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Projekt : Simulation, Data Mining & Multiagentensysteme

Dr. Lawrence Cabac, Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Dr. Daniel Moldt, Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Nikolas Denz, Wissenschaftlicher Mitarbeiter (ASI)

Laufzeit: seit 10/2004

Schlagworte: Softwaretechnik; Systemanalyse; Petrinetze, höhere; multiagenten-basierte Simulation; Data Mining, agentenorientiertes; Process Mining, agentenorientiertes; Interaction Mining; Unified Modeling Language (UML); Agent Unified Modelling Language (AUML), Modellierung, AOSE, Mulan

Ziele: Sowohl komplexe Systeme, wie Multiagentensysteme/Multiagentenapplikationen (MAS/MAA) als auch auf komplexen Konzepten basierende Simulationsansätze wie Multiagenten-basierte Simulationen (MABS) bedürfen elaborierter Methoden der Überwachung, Auswertung und Analyse von Systemen und Modellen. Data Mining (DM) und Process Mining (PM) liefern Techniken und Werkzeuge, die über Abläufe und (dynamischen) Strukturen in diesen Systemen Aufschluss geben können und gleichzeitig mit dem großen Datenaufkommen zurechtkommen. In diesem Projekt werden die drei Bereiche (MAS/MAA, MABS und DM) integriert. Dadurch können synergetische Momente ausgenutzt werden. Forschungsgegenstände sind agentenorientiertes Data Mining (AODM), agentenorientiertes Process Mining (AOPM) und Mining in der agentenorientierten Softwareentwicklung (AOSE).

Bisherige Ergebnisse: Im Rahmen der Lehre-Projekte AOSE04 und AOSE05 sind die softwaretechnischen Grundlagen zur Integration von Mining Methoden in das Framework Mulan/Capa gelegt worden. Dabei ist das Sniffer-Werkzeug entstanden und wird im Rahmen einer Diplomarbeit weiterentwickelt. Bestehende Process Mining Techniken wurden für das Mulan/Capa Framework nutzbar gemacht und im Multiagentenkontext evaluiert. Aktuelle Arbeiten umfassen die folgenden Themen:

Process Mining im Multiagenten-Kontext ist selbst Forschungsgegenstand. Dabei steht die Nutzung und Erweiterung von Techinken des PM zur Validierung von multiagenten-basierten Simulationsmodellen und die Überwachung der Multiagentenapplikationen im Vordergrund.
Die Integration von adapiven Verhaltens im Kontext des Sozionik Projektes Agenten durch den Einsatz von Data Mining.
Unterstützung und Rekonstruktion von Softwareentwicklungsprozessen.
Mulan als Klassifizierungsframework für Process Mining Techniken.
Untersuchung von rechtlichen, sozialen, ethischen und praktischen Aspekten, die aus der Anwendung des Process Mining in computergestützten Systemen resultieren.
Untersuchung von arbeitsunterstützenden Systemen (Guiding Systems) in interorganisationalem Kontext.
Verwendung von agentenorientierten Petrinetzen als Representation für die Resultate des Process Minings und zur Testdatengenerierung.
Werkzeugunterstützung und ~entwicklung: Sniffer Werkzeug mit Mining Erweiterungsmöglichkeiten als Plugin für Mulan.
Integration von bestehenden Process Mining Techniken (und Werkzeugen) in den MA-Kontext.

Publikationen:

2008: Lawrence Cabac and Nicolas Denz.
Net components for the integration of process mining into agent-oriented software engineering.
Transactions on Petri Nets and Other Models of Concurrency I (ToPNoC), 5100:86-103, November 2008.; Lawrence Cabac , Till Dörges , and Heiko Rölke.
A monitoring toolset for Petri net-based agent-oriented software engineering.
In Rüdiger Valk and Kees M. van Hee, editors, 29th International Conference on Application and Theory of Petri Nets, Xi'an, China, volume 5062 of Lecture Notes in Computer Science, pages 399-408. Springer-Verlag, June 2008. [pdf]
2007: Lawrence Cabac and Till Dörges .
Tools for testing, debugging and monitoring multi-agent applications.
In Moldt et al. (Hrsg.), Proceedings of the International Workshop on Petri Nets and Software Engineering (PNSE'07), pages 209-213.; Lawrence Cabac and Nicolas Knaak.
Process mining in Petri net-based agent-oriented software development.
In Moldt et al. (Hrsg.), Proceedings of the International Workshop on Petri Nets and Software Engineering (PNSE'07), pages 7-21.; Felix Simmendinger, Lawrence Cabac , Michael Duvigneau, and Nicolas Knaak.
Controlling OSGi bundles with Petri nets.
In Moldt et al. (Hrsg.), Proceedings of the International Workshop on Petri Nets and Software Engineering (PNSE'07), pages 220-225.
2006: Lawrence Cabac , Michael Duvigneau, and Heiko Rölke.
Net components revisited.
In Moldt (Hrsg.), Proceedings of the Fourth International Workshop on Modelling of Objects, Components, and Agents. MOCA'06, pages 87-102. [pdf]; Lawrence Cabac , Nicolas Knaak, Daniel Moldt, and Heiko Rölke.
Analysis of multi-agent interactions with process mining techniques.
In Multiagent System Technologies. 4th German Conference, MATES 2006 Erfurt, Germany. Proceedings, volume 4196 of Lecture Notes in Computer Science, pages 12-23, Berlin, Heidelberg, New York, 2006. Springer-Verlag.; Lawrence Cabac , Nicolas Knaak, and Daniel Moldt.
Net components for the modeling of process mining chains.
In Moldt (Hrsg.), Proceedings of the 13th Workshop Application and Tools for Petri Nets. AWPN'06.