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UML 활동 다이어그램의 페트리넷 변환을 통한 워크플로 분석
A Workflow Analysis Using the Transformation of an UML Activity Diagram into a Petri Net 원문보기

산업공학 = IE Interfaces, v.17 no.2, 2004년, pp.200 - 207  

한관희 (경상대학교 산업시스템공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Because the designed workflow may contain potential errors which may result in deadlocks, livelocks and so on, it is important to analyze the correctness of a workflow definition before it is put into the run time environment. Proposed in this paper is a transformation procedure of an UML activity d...

주제어

#workflow analysis   #UML activity diagram   #Petri net   #reachability tree   #business processes  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 최근 들어, 기업에서는 프로세스 혁신이나 BPR을 구현하기 위한 강력한 지원 도구로 워크플로 관리 시스템이 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 고객 만족과 생산성 향상을 위해 정의된 워크플로의 구조적 오류 가능성을 사전에 분석해야 할 필요성을 제기하였고 이를 위해 플로차트와 유사한 손쉬운 모델링 방법을 제공하는 UML 활동 다이어그램으로 대상 워크플로를 모델링하고 이를 페트리넷으로 변환하는 방법을 제안하고 이를 4개의 예제를 통해 변환 가능함을 보였다. 그리고 제안한 변환 방법에 의해 산출된 페트리넷 모델은 도달성 트리를 이용하여 정확한 정성적 분석을 할 수 있음을 제시하였다.
  • 본 연구에서는 워크플로의 모델링 및 정성적 분석을 손쉽고 정확하게 하기 위해 UML 활동 다이어그램의 직관적인 모델링과 페트리넷의 분석 능력을 결합하는 표준 활동 다이어그램의 고전적 페트리넷으로의 변환 방법을 제안하고 변환된 페트리넷을 이용한 분석 결과를 보임으로써 변환 방법의 유용성을 제시하고자 한다.
  • 워크플로에 대한 정성적 분석의 목적은 대상 워크플로의 발생 가능한 전개 상황을 예측하는 것과 이를 통해 워크플로의 구조적 오류 가능성을 사전에 탐지해내는 것이다. 페트리넷의 분석 기법 중 널리 사용되는 것은 도달성 트리(reachability tree)와 행렬 방정식인데(Peterson, 1981; Reisig, 1985), 이 중에서 도달성 트리는 대상 워크플로가 더 이상 진행을 할 수 없는 교착 상태에 빠지는지 혹은 정상 종료되지 않고 영속적으로 실행되는 것과 같은 이상 상태에 도달하는지를 검사하기에 적합한 도구이어서 워크플로의 정성적 분석에 널리 사용되고 있다(van der Aalst & van Hee, 2002).
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
하나의 페트리넷 블록은 무엇으로 구성되는가? 그러므로 페트리넷 단위 요소들의 조합으로 특징적인 행위를 수행하는 복수 개의 블록을 만들어 이를 활동 다이어그램의 각 단위 요소의 성격에 따라 매핑시키기로 한다. 하나의 페트리넷 블록은 <그림 2>와 같이 ① 다른 블록과의 구분을 나타내는 경계와, ② 블록 사이의 워크플로 흐름을 연결하는 입력 포트, ③ 출력 포트 및 ④ 업무 로직 및 흐름을 표현하는 페트리넷 부분으로 구성된다. 블록을 구성하는 경계와 입 · 출력 포트는 페트리넷의 구조와 속성에 영향을 주지 않는다.
UML 활동 다이어그램의 요소를 1대 1로 매핑한다는 것은 불가능하므로 어떻게 매핑시키는가? UML 활동 다이어그램(OMG, 2003)은 총 12개의 요소로 구성되어 있고 페트리넷은 4개의 요소(플레이스, 트랜지션, 아크, 토큰)로 구성되어 있어서 이를 1대1로 매핑한다는 것은 불가능하다. 그러므로 페트리넷 단위 요소들의 조합으로 특징적인 행위를 수행하는 복수 개의 블록을 만들어 이를 활동 다이어그램의 각 단위 요소의 성격에 따라 매핑시키기로 한다. 하나의 페트리넷 블록은 <그림 2>와 같이 ① 다른 블록과의 구분을 나타내는 경계와, ② 블록 사이의 워크플로 흐름을 연결하는 입력 포트, ③ 출력 포트 및 ④ 업무 로직 및 흐름을 표현하는 페트리넷 부분으로 구성된다.
활동 다이어그램의 구성 요소들을 성격에 따라 어떻게 구분할 수 있는가? 활동 다이어그램의 구성 요소들을 그 성격에 따라 구분해보면, 1) 워크플로에서의 실제 단위 업무를 나타내는 동적 활동 요소(action state, signal receipt, signal sending)와 2) 동적 활동 요소를 지원하는 정적 활동 요소(start point, end point, object)와 3) 업무 흐름을 표현하는 흐름 요소(transition, object flow)와 4) 업무 흐름 중의 경로를 제어하는 경로 제어 요소(decision, sync state) 및 5) 기타 요소(swimlane, sub-activity state)로 구분할 수 있다. 동적 활동 요소는 하나의 입력 포트와 두 개의 출력 포트를 갖는 블록으로 표현되는데 두 개의 출력 포트 중 하나는 워크플로 흐름을 위한 것이고 다른 하나는 활동을 담당하는 필요자원을 명시적으로 표현할 필요가 있을 때 자원 가용도 토큰의 흐름을 표현하기 위한 것으로 구체적으로는 활동 다이어그램 구성 요소의 하나인 구획선(swimlane) 모델링에 필요한 자원가용도 토큰의 흐름을 표현하는 용도로 사용된다.
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참고문헌 (27)

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