Using interface patterns for compositional discovery of distributed system models

Средства и методы process mining позволяют исследовать различные аспекты процессно-ориентированных информационных систем. Как правило, в рамках таких систем несколько исполнителей (агентов) взаимодействуют друг с другом. Поведение агентов, а также механизмы их взаимодействия описываются с помощью моделей процессов. Для моделирования процессов мы применяем обыкновенные сети Петри. Алгоритмы process discovery позволяют восстановить модели реального поведения агентов из журнала событий системы. Однако в случае масштабных систем анализ взаимодействия как поведения отдельных агентов, так и всей системы в целом затруднителен, так как получаемые модели крупномасштабных систем в большинстве случаев крайне громоздкие и плохо читаемые. Для решения этой проблемы мы предлагаем использовать так называемые паттерны интерфейсов, которые описывают, как агенты взаимодействуют друг с другом. С их помощью полная модель мультиагентной системы может быть получена путем композиции отдельных моделей агентов. Кроме того, модели мультиагентных систем, построенные с применением паттернов интерфейсов, позволяет легко идентифицировать поведение каждого отдельного агента. В целях обеспечения корректности применения паттернов интерфейсов мы применяем специальные конструкции на сетях Петри - морфизмы. Результаты эксперимента по применению паттерна для композиционального синтеза модели мультиагентной системы, представленные в работе, показали прирост основных метрик качества по сравнению с моделями, получаемыми с помощью стандартного подхода process discovery.