Thesis (M.Info.Sys.)--University of Wollongong, 2006. / Typescript. Includes bibliographical references: leaf 82-86.

Sistemas de workflow estão se tornando líderes de mercado na modelagem de regras de negócios das organizações. Contudo, eles ainda carecem de uma série de definições e padrões que sejam amplamente aceitos. Tais carências refletem-se nas técnicas atuais de modelagem de workflow, onde muitos conceitos existentes em um modelo são representados de forma completamente diferentes em outros ou, até mesmo, não existem. A partir de um levantamento realizado sobre os requisitos de modelagem de workflow, verificou-se que os modelos conceituais de workflow, hoje existentes, não atendem a todos os requisitos considerados essenciais para a modelagem da realidade dos processos de negócios. A identificação dos elementos de representação que devem existir em um modelo de processo para representar estes requisitos, o detalhamento das informações que devem ser levantadas durante a modelagem do processo para representar toda a realidade dos processos de negócio e o desenvolvimento de um modelo de processos que apresente estes elementos de representação são o objeto desta dissertação de mestrado. / Workflow systems are becoming the most important tools for business rules modeling. However, workflow systems still lack widely accepted definitions and standards. This is reflected in the difference among existing workflow modeling techniques. Many times the same modeling concept is represented in very different ways in different models or is even absent in some of them. Workflow modeling requirements were evaluated and it became clear that the existing workflow conceptual models do not offer all the essential resources needed to model real business processes. The main goals of this work are: to identify the representation elements needed to express such requirements; to define all the information that has to be gotten during process modeling in order to represent to whole business process reality; to propose a process model that presents these representation elements.

[pt] É apresentada uma implementação de um workflow dinâmico para uma ferramenta de gerência de projetos. O workflow criado possui regras de negócio inspiradas em duas metodologias ágeis consagradas no mercado: o Scrum e XP (extreme programming). O objetivo do trabalho é apresentar uma ferramenta de gerência de projetos incrementais flexível e adaptável às necessidades dos diferentes projetos. Também é apresentada uma avaliação experimental do uso da ferramenta ao longo do desenvolvimento deste projeto. / [en] A dynamic workflow for a management tool is presented. The workflow created has business rules based on two agile methodologies: Scrum and XP (extreme programming). The main objective of this work is to present an agile project management tool with a flexible workflow, adaptable to different projects requirements. Finally, we present an experimental evaluation of the use of the tool while developing this project.

[pt] Nesse trabalho propomos um mecanismo com detecção de falhas, replicação e gerenciamento de grupos para instrumentação de sistemas de gerenciamento de workflow com tolerância a falhas. Sistemas de gerenciamento de workfow demandam alguns recursos específicos de replicação, pois realizam operações não-determinísticas e não dependem de chamadas externas para atualização do seu estado. Como estudo de caso, utilizamos um sistema de automação de procedimentos industriais e analisamos as modificações necessárias para utilização desse sistema com o mecanismo de tolerância a falhas proposto. Também avaliamos o impacto no desempenho do sistema decorrente do uso do mecanismo proposto. / [en] In this work we propose a mechanism for failure detection, group management and service replication, providing fault tolerance for workflow management systems. Workflow management systems require specific replication features, since such systems deal with non-deterministic operations and update their s internal state without any external calls. As a case study we use an industrial automation system and analyze the needed modifications to use the proposed mechanism and evaluate the impact of the mechanism in the system s performance.

Sistemas de workflow estão se tornando líderes de mercado na modelagem de regras de negócios das organizações. Contudo, eles ainda carecem de uma série de definições e padrões que sejam amplamente aceitos. Tais carências refletem-se nas técnicas atuais de modelagem de workflow, onde muitos conceitos existentes em um modelo são representados de forma completamente diferentes em outros ou, até mesmo, não existem. A partir de um levantamento realizado sobre os requisitos de modelagem de workflow, verificou-se que os modelos conceituais de workflow, hoje existentes, não atendem a todos os requisitos considerados essenciais para a modelagem da realidade dos processos de negócios. A identificação dos elementos de representação que devem existir em um modelo de processo para representar estes requisitos, o detalhamento das informações que devem ser levantadas durante a modelagem do processo para representar toda a realidade dos processos de negócio e o desenvolvimento de um modelo de processos que apresente estes elementos de representação são o objeto desta dissertação de mestrado. / Workflow systems are becoming the most important tools for business rules modeling. However, workflow systems still lack widely accepted definitions and standards. This is reflected in the difference among existing workflow modeling techniques. Many times the same modeling concept is represented in very different ways in different models or is even absent in some of them. Workflow modeling requirements were evaluated and it became clear that the existing workflow conceptual models do not offer all the essential resources needed to model real business processes. The main goals of this work are: to identify the representation elements needed to express such requirements; to define all the information that has to be gotten during process modeling in order to represent to whole business process reality; to propose a process model that presents these representation elements.

Nowadays, with the rapid development of Information technology, workflow management technology has undoubtedly become the basic component of enterprise information system construction, the research and application level regarding workflow management technology directly determine the level of enterprise information system. By virtue of using workflow management system within enterprises, could advance the operating efficiency of business processes and enhance enterprise competition ability. This paper describes the origin and status of workflow management, analyses on the base of the workflow reference model of Workflow Management Coalition; discusses the overall requirements of workflow management system, especially for large-scale enterprises, which includes workflow engines, process design tools, administration and monitoring tools, and client tools thesis four essential components; as well as studies on the workflow modeling techniques and adopts the method based on UML activity diagram to achieve modeling. Along with proposes a design and realization method concerning how to construct a workflow management structure, which utilizes J2EE lightweight workflow engine to meet changeful business processes and diverse deployment environments.

L'usage des plateformes de Cloud Computing offrant une Infrastructure en tant que service (IaaS) a augmenté au sein de l'industrie. Les infrastructures IaaS fournissent des ressources virtuelles depuis un catalogue de types prédéfinis. Les avancées dans le domaine de la virtualisation rendent possible la création et la destruction de machines virtuelles au fur et à mesure, avec un faible surcout d'exploitation. En conséquence, le bénéfice offert par les plate-formes IaaS est la possibilité de dimensionner une architecture virtuelle au fur et à mesure de l'utilisation, et de payer uniquement les ressources utilisées. D'un point de vue scientifique, les plateformes IaaS soulèvent de nouvelles questions concernant l'efficacité des décisions prises en terme de passage à l'échelle, et également l'ordonnancement des applications sur les plateformes dynamiques. Les travaux de cette thèse explorent ce thème et proposent des solutions à ces deux problématiques. La première contribution décrite dans cette thèse concerne la gestion des ressources. Nous avons travaillé sur le redimensionnement automatique des applications clientes de Cloud afin de modéliser les variations d'utilisation de la plateforme. De nombreuses études ont montré des autosimilarités dans le trafic web des plateformes, ce qui implique l'existence de motifs répétitifs pouvant être périodiques ou non. Nous avons développé une stratégie automatique de dimensionnement, capable de prédire le temps d'utilisation de la plateforme en identifiant les motifs répétitifs non périodiques. Dans un second temps, nous avons proposé d'étendre les fonctionnalités d'un intergiciel de grilles, en implémentant une utilisation des ressources à la demandes.Nous avons développé une extension pour l'intergiciel DIET (Distributed Interactive Engineering Toolkit), qui utilise un marché virtuel pour gérer l'allocation des ressources. Chaque utilisateur se voit attribué un montant de monnaie virtuelle qu'il utilisera pour exécuter ses tâches. Le mécanisme d'aide assure un partage équitable des ressources de la plateforme entre les différents utilisateurs. La troisième et dernière contribution vise la gestion d'applications pour les plateformes IaaS. Nous avons étudié et développé une stratégie d'allocation des ressources pour les applications de type workflow avec des contraintes budgétaires. L'abstraction des applications de type workflow est très fréquente au sein des applications scientifiques, dans des domaines variés allant de la géologie à la bioinformatique. Dans ces travaux, nous avons considéré un modèle général d'applications de type workflow qui contient des tâches parallèles et permet des transitions non déterministes. Nous avons élaboré deux stratégies d'allocations à contraintes budgétaires pour ce type d'applications. Le problème est une optimisation à deux critères dans la mesure où nous optimisons le budget et le temps total du flux d'opérations. Ces travaux ont été validés de façon expérimentale par leurs implémentations au sein de la plateforme de Cloud libre Nimbus et de moteur de workflow MADAG présent au sein de DIET. Les tests ont été effectuées sur une simulation de cosmologie appelée RAMSES. RAMSES est une application parallèle qui, dans le cadre de ces travaux, a été portée sur des plateformes virtuelles dynamiques. L'ensemble des résultats théoriques et pratiques ont débouché sur des résultats encourageants et des améliorations. / Infrastructure as a service (IaaS) Cloud platforms are increasingly used in the IT industry. IaaS platforms are providers of virtual resources from a catalogue of predefined types. Improvements in virtualization technology make it possible to create and destroy virtual machines on the fly, with a low overhead. As a result, the great benefit of IaaS platforms is the ability to scale a virtual platform on the fly, while only paying for the used resources. From a research point of view, IaaS platforms raise new questions in terms of making efficient virtual platform scaling decisions and then efficiently scheduling applications on dynamic platforms. The current thesis is a step forward towards exploring and answering these questions. The first contribution of the current work is focused on resource management. We have worked on the topic of automatically scaling cloud client applications to meet changing platform usage. There have been various studies showing self-similarities in web platform traffic which implies the existence of usage patterns that may or may not be periodical. We have developed an automatic platform scaling strategy that predicted platform usage by identifying non-periodic usage patterns and extrapolating future platform usage based on them. Next we have focused on extending an existing grid platform with on-demand resources from an IaaS platform. We have developed an extension to the DIET (Distributed Interactive Engineering Toolkit) middleware, that uses a virtual market based approach to perform resource allocation. Each user is given a sum of virtual currency that he will use for running his tasks. This mechanism help in ensuring fair platform sharing between users. The third and final contribution targets application management for IaaS platforms. We have studied and developed an allocation strategy for budget-constrained workflow applications that target IaaS Cloud platforms. The workflow abstraction is very common amongst scientific applications. It is easy to find examples in any field from bioinformatics to geology. In this work we have considered a general model of workflow applications that comprise parallel tasks and permit non-deterministic transitions. We have elaborated two budget-constrained allocation strategies for this type of workflow. The problem is a bi-criteria optimization problem as we are optimizing both budget and workflow makespan. This work has been practically validated by implementing it on top of the Nimbus open source cloud platform and the DIET MADAG workflow engine. This is being tested with a cosmological simulation workflow application called RAMSES. This is a parallel MPI application that, as part of this work, has been ported for execution on dynamic virtual platforms. Both theoretical simulations and practical experiments have shown encouraging results and improvements.

No mercado global e digital, as empresas são desafiadas a encontrar caminhos inovadores para atender o aumento da pressão -competitiva. A competição é uma das formas de interação das organizações, além da colaboração e da cooperação. A cooperação e a colaboração apresentam formas de produzir conjuntamente aumentando o potencial de atendimento das empresas. Os desafios mais encontrados no mercado são: reduzir os custos, sempre assegurar qualidade e personalizar os produtos e serviços. Um fenômeno de negócios comum hoje é a terceirização da manufatura e da logística para fornecedores domésticos e estrangeiros e provedores de serviços. Essa terceirização provoca, intrinsecamente, um espalhamento geográfico da produção em novos centros que oferecem vantagens nos recursos energéticos, matérias primas e centros de produção de conhecimento. Essa terceirização pode ser realizada também nas formas de colaboração e cooperação. Para isso, as empresas necessitam estabelecer uma forma de confiança entre si. No conceito de empresa virtual, a confiança é amplamente discutida para atingir uma colaboração e/ou cooperação entre empresas. O objetivo deste trabalho é propor e modelar uma ferramenta que atenda as necessidades das empresas para colaboração e/ou cooperação entre elas, considerando suas necessidades de confiança. As empresas aqui são vistas como sistemas produtivos, com suas camadas de gerenciamento de negócios, de acordo com o padrão ANSI/ISA 95. Além disso, um tipo de interpretação da rede de Petri, chamada de rede de Petri produtiva é introduzida como ferramenta para descrever o processo produtivo realizado pelas empresas na forma de workflow. A modelagem dessa arquitetura do sistema produtivo utiliza técnicas de sistemas distribuídos, como a arquitetura orientada a serviços. Além disso, um dos enfoques é das necessidades para o desenvolvimento de novos produtos, que envolve o desafio de personalização. Testes foram realizados para avaliar a proposta de workflow com pessoas de diferentes níveis de conhecimento sobre os processos, sejam de manufatura, sejam de outras áreas. Já a arquitetura proposta foi submetida a um estudo analítico das hipóteses levantadas no ambiente colaborativo. / In global and digital market, companies are challenged tof ind innovative ways to meet the increased competitive pressure. Competition is one way of interacting for organizations, as well as collaboration and cooperation. Cooperation and collaboration have ways to produce together increasing the potential of companies of meeting demands. Challenges most commonly found on the market are reducing costs, always ensuring quality and customizing products and services. A common business phenomenon today is the outsourcing of manufacturing and logistics for domestic and foreign suppliers and service providers. This outsourcing causes, intrinsically, a geographical spread of production in new centers which offer advantages in energy resources, raw materials and knowledge production centers. This outsourcing can be done also in the ways of collaboration and cooperation. For this, companies need to establish a trust between them. In the concept of virtual enterprise, trust is widely discussed to achieve the collaboration and/or cooperation between companies. The goal of this work is proposing and modeling a tool that meets the needs of companies for collaboration among them, considering their trust needs. Companies are understand as productive systems, in here, with their business process management layers, according to the standard ANSI/ISA 95. In addition, a kind of interpretation of Petri net, called productive Petri net is introduced as a tool to describe the production process performed by companies as workow. The modeling of this architecture of productive system uses techniques of distributed systems, such as service-oriented architecture. Furthermore, one of the approaches is the need for developing new products, which involves the customization challenge. Tests were conducted to evaluate the proposal of workflow with people from different levels of knowledge about the processes, both manufacturing and other areas. And the proposed architecture was studied analytically with the hypotheses elaborated from the collaborative environment.

Recentemente, várias abordagens estão sendo propostas na área de modelagem de processos de negócio. Dentre elas estão as linguagens BPEL e NPDL. BPEL é uma linguagem de representação e execução de processos de negócio que se mostrou bastante expressiva e uma forte candidata a padrão de mercado. NPDL é uma linguagem de definição de processos de negócio baseada em uma extensão de álgebra de processos chamada ACP. NPDL possui uma ferramenta capaz de interpretar e controlar a execução de processos de negócio chamada de NavigationPlanTool. A tradução de processos BPEL para expressões NPDL tem como objetivo fornecer aos processos descritos em BPEL um ambiente de controle e execução baseado em um formalismo algébrico. Entretanto, isso não é uma tarefa fácil. A presença de conceitos em BPEL que não são mapeáveis para NPDL faz com que grande parte da expressividade de BPEL se perca na tradução. Essa perda se dá pela limitação da própria ACP, na qual NPDL se baseia. Para sanar essa dificuldade, surgiu a idéia de estender ou trocar a base algébrica da NPDL. Substituindo a ACP por outro arcabouço algébrico ou incorporando idéias de outras álgebras, seria possível tornar a NPDL mais próxima de BPEL, facilitando, assim, o trabalho de mapeamento. Dentre os arcabouços formais disponíveis, LOTOS tem se mostrado uma interessante alternativa à ACP como base para a NPDL. Para comprovar os benefícios da utilização de conceitos de LOTOS na NPDL ou, até mesmo, de uma troca da base algébrica da NPDL de ACP para LOTOS, este trabalho faz um estudo comparativo entre esses dois formalismos algébricos, buscando encontrar a álgebra com maior expressividade e que represente melhor os conceitos presentes em BPEL. Para essa comparação, serão utilizados os principais conceitos existentes na linguagem BPEL, bem como os Padrões de Controle de Fluxo de Workflow. Não pertence ao escopo deste trabalho a implementação da NPDL usando LOTOS como base formal. / Recently, several approaches are being proposed in the business process modeling area. Among them are BPEL and NPDL languages. BPEL is a business process representation and execution language that has showed itself to be very expressive and a strong candidate to market reference. NPDL is a business process definition language based on a process algebra extension called ACP. NPDL has a tool called NavigationPlanTool that is able to interpret and control the business processes execution. The translation from BPEL processes to NPDL expressions aims to provide to BPEL processes a control and execution environment based on an algebraic foundation. However, this is not an easy task. Due to the translation, the presence of BPEL concepts that can´t be mapped to NPDL results in a heavy BPEL expressiveness loss. This loss occurs by the limitation of ACP, in which NPDL is based on. To solve this problem, the idea of extending or replacing the NPDL algebraic base has appeared. Replacing ACP with other algebraic framework or incorporating ideas from other algebras, could make NPDL closer to BPEL, turning the mapping work easier. Among the formal frameworks available, LOTOS has showed itself an interesting alternative to ACP as an NPDL basis. To prove the benefits of using LOTOS concepts in NPDL, or even exchanging the NPDL algebraic base from ACP to LOTOS, this work presents a comparative study between these two algebraic foundations, trying to find the most expressive algebra and the one that best represents the BPEL concepts. For this comparison, the BPEL main concepts and the Workflow Control-Flow Patterns will be used. The NPDL implementation using LOTOS as formal foundation is out of the scope of this work.

O ganho de competitividade das organizações está relacionado com quem proporciona serviços ou produtos de forma rápida, com custos mais baixos e com mais qualidade e segurança. Dentro deste cenário, o atendimento destes quesitos reflete na busca por um aumento de eficiência, satisfação do cliente e lucratividade incentivando constantemente as organizações a procurar e identificar novos fatores competitivos, explorando cada vez mais novos métodos de operação e entrega. Conseqüentemente, a introdução de melhorias incrementais ou de um novo desenho de processos são propostos e muitas vezes acompanhados da implementação de sistemas automatizados. Sistemas Workflow vêm ao encontro destas estratégias de redesenho e otimização dos processos de negócio através da automação dos seus fluxos de trabalho, tornando-os mais ágeis, seguros, confiáveis e proporcionando um diferencial para a organização. Porém, são poucos os estudos associados à avaliação do seu impacto sobre processos. Apresenta-se e discute-se os principais conceitos e impactos relacionados a esta tecnologia e associados a processos e indicadores de desempenho, utilizando o método de estudos de casos múltiplos. Conclui-se que os impactos na utilização deste tipo de tecnologia resultam em melhorias para o processo em todas as dimensões consideradas (custo, entrega, qualidade intrínseca e segurança). Entretanto, o impacto variará em função do processo de negócio a ser automatizado. / The gain in competitiveness is related to organizations that provide services and products rapidly, at low costs and with more quality and security. Considering such scenario, those demands reflect in the search for efficiency improvement, customer satisfaction and profit, constantly stimulating organizations to search for new competitiveness factors, exploring new operations and delivery methods. Hence, the introduction of incremental improvements or a new process design are proposed and often accompanied with automated systems implementation. Workflow systems come along with these strategies (business process redesign and optimization) transforming then in more agile, secure and reliable, giving differentiation to organizations. However, studies in terms of evaluating their impact in business process are few. This research has the objective to present and discuss the main concepts and impacts related to that technology associated to business process and performance indicators by the utilization of the multiple case study method. The conclusion is that the impact of the use oh this kind of technology resulted in improvement in all dimensions considered (cost, delivery, quality and security). However, the impact will present variations depending on the business process to be automated.