Discovering object-centric Petri nets with parametric arcs

Modeling and Analysis of Information Systems. 2026. Vol. 33. No. 3. P. 394–419.

I.I. Sergeev, I.A. Lomazova

Объектно-ориентированный process mining сформировался как эффективная парадигма анализа событийных данных, включающих несколько взаимодействующих бизнес-объектов. Существующие методы обнаружения моделей часто опираются на объектно-ориентированные сети Петри с фиксированными кратностями дуг, что ограничивает их способность представлять параметрические закономерности потребления и производства ресурсов, а также отражать количественные зависимости между взаимодействующими типами объектов. В данной работе предлагается метод обнаружения объектно-ориентированных сетей Петри с параметрическими дугами. Предлагаемый подход строит модели по объектно-ориентированным журналам событий, одновременно выявляя поведенческие закономерности с переменными весами дуг. Сначала обнаруживается управляющее поведение для отдельных типов объектов, после чего полученные модели объединяются в единую объектно-ориентированную структуру. Затем анализируется количество объектов, участвующих в событиях одного и того же вида деятельности, с целью выявления повторяющихся количественных зависимостей между типами объектов. Эти зависимости представляются константами или линейными выражениями и назначаются в качестве весов дуг результирующей модели. В работе формализуется используемая модель, представляется алгоритм обнаружения и доказывается, что при выполнении сформулированных предположений относительно моделей, обнаруженных для отдельных типов объектов, результирующая сеть способна идеально воспроизводить наблюдаемые многообъектные трассы. Кроме того, применимость подхода оценивается на репрезентативных реальных и синтетических объектно-ориентированных журналах событий. Результаты показывают, что предложенный метод позволяет заменить неопределённые переменные кратности явными параметрическими зависимостями, сохраняя при этом наблюдаемое поведение, представленное обнаруженной моделью. Получаемые объектно-ориентированные сети Петри обеспечивают более компактное и выразительное представление объектно-ориентированных процессов и делают явными количественные закономерности синхронизации между взаимодействующими типами объектов.

Ключевые слова: Petri nets, process discovery, event logs, Object-centric process mining, object-centric Petri nets

ПУБЛИКАЦИЯ ПОДГОТОВЛЕНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРОЕКТА: Новые методы в исследовании формальных моделей вычислений, компьютерных систем и смежных задач теоретической информатики (2025)