针对并发导致的不完备事件日志的块结构过程挖掘方法与流程

技术特征：
1.一种针对并发导致的不完备事件日志的块结构过程挖掘方法，其特征在于，根据事件日志信息，挖掘块结构过程模型；以xes格式的事件日志作为输入，以ptml格式的过程模型作为输出，过程模型为一棵过程树，是一种块结构的过程模型，叶子结点为事件日志中的事件，非叶子结点为选择、顺序、循环和并发中的一种，过程树的每一个子树都是一个块结构；该方法具体步骤为：步骤1，对于一个事件日志，利用inductive miner中基于直接在前关系的切分操作对其包含的事件进行切分，切分操作的结果是若干事件集合，根据事件集合从原事件日志中根据投影拆分出其对应的子日志；此时可得到一棵初步的过程树，切分操作的类型对应于根结点，拆分出的子日志为其孩子结点；继续对子日志重复以上操作进行拆分，直到子日志中只包含一个事件为止；对于无法正常进行拆分的子事件日志，判断其每一条事件序列中是否存在重复和互斥出现的事件，若存在则对于该事件日志返回一个可以产生任何事件序列的块结构鲜花模型，否则进入步骤2；步骤2，对步骤1中未能正确处理的子日志，遍历其中的事件序列获取事件之间的传递在前关系，并生成对应的0-1矩阵，矩阵中的元素1表示存在传递在前关系，0表示不存在传递在前关系，其余表示不确定；使用协同过滤对0-1矩阵中不确定的元素进行推断确定其是否存在传递在前关系；随后根据推断结果生成传递在前图，使用应用在传递在前图上的选择切、顺序切或并发切进行切分操作，并根据拆分结果对事件日志进行拆分；如果可以正常拆分则可获得该子日志对应的块结构，否则返回一个该事件日志对应的鲜花模型；步骤3，根据嵌套关系，将所有块结构组合成一个过程树表示的块结构过程模型。2.根据权利要求1所述的针对并发导致的不完备事件日志的块结构过程挖掘方法，其特征在于，所述步骤1具体为：步骤1-1，对不完备事件日志使用inductive miner中定义的基于直接在前关系的切分操作进行拆分以确定不同的块结构与其之间的嵌套关系，直到子日志中只含有一个事件，对于无法正常拆分的子日志需进一步处理；步骤1-2，对于步骤1-1中无法正常处理的子日志，判断其包含的每一个事件序列中是否存在重复事件或互斥出现的事件，如果是则对该事件日志返回一个块结构的鲜花模型，否则需进一步处理。3.根据权利要求1所述的针对并发导致的不完备事件日志的块结构过程挖掘方法，其特征在于，步骤1中所述的切分操作包括选择切、顺序切、循环切和并发切。4.根据权利要求1所述的针对并发导致的不完备事件日志的块结构过程挖掘方法，其特征在于，所述步骤2具体为：步骤2-1，对步骤1中未能处理的子日志遍历所有事件序列，获取所有存在传递在前关系的事件对；具体包括：任意一条事件序列{a1,a2,a3,
……
,a
n-1
,a
n
}，包含n个事件，其中a
i
表示事件i，这n个事件按照发生先后顺序排列，可获得n*(n-1)/2组的传递在前关系对：a1＞a2,a1＞a3,
…
,a1＞a
n
,a2＞a3,a2＞a4,
…
,a2＞a
n
,
…
,a
n-1
＞a
n
；其中，a
i
＞a
j
代表事件a
i
传递发生在事件a
j
之前；根据事件之间的传递在前关系生成传递在前0-1矩阵，矩阵中的第一行、第一列均为事件名称，其余元素若为1表示该元素对应的事件对之间存在传递在前关系，为0表示不存在传递在前关系，其他表示不确定是否存在传递在前关系；步骤2-2，对于0-1矩阵中不确定的元素所对应的事件对<a
i
,a
j
>，记a
i
所在行向量[a1,
a2,
……
,a
i-1
,a
i 1
,
……
,a
j-1
,a
j 1
,
……
,a
n-1
,a
n
]为v
i
，a
j
所在列向量[a1,a2,
……
,a
i-1
,a
i 1
,
……
,a
j-1
,a
j 1
,
……
,a
n-1
,a
n
]
t
为v
j
，其中n为矩阵中的事件个数，在计算过程中不确定的元素看作0；根据公式其中a和b表示向量，计算v
i
与其他行向量的余弦相似度，取除了a
j
所在行向量以外的相似度最高的前个的事件记为集合s
u
；计算v
j
与其他列向量的余弦相似度，取除了a
i
所在列向量以外的相似度最高的前个的事件记为集合s
i
；步骤2-3，根据步骤2-2计算出所有不确定是否存在传递在前关系的事件对的s
u
和s
i
集合，对于矩阵中每一个不确定的元素m
x,y
，其推断结果rating
x,y
根据公式来计算，其中m
r,c
表示矩阵中事件a
r
与事件a
c
处的元素值，m
r,y
与m
x,c
同理，r表示来自集合s
u
的事件a
r
，c表示来自集合s
i
的事件a
c
，λ和δ为线性插值参数；将所有推断结果按照升序排列，设推断结果总数为m，则取第个数作为阈值，推断结果大于该阈值或者达到1，对应的事件对判断为存在传递在前关系，否则不存在，结合之前已经确定的存在传递在前关系的事件对，生成传递在前图tpg，顶点为事件，有向弧表示从起始时间到目标事件存在传递在前关系；步骤2-4，根据步骤2-3中得到的tpg，定义三种应用在tpg上的切分操作，选择切、顺序切和并发切，具体定义为：选择切：一个选择切可以将tpg切分成多个事件集合∑1,
…
,∑
m
，事件集合须满足：顺序切：一个顺序切可以将tpg切分成多个有序的事件集合∑1,
…
,∑
m
，事件集合须满足：足：并发切：一个并发切可以将tpg切分成多个事件集合∑1,
…
,∑
m
，事件集合须满足：其中表示事件a
i
到事件a
j
之间存在传递在前关系，即在tpg中存在一条直接可达的路径；按照选择切、顺序切和并发切的顺序，选择一个能将tpg切分最多个子tpg的切分进行切分操作，可得到若干子tpg对应的事件集合，并记录切分操作的类型；根据事件集合从不完备的子日志中拆分出对应的子日志，重复以上切分操作直到所有子日志中仅包含一个事件为止；在此过程中如遇到无法正常拆分的子日志，便返回一个该子日志对应的鲜花模型。5.根据权利要求4所述的针对并发导致的不完备事件日志的块结构过程挖掘方法，其
特征在于，λ和δ的值为0.5。6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任一所述的针对并发导致的不完备事件日志的块结构过程挖掘方法。7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的针对并发导致的不完备事件日志的块结构过程挖掘方法。

技术总结
本发明公开了一种针对并发导致的不完备事件日志的块结构过程挖掘方法，以XES格式描述的事件日志作为输入，以PTML格式描述的过程模型文件作为输出结果；首先使用类似Inductive Miner的方法对不完备的事件日志进行拆分以确定不同块结构与其之间的嵌套关系，对于不能正确拆分的由并发导致的不完备子日志需进一步处理；其次对于子日志使用协同过滤推断可能丢失的传递在前关系，并使用应用在传递在前图上的切分操作进行切分操作；最后根据嵌套关系将所有块结构组合成一个过程树表示的块结构过程模型。本发明能够处理由并发导致的不完备事件日志，尽可能挖掘出接近于实际的过程模型。过程模型。过程模型。


技术研发人员：瞿鹏 杨帅豪 谭泽亚 肖芳雄 宋巍
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2021.12.14
技术公布日：2022/3/18