Recommandation de services pour un usage individuel et la conception de procédés métiers

Service recommendation for individual and process use

• Auteur / Autrice : Ngoc Chan Nguyen
• Direction : Samir Tata
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 13/12/2012
• Etablissement(s) : Evry, Institut national des télécommunications
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Ingénierie (Evry ; 2008-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Université : Université d'Évry-Val-d'Essonne (1991-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Exploration de données

Langages d'interrogation

Systèmes de recommandation (informatique)

Mots clés libres

Recommandation de service

Conception de processus métier

Contexte de voisinage

Langage de requête

Processus d'extraction

Service recommendation

Business process design

Neighborhood context

Query language

Process mining

Résumé

Les services Web proposent un paradigme intéressant pour la publication, la découverte et la consommation de services. Ce sont des applications faiblement couplées qui peuvent être exécutées seules ou être composées pour créer de nouveaux services à valeur ajoutée. Ils peuvent être consommés comme des services individuels qui fournissent une interface unique qui reçoit des inputs et retourne des outputs (cas 1), ou bien ils peuvent être consommés en tant que composants à intégrer dans des procédés métier (cas 2). Nous appelons le premier cas de consommation « utilisation individuelle » et le second cas de consommation « utilisation en procédé métier ». La nécessité d'avoir des outils dédiés pour aider les consommateurs dans les deux cas de consommation a impliqué de nombreux travaux de recherche dans les milieux académiques ou industriels. D'une part, beaucoup de portails et de moteurs de recherche de services ont été développés pour aider les utilisateurs à rechercher et invoquer les services Web pour une utilisation individuelle. Cependant, les approches actuelles prennent principalement en compte les connaissances explicites présentées par les descriptions de service. Ils font des recommandations sans tenir compte des données qui reflètent l'intérêt des utilisateurs et peuvent demander des informations supplémentaires aux utilisateurs. D'autre part, plusieurs techniques et mécanismes associées aux procédés métier ont été élaborés pour rechercher des modèles de procédé métiers similaires, ou utiliser des modèles de référence. Ces mécanismes sont utilisés pour assister les analystes métiers à la conception de procédés métiers. Cependant, ils sont lents, source d'erreurs, grands consommateurs de ressources humaines, et peuvent induire à l’erreur les analystes métier. Dans notre travail, nous cherchons à faciliter la consommation de services Web pour une utilisation individuelle ou en procédé métier en proposant des techniques de recommandation. Notre objectif est de recommander aux utilisateurs des services qui sont proches de leur intérêt et de recommander aux analystes métier des services qui sont pertinents pour un procédé métier en cours de conception. Pour recommander des services pour une utilisation individuelle, nous prenons en compte l’historique des données d'utilisation de l'utilisateur qui reflètent ses intérêts. Nous appliquons des techniques de filtrage collaboratif bien connues pour faire des recommandations. Nous avons proposé cinq algorithmes et développé une application Web qui permet aux utilisateurs d'utiliser des services recommandés. Pour recommander des services pour une utilisation en procédé métier, nous prenons en compte les relations entre les services du procédé métier. Nous proposons de recommander les services en fonction de leurs localisations dans le procédé métier. Nous avons définit le contexte de voisinage d'un service. Nous avons présenté des recommandations basées sur l'appariement de contexte de voisinage. Par ailleurs, nous avons développé un langage de requête pour permettre aux analystes métier d'exprimer formellement des contraintes de filtrage. Nous avons proposé également une approche pour extraire le contexte de voisinage à partir de traces d’exécution de procédés métier. Enfin, nous avons développé trois applications afin de valider notre approche. Nous avons effectué des expérimentations sur des données recueillies par nos applications et sur deux grands ensembles de données publiques. Les résultats expérimentaux montrent que notre approche est faisable, précise et performante dans des cas d'utilisation réels

Web services have been developed as an attractive paradigm for publishing, discovering and consuming services. They are loosely-coupled applications that can be run alone or be composed to create new value-added services. They can be consumed as individual services which provide a unique interface to receive inputs and return outputs; or they can be consumed as components to be integrated into business processes. We call the first consumption case individual use and the second case business process use. The requirement of specific tools to assist consumers in the two service consumption cases involves many researches in both academics and industry. On the one hand, many service portals and service crawlers have been developed as specific tools to assist users to search and invoke Web services for individual use. However, current approaches take mainly into account explicit knowledge presented by service descriptions. They make recommendations without considering data that reflect user interest and may require additional information from users. On the other hand, some business process mechanisms to search for similar business process models or to use reference models have been developed. These mechanisms are used to assist process analysts to facilitate business process design. However, they are labor-intense, error-prone, time-consuming, and may make business analyst confused. In our work, we aim at facilitating the service consumption for individual use and business process use using recommendation techniques. We target to recommend users services that are close to their interest and to recommend business analysts services that are relevant to an ongoing designed business process. To recommend services for individual use, we take into account the user's usage data which reflect the user's interest. We apply well-known collaborative filtering techniques which are developed for making recommendations. We propose five algorithms and develop a web-based application that allows users to use services. To recommend services for business process use, we take into account the relations between services in business processes. We target to recommend relevant services to selected positions in a business process. We define the neighborhood context of a service. We make recommendations based on the neighborhood context matching. Besides, we develop a query language to allow business analysts to formally express constraints to filter services. We also propose an approach to extract the service's neighborhood context from business process logs. Finally, we develop three applications to validate our approach. We perform experiments on the data collected by our applications and on two large public datasets. Experimental results show that our approach is feasible, accurate and has good performance in real use-cases