développement et intégration des techniques de data mining pour une plate-forme de coopération

Développement et intégration des techniques de Data Mining pour une plate-forme de

coopération

Soutenance de projet de fin d'études

Équipe de recherche : ECOO – LORIA Responsable de l’équipe : M. Claude Godart

Réalisé par : Khaled Gaaloul Encadreurs : M. François Charoy M. Noureddine Ellouze

Soutenance PFE Juin 2004 2

Plan• Introduction et problématique

• État de l’art

Présentation de SGW Bonita

Introduction à l’approche Workflow Mining

• Mise en œuvre

Développement de l’outil pour la collecte de traces d’exécution greffé

à Bonita

Développement du Parseur XML pour les statistiques de Workflow

Mining

• Conclusion et perspectives

Introduction & Problématique


• Besoin de coopération

Face à la mondialisation, l’économie a subi une

métamorphose (e.g. fusion de groupe, externalisation de

services, extension d’entreprises, etc.).

Les conséquences étaient le déploiement de nouveaux

concepts et d’outils technologiques pour les entreprises.

La nécessité de mécanismes supportant l’interconnexion et

la coopération des applications.


État de l’art Mise en oeuvreConclusion et perspectives


• Procédés d’entreprises et coopération

Département 3

Département 2Département 1

Département 4

Entreprise Mère

Filiale 1 Filiale 2 Filiale 3

Intra entreprise

Inter entreprises




• Les Workflows comme outil de coopération (1)

« Outil décisionnel coopératif ayant pour paramètres un

nombre de personne limité devant accomplir en un

temps limité des tâches articulées autour d'une

procédure définie tout en ayant un objectif commun » Workflow Management Consortium 2001.

Domaine d’application : co-ingénierie et/ou co-

conception.




• Les Workflows comme outil de coopération (2)

Faciliter la coordination entre les participants à

un projet coopératif.

Gérer des procédés d’entreprise.

Optimiser et automatiser les procédés

d’entreprises.






•Phases du Workflow

Analyse du procédéAnalyse du procédéConception et Conception et Définition du Définition du procédéprocédé

Définition du procédéDéfinition du procédéInstantiation etInstantiation etcontrôle ducontrôle duprocédéprocédé

Service d’exécution du WorkflowService d’exécution du Workflow

Outils et applicationsOutils et applications

Interaction avec les Interaction avec les utilisateurs et les utilisateurs et les applicationsapplications


• Divergence entre modélisation et implémentation (1)

Constats d’erreurs de conception sur les modèles de workflows

lors de leur exécution.

Le plus souvent les modèles restent loin du souhait de

l’utilisateur : les modèles de workflow manquent d’automatisme et

de performance.

L’approche classique de modélisation attache peu d’importance à

la phase d’exécution.




• Divergence entre modélisation et implémentation (2)

Divergence d’interprétation lors de l’exécutions d’une

instance de workflow.

Les connaissances utilisées pour la modélisation et la

conception restent tacites.




• Nécessité d’une nouvelle approche pour la modélisation de workflows



Phase de diagnostique

Phase de diagnostique

Connaissances explicites

Connaissances explicites

Réalisation de modèles de workflows compatibles

et complets

Réalisation de modèles de workflows compatibles

et complets


État de l’art


• Les workflows coopératifs

Solution pour des modèles rigides de workflows.

Offre plus de flexibilité et d’interaction.

Possibilité de communication et d’interaction entre les

différentes tâches du procédé du workflow.



Édition Modification

Edition Revue Modification

Édition Revue

Modification

Procédé

Exécution

(1)

(2) Anticipating

Anticipable

Executing

Revue

Modèle classique

Modèle coopératif


• Bonita : un workflow coopératif

Bonita est un Système de Gestion de Worflow

coopératif (SGW), conforme aux

caractéristiques de WfMC (Workflow

managemenet Consortium).

Bonita est un SGW conçu pour indiquer,

exécuter, surveiller et coordonner les flux

d’organismes du travail.

L’originalité de Bonita réside dans un moteur

d'exécution qui est basé sur le nouveau modèle

d'anticipation d'activité proposé par l'équipe

ECOO.




• Architecture de Bonita (1)

Le composant de modélisation assurent la

modélisation ainsi que la visualisation de

processus de workflow.

Le composant d’exécution est responsable de

la phase d’exécution, il est chargé de La gestion

des données flexibles permettant aux activités

de permuter des données d'une manière

optimum.

Le développement du moteur de workflow est

centré sur la plate-forme J2EE fournissant un

environnement plus flexible et plus portatif pour

des applications réparties.




• Architecture de Bonita (2)




• Data Mining : fouille de données

Le data mining est le successeur des statistiques.

Son but est de réaliser des «modèles» compacts et

compréhensibles rendant compte des relations liant la

description d'une situation à un résultat.

Ils offrent des techniques pour la construction du dit modèle

de manière automatique.




• Data Mining Vs Statistiques




• Avantage de Data Mining

Les modèles exprimés par le data mining sont:

Descriptif et explicatif : il éclaire la situation en «vous disant

où regarder ».

Prédictif : obtenir une estimation du résultat à attendre pour un

modèle ayant de nouveaux paramètres.

Les techniques de data mining construisent ces modèles de

manière automatique et en un temps optimum.




• L’approche Workflow Mining

L’approche Workflow Mining hérite des techniques

de data mining.

Elle désigne l’ensemble des techniques pour la

découverte de modèles de workflows.




Mise en oeuvre


• Objectifs

Développement et intégration d’un outil de collecte de

traces d’exécution d’une instance de workflow greffé au

SGW Bonita.

Conception d’un parseur XML pour le filtrage et

l’extraction de statistiques nécessaires à l’approche du

workflow mining adoptée.




• L’outil de collecte de traces (1)

But : enregistrer dans des fichiers logs de

type XML des évènements qui vont se

produire lors de l’instanciation et de

l’exécution d’un projet workflow au sein de

Bonita.

Source : le service de messagerie JMS

intégré dans Bonita assure un échange

d’informations et de messages relatant à

l’exécution d’un projet workflow.





Exécution d’activités dans un projet workflow





Serveur de messagerie dans Bonita




• Conception de l’outil de collecte de traces

L’outil de collecte de trace est un

d’espion greffé à Bonita.

Le développement de cet outil va se

baser sur l’API JMS.

Le mode choisi pour répondre à ces

besoins est le mode

publication/abonnement de JMS.




• LogListener : outil de collecte de traces

LogListener va écouter les messages (évènements)

échangés entre Bonita et l’utilisateur connecté.

Les évènements contiennent le nom de l’utilisateur, le

nom du projet, les noms des activités, leurs états, et le

temps d’exécution.

A chaque instanciation de workflow, le LogListener

produit un fichier XML identifié par le nom du projet et

sa date d’accès.




• LogListener : L’approche conceptuelle

Utilisation du patron de conception singleton.

Nécessiter de créer un objet qui devra posséder

durant tout le programme une instance unique.






•Déroulement de la collecte de traces


• Structure d’un fichier XML




• Le parseur XML : Définition

Effectuer une analyse lexicale pour chaque fichier XML

généré par l’outil LogListener.

Extraire des données sur les activités, leur nombre

d’occurrence, la liste des activités qui les précèdent et celles

qui les suivent.

Générer des fichiers XML contenant ces

données.




• Le parseur XML : Architecture




• Le parseur XML : Étapes de réalisation (1)

Étape 1 : Définir une classe « activityStatistic »

dont le rôle est de mettre à jour l’opération de

filtrage du fichier XML grâce aux méthodes

Getters() et Setters() appliquées à ses attributs.

Étape 2 : Définir une classe « ParserXML » pour

le parcours du répertoire des fichiers XML afin

d’extraire les données (nom, occurrence,

activités précédentes, activités suivantes).







activityStatic+taskName : String+taskOccurence : int+previousActivity : Object+fwActivity : Object

+activityStatic()+getName() : String+setName()+getOccurence() : int+setOccurence+updateOccurence()+getPreviousActivity() : Object+setPreviousActivity()+getFwActivity() : Object+setFwActivity()+result() : String

ParserXML+inputdataDirectory : String+outputData : String+Activity : Object+window : int

+readXMLDirectory()+readXMLFile()



3ème étape : l’utilisation de l’outil ANT pour faciliter le

déploiement du parseur XML.

- Définition du fichier build.xml pour faciliter les tâches de

déploiement.

- Définitions des targets du build.xml nécessaires à la

compilation et l’exécution de l’outil du filtrage.




• Le parseur XML : Build.xml




• Le parseur XML : Déploiement avec ANT




• Le parseur XML : Résultats




• Démonstration (1)




Conclusion et Perspectives


• Conclusion (1)

La programmation n’est plus une affaire d’alignement de

lignes de codes.

Une analyse minutieuse du problème est primordiale pour

une bonne conception.




• Conclusion (2)

Le bilan s’avère positif:

Scientifique:

Découverte de milieu de recherche scientifique.

Mise en application de connaissances théoriques.

Association dans un projet en cours.

Relation étroite avec des projets industriels.

Humain




• Perspectives

Une première étape de l'approche du workflow mining.

L’optimisation et le raffinement des statistiques extraites

pour l’approche adoptée.

L’implantation de l'algorithme de découverte de patrons de

workflows utilisant ces données




Merci de votre attention.

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