta de utilização do modelo da WfMC, sem nenhuma alteração, apenas utilizandose dos recursos mencionados acima, obtendo o ambiente de workflow com capacidades de percepção de eventos conforme o objetivo deste trabalho e ainda com capacidade de cooperação na execução das tarefas como conseqüência da capacidade de percepção, compartilhamento de resultados intermediários e possibilidade de comunicação entre os participantes. Sendo esta proposta implementada em um software para validação da mesma. / The aim of this work is to develop a workflow model with capacity of perception of events during execution and to interact with the participants starting from this perception. A workflow is defined as being a group of activities that can, or no, be executed simultaneously, with some control specification and flow of data among these activities, could represent several processes and their relationships. However in the area of workflow modelling countless models exist, developed to assist a need specifies and for that a definitive model doesn't exist, that it satisfies all of the needs of all the atmospheres. The necessary model to make available expressions related to the processes, temporary restrictions, dynamic changes and treatment of exceptions, to enable dynamic execution, modelling based on processes, to provide coordination and attendance to the users to each step of the modelling and distributed processing. Still exists the need of the workflow systems manipulate and they monitor the relative information to the work flow to manage, to coordinate and to control the work more efficiently and to provide historical recovery of the work flow allowing like this to monitor historical. The main problem of the activities based on processes is that the total control of the activities is not had that should be executed. Besides, they are not had a vision of which information are being manipulated by those activities in a die instant and who manipulates them. The techniques of workflow modelling should have as basic objective, to minimize these problems. In 1993 WfMC was created (Workflow Management Coalition) with the objective of standardizing a workflow model and with this to reach an interoperability among the several users of the workflow technology, and for this work bases on the model of workflow of WfMC. Using a resource foreseen in the model of WfMC, the extended attributes, and using resources implemented directly in the it conspires of workflow, as monitoring of the activities, communication tools among the participants of the workflow, rules of sharing of intermediate results, possibility of change of information during the execution of the tasks for several participants at the same time, it was obtained a proposal of use of the model of WfMC, without any alteration, just being used of the resources mentioned above, obtaining the workflow environment with capacities of in accordance perception of events the objective of this work and still with cooperation capacity in the execution of the tasks as a consequence of the perception capacity, sharing of intermediate results and communication possibility among the participants. This proposal was implemented in software for validation of the same.

Magíster en Tecnologías de la Información / El 1° de Marzo 2016 entró en vigencia la nueva ley de inclusión escolar, que regula la admisión de los estudiantes, elimina el financiamiento compartido y prohíbe el lucro en establecimientos educacionales que reciben aportes del Estado. A partir de esto, sólo existen 2 categorías de establecimiento educacionales: subvencionados, y particulares privados. Estos colegios pueden recibir aportes exclusivos del estado o de los apoderados, lo que implica que los sostenedores deberán decidir a cuál de estas dos categorías se van a acoger, y para esto tienen tiempo hasta Diciembre de 2017. Este cambio de legislación supone un gran desafío de gestión de información, ya que son miles los sostenedores que deben realizar los trámites para convertirse en Corporaciones Educacionales o Entidades Individuales educacionales sin fines de lucro, y así recibir el aporte de gratuidad del Estado. Para ayudar a paliar los desafíos organizacionales que este cambio de legislación representa para el Ministerio de Educación (MINEDUC), se desarrolló este trabajo de tesis que tiene dos objetivos fundamentales: (1) definir el proceso y roles que permiten a los sostenedores obtener la calidad jurídica de establecimiento educacional sin fines de lucro , y (2) desarrollar una herramienta computacional de apoyo a la gestión de sostenedores de colegios para el MINEDUC. Esta herramienta debe permitir al Ministerio cumplir con la gestión y revisión de la documentación que los sostenedores de colegios deben realizar, para de esa manera obtener dicha calidad jurídica. La herramienta desarrollada es capaz de satisfacer una alta demanda de trámites, con un tiempo acotado de respuesta, entregando a los usuarios una buena calidad de servicio. El sistema también emite certificados con firma electrónica avanzada de los SEREMIs correspondientes a la región donde pertenece el sostenedor del colegio. La firma se genera automáticamente mediante un módulo de seguridad basado en hardware, que acelera las operaciones criptográficas. Entre otros factores de seguridad de alto nivel, la herramienta desarrollada tiene un validador de certificados, de manera que distintas entidades, como bancos o el SII, son capaces de verificar la validez de los mismos. Lo anterior exige tener un soporte tecnológico para apoyar a las distintas áreas que participan del proceso (área de Jurídica, Secretarías Regionales Ministeriales y Unidad de Apoyo a Sostenedor, etc.). El sistema se encuentra actualmente en producción. Debido a estos resultados el MINEDUC fue capaz de manejar de manera apropiada y oportuna el cambio de legislación introducido por la nueva ley de inclusión escolar, y la alta demanda de trámites que generó la entrada en vigencia de dicha ley.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T12:19:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 199970.pdf: 4881711 bytes, checksum: b10fb47c5038b2b7e781af125ab3f0c7 (MD5) / Tendo em vista a dinâmica das relações comerciais realizadas entre as empresas atualmente, tecnologias de informação que supram suas necessidades e dêem suporte a esta nova tendência de negócios são necessárias. Como uma das conseqüências desta nova tendência de realização de negócios surge o conceito de empresa virtual (EV). Uma EV pode ser considerada, em termos gerais, como sendo a união temporária de várias empresas para atender a uma oportunidade de negócios e que, para tal, partilham recursos e habilidades pela rede de computadores.

A construção de aplicações Web é algo complexo, pois envolve requisitos não previstos na modelagem de sistemas convencionais. O ambiente Web agrega características como: navegabilidade, estruturação de hiperdocumentos, workflow, acessibilidade, escalabilidade, usabilidade, compatibilidade, interoperabilidade, segurança, aspectos culturais, entre outros. O presente trabalho propõe que a modelagem de sistemas de informação na Internet incorpore características existentes na modelagem de sistemas de gerência de workflow manipulando hiperdocumentos. A notação utilizada é uma extensão à notação da UML (Unified Modeling Language). Esta consiste de novos estereótipos que modelem hiperdocumentos e sistemas de gerência de workflow em sistemas de informação na Web. A extensão propõe a utilização de diagrama de atividades estendido para modelar o workflow de atividades, o qual manipula hiperdocumentos envolvidos no domínio de uma aplicação Web. Os hiperdocumentos são modelados através de diagramas de estrutura de documentos, que são derivados do diagrama de classes da UML. A navegabilidade dos documentos é desenhada através dos diagramas de contexto de navegação e restrições de acessos de em casos de uso. Finalizando a modelagem, o diagrama de estrutura de documentos recebe todas as características dinâmicas, estáticas e de ligação que são modeladas através dos diagramas estendidos bem como pelos diagramas comportamentais e estáticos da UML. A modelagem segue a notação da UML, sendo sugerido que numa primeira etapa, modele-se os hiperdocumentos e sua estruturação preliminar. Na seqüência, com auxílio do diagrama de casos de uso, modela-se o fluxo de atividades através do diagrama de atividades estendido. Após este levantamento, tanto de documentos quanto de atividades envolvidas no domínio da aplicação, modela-se o contexto de navegação e restrições em acessos de casos de uso, que evidenciam os componentes de ligação necessários à navegabilidade entre os hiperdocumentos. Através da extensão proposta à notação da UML, que considera aspectos de workflow, estruturação de hiperdocumentos e navegabilidade, as fases de projeto e implementação de software, sofrem menos alterações e interferências de adaptação às características das ferramentas de implementação para este novo ambiente. / Implementation of Web applications is a complex task since it involves requirements not previously accounted for modelling conventional systems. The Web environment possesses characteristics such as ease of navigation, hyperdocument structuring, workflow, access and scale facilities, usability, compatibility and interoperability, safety and cultural aspects amongst others. The present work proposes that modelling of information systems in the Internet incorporate the existing characteristics of modelling workflow management systems to handle structured hyperdocuments. The notation used is an extension to the UML (Unified Modelling Language) notation, which consists in new stereotypes for hyperdocument modelling and incorporated workflow in information systems. The extension proposes use of the extended diagram of activities to model the activity workflow which will handle the hyperdocuments involved in the domain of a Web application. The hyperdocuments will be modelled using diagrams of document structure, which are derived from the UML class diagrams. The navigation of documents is designed using the surfing context diagrams and access restriction associated to the use cases. Modelling is finalised by adding to the document structure all the dynamic, static and link characteristics which are modelled though the extended diagrams, as far as the behaviour and static diagrams of the UML. The modelling procedure follows the UML notation, being suggested that, in a first step, the modelling of a preliminary document structuring. In sequence, using the diagram of use cases, the activity flow is modelled by using the extended diagram of activities. After the research procedures associated to documents and activities related to the application domain, the surfing contexts and access restrictions of the use cases are modelled to evince the link components necessary to the navigation amongst documents. The use of the proposed extension to the UML notation, which accounts for workflow aspects, hyperdocument structuring and its navigation, will lead to less changes of the project development and software implementation to account for the characteristics of the implementation tools for this new environment.

A tecnologia de workflow tem-se mostrado cada vez mais importante para o mercado de automação de processos e para que as organizações desempenhem suas funções da melhor maneira possível (MUTSCHLER, 2008). A modelagem de processos ganhou em importância neste contexto, tornando-se alvo de pesquisas, inclusive acadêmicas. Nestas pesquisas, certas estruturas recorrentes que precisam ser redesenhadas a cada nova modelagem foram identificadas. Conhecidas também como padrões, existem com variados focos e objetivos (AALST, 2003), (RUSSEL, 2004a), (RUSSEL, 2004b), (BRADSHAW, 2005), (RUSSEL, 2006), (THOM, 2006a), (THOM, 2009). O conjunto de padrões apresentados em Thom (2006a), (2009) é interessante, pois apresenta padrões de atividade os quais representam funções de negócio recorrentes, tais como aprovação de documentos, notificação de pagamento e solicitação de execução de tarefa. Estes padrões são mais próximos do nível de descrição dos especialistas do domínio e, por isto, mostram-se como bastante promissores para serem aplicados durante a análise e modelagem de processos. Diversos pesquisadores defendem a ideia de que a padronização de estruturas de processo e a re-utilização dos padrões resultantes deste exercício podem incrementar a produtividade, tanto na fase de modelagem e documentação dos processos como na fase de manutenção ou de re-escrita destes mesmos. A utilização de padrões de workflow pode tornar a fase de modelagem mais eficiente e de melhor qualidade, gerando processos mais bem formatados e menos suscetíveis a erros (OBJECT MANAGEMENT GROUP, 2006). Nesta direção, este trabalho pretende utilizar os padrões de atividade desenvolvidos em Thom (2006a) para descobrir e analisar associações recorrentes entre eles. Com estas informações pode-se melhorar a fase de modelagem de processos na medida em que será possível saber como os padrões de atividade costumam conectarem-se uns com os outros. Estas prováveis associações podem então ser sugeridas, de forma automática, a um usuário no momento da modelagem de um novo processo. Neste trabalho serão buscados meios que possibilitem obter estas informações, contemplando a adoção de uma metodologia, algoritmos e a adaptação destes ao problema proposto. Ao final, espera-se obter subsídios para aprimorar e difundir a modelagem com base no reuso. Serão buscadas informações que permitam avaliar se a fase de modelagem pode se beneficiar da utilização de padrões e proporcionar resultados interessantes. A partir do conhecimento das associações recorrentes entre os padrões de atividade, estes poderão ter a sua utilização aumentada e a modelagem de processos com a utilização de padrões será evoluída. Desta forma, a utilização inteligente de estruturas recorrentes na modelagem de processos estará sendo ampliada e promovida. / Workflow technology has been increasingly important for the process automation market so that organizations can perform their duties in the best possible way (MUTSCHLER, 2008). Process modeling has gained in importance in this context, becoming subject of research, including academic. In these studies, certain recurrent structures that must be redesigned for each new modeling were identified. Also known as patterns, they exist with different focuses and objectives (AALST, 2003), (RUSSEL, 2004a), (RUSSEL, 2004b), (BRADSHAW, 2005), (RUSSEL, 2006), (THOM, 2006a), (THOM, 2009). The patterns set presented in Thom (2006a), (2009) is interesting, because it shows activity patterns which represent recurrent business functions, such as document approval, payment notification and task execution request. These patterns are closer to the domain experts description level and, therefore, are as much promising to be used during process analysis and modeling. Several researchers advocate the idea that the standardization of process structures and the reuse of the resulting patterns from this exercise can increase the productivity, both at the process modeling and documentation phases as in the maintenance or rewrite phases of these. The use of workflow patterns can make modeling phase more efficient and with better quality, generating more well-formed and less error prone processes (OBJECT MANAGEMENT GROUP, 2006). In this direction, this work intends to use the activity patterns developed in Thom (2006a) to find and analyze recurrent associations between them. With this information it is possible to improve process modeling phase as it will be possible to know how activity patterns are usually connected with each other. These probable associations can then be suggested, in an automatic way, to a user when modeling a new process. In this research, mechanisms to enable to obtain this information, including the adoption of a methodology, algorithm and the adaptation of these to the proposed problem will be seek. At the end, it is expected to obtain subsidies to improve and disseminate the modeling based on reuse. Information will be sought to assess whether the modeling phase can benefit from pattern utilization and provide interesting results. From the recurrent association between activity patterns knowledge, they may have its utilization increased and the process modeling with the use of patterns will be evolved. Thus, the intelligent use of recurrent structures will be expanded and promoted.

Até os dias de hoje, diversos algoritmos de mineração de modelos de processos já foram propostos para extrair conhecimento a partir de logs de eventos. O conhecimento que tais algoritmos são capazes de obter incluem modelos de processos de negócio, assim como aspectos da estrutura organizacional, como atores e papéis. A mineração de processos pode se beneficiar de uma estratégia incremental, especialmente quando as informações sobre um ou mais processos de negócio presentes no código fonte de um sistema de informação são logicamente complexas (diversas ramificações e atividades paralelas e/ou alternativas). Neste cenário, são necessárias muitas execuções da aplicação para a coleta de um grande conjunto de dados no arquivo de log, a fim de que o algoritmo de mineração possa descobrir e apresentar o processo de negócio completo. Outra situação que torna necessária a mineração incremental é a constante evolução dos processos de negócio, ocasionada geralmente por alterações nas regras de negócio de uma ou mais aplicações. Neste caso, o log pode apresentar novos fluxos de atividades, ou fluxos alterados ou simplesmente fluxos que não são mais executados. Estas mudanças devem ser refletidas no modelo do processo a fim de garantir a sincronização entre a aplicação (processo executado) e o modelo. A mineração incremental de processos pode ainda ser útil quando se faz necessária a extração gradual de um modelo de processo completo, extraindo modelos parciais (fragmentos de processo com início e fim) em um primeiro passo e integrando conhecimento adicional ao modelo em etapas até a obtenção do modelo completo. Contudo, os algoritmos atuais de mineração incremental de processos não apresentam total efetividade quanto aos aspectos acima citados, apresentando algumas limitações. Dentre elas podemos citar a não remoção de elementos obsoletos do modelo de processo descoberto, gerados após a atualização do processo executado, e também a descoberta de informações da estrutura organizacional associada ao processo como, por exemplo, os atores que executam as atividades. Este trabalho propõe um algoritmo incremental para a mineração de processos de negócio a partir de logs de execução. Ele permite a atualização completa de um modelo existente, bem como o incremento de um modelo de processo na medida em que novas instâncias são adicionadas ao log. Desta forma, podemos manter ambos, modelo de processo e o processo executado sincronizados, além de diminuirmos o tempo total de processamento uma vez que apenas novas instâncias de processo devem ser consideradas. Por fim, com este algoritmo é possível extrair modelos com acurácia igual ou superior aqueles que podem ser extraídos pelos algoritmos incrementais atuais. / Even today, several process mining algorithms have been proposed to extract knowledge from event logs of applications. The knowledge that such algorithms are able to discovery includes business process models, business rules, as well as aspects of organizational structure, such actors and roles of processes. These process mining algorithms can be divided into two: non-incremental and incremental. The mining process can benefit from an incremental strategy, especially when information about the process structure available in the system source code is logically complex (several branches and parallel activities). In this scenario, its necessary several executions of the application, to collect a large set of log data, so that the mining algorithm can discover and present the complete business process. Another use case where incremental mining is usefull is during the changing structure of the process, caused by the change in the business logic of an application. In this case, the log may provide new traces of activities, modified traces or simply traces that are no longer running. These changes must be reflected in the process model being generated to ensure synchronization between the application and model. The incremental process mining can also be useful when it is necessary to extract a complete process model in a gradual way, extracting partial models (process fragments with begin and end) in a first step and integrating additional knowledge to the model in stages to obtain the complete model. However, existing incremental process mining algorithms are not effective to all aspects mentioned above. All of them have limitations with respect to certain aspects of incremental mining, such as deletion of elements in the process model (process model update). Additionally, most of them do not extract all the information present in the structure of the process, such as the actors who perform the activities. This paper proposes an incremental process mining algorithm from execution logs of information systems. The new algorithm allows the full update (adding and removing elements) of an existing model, as well as the increment of a process model as new records are added to the log. Thus, we can keep process models and process execution syncronized, while reducting the total processing time, since only new process instances must be processed. Finally, are expected the extraction of process models with similar or higher accuracy compared to current incremental mining algorithms.

O objetivo deste trabalho é desenvolver um modelo de workflow com capacidade de percepção de eventos durante sua execução e interagir com os participantes a partir desta percepção. Um workflow é definido como sendo um conjunto de atividades, que podem, ou não, serem executadas simultaneamente, com alguma especificação de controle e fluxo de dados entre estas atividades, podendo representar vários processos e seus relacionamentos. Porém na área de modelagem de workflow existem inúmeros modelos desenvolvidos para atender uma necessidade especifica e por isso não existe um modelo definitivo, que satisfaça todas as necessidades de todos os ambientes. O modelo precisa disponibilizar expressões relacionadas aos processos, restrições temporais, trocas dinâmicas e tratamento de exceções, habilitar execução dinâmica, modelagem baseada em processos, providenciar coordenação e assistência aos usuários a cada passo da modelagem e processamento distribuído. Existe ainda a necessidade dos sistemas de workflow manipularem e monitorarem a informação relativa ao fluxo de trabalho para gerência-lo, coordena-lo e controla-lo mais eficientemente e para proporcionar recuperação histórica de seu fluxo permitindo assim monitoramento histórico. O principal problema das atividades baseadas em processos é que não se tem o controle total das atividades que devem ser executadas. Além disso, não se tem uma visão de quais informações estão sendo manipuladas por essas atividades em um dado instante e quem as manipula. As técnicas de modelagem de workflow devem ter como objetivo básico, minimizar estes problemas. Em 1993 foi criado o WfMC (Workflow Management Coalition) com o objetivo de padronizar um modelo de workflow e com isto alcançar uma interoperabilidade entre os vários usuários da tecnologia de workflow, e por isto este trabalho baseia-se no modelo de workflow da WfMC. Utilizando um recurso previsto no modelo da WfMC, os atributos extendidos, e utilizando recursos implementados diretamente na máquina de workflow, como monitoramento das atividades, ferramentas de comunicação entre os participantes do workflow, regras de compartilhamento de resultados intermediários, possibilidade de troca de informações durante a execução das tarefas por vários participantes ao mesmo tempo, foi obtida uma proposta de utilização do modelo da WfMC, sem nenhuma alteração, apenas utilizandose dos recursos mencionados acima, obtendo o ambiente de workflow com capacidades de percepção de eventos conforme o objetivo deste trabalho e ainda com capacidade de cooperação na execução das tarefas como conseqüência da capacidade de percepção, compartilhamento de resultados intermediários e possibilidade de comunicação entre os participantes. Sendo esta proposta implementada em um software para validação da mesma. / The aim of this work is to develop a workflow model with capacity of perception of events during execution and to interact with the participants starting from this perception. A workflow is defined as being a group of activities that can, or no, be executed simultaneously, with some control specification and flow of data among these activities, could represent several processes and their relationships. However in the area of workflow modelling countless models exist, developed to assist a need specifies and for that a definitive model doesn't exist, that it satisfies all of the needs of all the atmospheres. The necessary model to make available expressions related to the processes, temporary restrictions, dynamic changes and treatment of exceptions, to enable dynamic execution, modelling based on processes, to provide coordination and attendance to the users to each step of the modelling and distributed processing. Still exists the need of the workflow systems manipulate and they monitor the relative information to the work flow to manage, to coordinate and to control the work more efficiently and to provide historical recovery of the work flow allowing like this to monitor historical. The main problem of the activities based on processes is that the total control of the activities is not had that should be executed. Besides, they are not had a vision of which information are being manipulated by those activities in a die instant and who manipulates them. The techniques of workflow modelling should have as basic objective, to minimize these problems. In 1993 WfMC was created (Workflow Management Coalition) with the objective of standardizing a workflow model and with this to reach an interoperability among the several users of the workflow technology, and for this work bases on the model of workflow of WfMC. Using a resource foreseen in the model of WfMC, the extended attributes, and using resources implemented directly in the it conspires of workflow, as monitoring of the activities, communication tools among the participants of the workflow, rules of sharing of intermediate results, possibility of change of information during the execution of the tasks for several participants at the same time, it was obtained a proposal of use of the model of WfMC, without any alteration, just being used of the resources mentioned above, obtaining the workflow environment with capacities of in accordance perception of events the objective of this work and still with cooperation capacity in the execution of the tasks as a consequence of the perception capacity, sharing of intermediate results and communication possibility among the participants. This proposal was implemented in software for validation of the same.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Developing High Performance Computing applications (HPC), which optimally access the available computing resources in a higher level of abstraction, is a challenge for many scientists. To address this problem, we present a proposal of a component computing cloud called HPC Shelf, where HPC applications perform and SAFe framework, a front-end aimed to create applications in HPC Shelf and the author's main contribution. SAFe is based on Scientific Workflows Management Systems (SWMS) projects and it allows the specification of computational solutions formed by components to solve problems specified by the expert user through a high level interface. For that purpose, it implements SAFeSWL, an architectural and orchestration description language for describing scientific worflows. Compared with other SWMS alternatives, besides rid expert users from concerns about the construction of parallel and efficient computational solutions from the components offered by the cloud, SAFe integrates itself to a system of contextual contracts which is aligned to a system of dynamic discovery (resolution) of components. In addition, SAFeSWL allows explicit control of life cycle stages (resolution, deployment, instantiation and execution) of components through embedded operators, aimed at optimizing the use of cloud resources and minimize the overall execution cost of computational solutions (workflows). Montage and Map/Reduce are the case studies that have been applied for demonstration, evaluation and validation of the particular features of SAFe in building HPC applications aimed to the HPC Shelf platform. / Desenvolver aplicaÃÃes de ComputaÃÃo de Alto Desempenho (CAD), que acessem os recursos computacionais disponÃveis de forma otimizada e em um nÃvel maior de abstraÃÃo, à um desafio para cientistas de diversos domÃnios. Esta Tese apresenta a proposta de uma nuvem de componentes chamada HPC Shelf, pano de fundo onde as aplicaÃÃes CAD executam, e o arcabouÃo SAFe, Front-End para criaÃÃo de aplicaÃÃes na HPC Shelf e contribuiÃÃo principal do autor. O SAFe toma como base o projeto de sistemas gerenciadores de workflows cientÃficos (SGWC), permitindo a implementaÃÃo de soluÃÃes computacionais baseadas em componentes para resolver os problemas especificados por meio de uma interface de nÃvel de abstraÃÃo mais alto. Para isso, foi desenvolvido o SAFeSWL, uma linguagem de descriÃÃo arquitetural e orquestraÃÃo de worflows cientÃficos. Comparado com outros SGWC, alÃm de livrar usuÃrios finais de preocupaÃÃes em relaÃÃo à construÃÃo de soluÃÃes computacionais paralelas e eficientes a partir dos componentes oferecidos pela nuvem, o SAFe faz uso de um sistema de contratos contextuais integrado a um sistema de descoberta (resoluÃÃo) dinÃmica de componentes. A linguagem SAFeSWL permite o controle explÃcito das etapas do ciclo de vida de um componente em execuÃÃo (resoluÃÃo, implantaÃÃo, instanciaÃÃo e execuÃÃo), atravÃs de operadores embutidos, a fim de otimizar o uso dos recursos da nuvem e minimizar os custos de sua utilizaÃÃo. Montage e Map/Reduce constituem os estudos de caso aplicados para demonstraÃÃo e avaliaÃÃo das propriedades originais do SAFe e do SAFeSWL na construÃÃo de aplicaÃÃes de CAD.