استخراج العمليات

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يُعدّ استخراج العمليات مجموعة من التقنيات لتحليل بيانات الأحداث بهدف فهم العمليات التشغيلية وتحسينها. ويندرج استخراج العمليات ضمن مجالي علم البيانات وإدارة العمليات ، ويعتمد عمومًا على السجلات التي تحتوي على معرّف الحالة، وهو معرّف فريد لحالة عملية معينة؛ والنشاط، وهو وصف للحدث الجاري؛ والطابع الزمني؛ وأحيانًا معلومات أخرى مثل الموارد والتكاليف وما إلى ذلك. [ 1 ] [ 2 ]

توجد ثلاث فئات رئيسية لتقنيات استخراج العمليات: اكتشاف العمليات ، والتحقق من المطابقة ، وتحسين العمليات . في الماضي، كانت تُستخدم مصطلحات مثل استخراج سير العمل واكتشاف عمليات الأعمال الآلي (ABPD) [ 3 ] .

ملخص

تُستخدم تقنيات استخراج العمليات غالبًا عندما يتعذر الحصول على وصف رسمي للعملية باستخدام أساليب أخرى، أو عندما تكون جودة الوثائق الموجودة موضع شك. [ 4 ] على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تطبيق منهجية استخراج العمليات على سجلات التدقيق لنظام إدارة سير العمل ، أو سجلات المعاملات لنظام تخطيط موارد المؤسسة ، أو السجلات الإلكترونية للمرضى في المستشفى، إلى نماذج تصف عمليات المؤسسات. [ 5 ] كما يمكن استخدام تحليل سجلات الأحداث لمقارنة هذه السجلات مع النماذج السابقة لفهم ما إذا كانت الملاحظات تتوافق مع نموذج توجيهي أو وصفي. ويشترط ربط بيانات سجلات الأحداث بمعرف الحالة والأنشطة والطوابع الزمنية. [ 6 ] [ 7 ]

تُبرز اتجاهات الإدارة المعاصرة، مثل مراقبة أنشطة الأعمال (BAM ) وإدارة عمليات الأعمال (BOM ) وذكاء عمليات الأعمال (BPI )، الاهتمامَ بدعم وظائف التشخيص في سياق تكنولوجيا إدارة عمليات الأعمال (مثل أنظمة إدارة سير العمل وأنظمة المعلومات الأخرى المُدركة للعمليات ). يختلف استخراج العمليات عن تقنيات التعلّم الآلي واستخراج البيانات والذكاء الاصطناعي السائدة . فعلى سبيل المثال، تسعى تقنيات اكتشاف العمليات في مجال استخراج العمليات إلى اكتشاف نماذج شاملة للعمليات قادرة على وصف السلوك التسلسلي، وعلاقات الاختيار، والتزامن، والحلقات. وتُعدّ تقنيات التحقق من المطابقة أقرب إلى التحسين منها إلى مناهج التعلّم التقليدية. مع ذلك، يُمكن استخدام استخراج العمليات لتوليد مسائل التعلّم الآلي واستخراج البيانات والذكاء الاصطناعي . بعد اكتشاف نموذج العملية ومواءمة سجل الأحداث، يُمكن إنشاء مسائل تعلّم أساسية مُشرفة وغير مُشرفة . على سبيل المثال، للتنبؤ بوقت المعالجة المتبقي لحالة جارية أو لتحديد الأسباب الجذرية لمشاكل المطابقة.

تأسست فرقة عمل IEEE المعنية باستخراج العمليات في أكتوبر 2009 كجزء من جمعية IEEE للذكاء الحسابي. [ 8 ] وهي منظمة محايدة تهدف إلى تعزيز البحث والتطوير والتعليم والفهم في مجال استخراج العمليات، وتوعية المستخدمين النهائيين والمطورين والاستشاريين والباحثين بأحدث التقنيات في هذا المجال، وتشجيع استخدام تقنيات وأدوات استخراج العمليات، وتحفيز التطبيقات الجديدة، والمساهمة في جهود توحيد معايير تسجيل بيانات الأحداث (مثل XES)، وتنظيم دورات تدريبية وجلسات خاصة وورش عمل ومسابقات وحلقات نقاش، وتطوير مواد (أوراق بحثية وكتب ودورات تدريبية عبر الإنترنت وأفلام وغيرها) لإعلام وتوجيه المبتدئين في هذا المجال. قامت فرقة عمل IEEE المعنية باستخراج العمليات بإنشاء سلسلة مؤتمرات استخراج العمليات الدولية (ICPM)، [ 9 ] وقادت تطوير معيار IEEE XES لتخزين وتبادل بيانات الأحداث [ 10 ] [ 11 ] ، وكتبت بيان استخراج العمليات [ 12 ] الذي تُرجم إلى 16 لغة.

التاريخ والمكان في علم البيانات

صِيغَ مصطلح "استخراج العمليات" في مقترح بحثي كتبه عالم الحاسوب الهولندي ويل فان دير آلست . [ 13 ] وبحلول عام 1999، ظهر هذا المجال البحثي الجديد تحت مظلة التقنيات المتعلقة بعلم البيانات وعلم العمليات في جامعة آيندهوفن . في البداية، دُرست تقنيات استخراج العمليات غالبًا بالتزامن مع التقنيات المستخدمة في إدارة سير العمل . في عام 2000، طُوِّرَت أول خوارزمية عملية لاكتشاف العمليات، وهي " ألفا ماينر" . في العام التالي، قدمت أوراق بحثية " هيورستيك ماينر "، وهي خوارزمية مشابهة تعتمد على الاستدلال. كما طُوِّرَت خوارزميات أكثر قوة لاكتشاف العمليات، مثل " كوتيف ماينر ". شهد عام 2004 تطوير " إعادة التشغيل القائمة على الرموز " للتحقق من المطابقة . تفرع استخراج العمليات إلى " تحليل الأداء " و" استخراج القرارات " و" استخراج البيانات التنظيمية " في عامي 2005 و2006. وفي عام 2007، تأسست أول شركة تجارية لاستخراج العمليات، وهي "فيوتورا باي". في عام ٢٠٠٩، شُكِّلت فرقة عمل معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) المعنية بإدارة العمليات، وهي الهيئة الإدارية المسؤولة عن الإشراف على المعايير والمواصفات المتعلقة باستخراج العمليات. وفي عام ٢٠١٠، ظهرت تقنيات إضافية للتحقق من المطابقة، مما أدى إلى تطوير " التحقق من المطابقة القائم على المحاذاة ". وفي عام ٢٠١١، نُشر أول كتاب في مجال استخراج العمليات. وبحلول عام ٢٠١٨، كان هناك حوالي ٣٠ أداة تجارية متاحة لاستخراج العمليات .

فئات

توجد ثلاث فئات من تقنيات استخراج العمليات.

  • اكتشاف العمليات : الخطوة الأولى في استخراج العمليات. الهدف الرئيسي لاكتشاف العمليات هو تحويل سجل الأحداث إلى نموذج عملية. يمكن الحصول على سجل الأحداث من أي نظام تخزين بيانات يسجل الأنشطة في المؤسسة مع الطوابع الزمنية لتلك الأنشطة. يجب أن يحتوي سجل الأحداث على معرّف الحالة (معرّف فريد لتحديد الحالة التي ينتمي إليها النشاط)، ووصف النشاط (وصف نصي للنشاط المنفذ)، والطابع الزمني لتنفيذ النشاط. عادةً ما تكون نتيجة اكتشاف العمليات نموذج عملية يُمثل سجل الأحداث. يمكن اكتشاف نموذج العملية هذا، على سبيل المثال، باستخدام تقنيات مثلخوارزمية ألفا(نهج تعليمي)، أواستخراج البيانات الاستدلالية، أوأداة استخراج البيانات الاستقرائية. [ 14 ] توجد العديد من التقنيات الراسخة لإنشاء نماذج العمليات تلقائيًا (على سبيل المثال،شبكات بتري،ومخططات BPMN،ومخططات النشاط،ومخططات الحالة، وEPCs) استنادًا إلى سجل الأحداث. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] مؤخرًا، بدأ البحث في مجال استخراج العمليات بالتركيز على جوانب أخرى (مثل البيانات، والموارد، والوقت، وما إلى ذلك). ومن الأمثلة على ذلك التقنية الموصوفة في (Aalst, Reijers, & Song, 2005)، [ 19 ] والتي يمكن استخدامها لبناءشبكة اجتماعية. في الوقت الحاضر، يجري تطوير تقنيات مثل "استخراج العمليات المتدفقة" للعمل مع البيانات المستمرة عبر الإنترنت والتي يجب معالجتها فورًا.
  • التحقق من المطابقة : يساعد في مقارنة سجل الأحداث بنموذج عملية موجود لتحليل التباينات بينهما. يمكن إنشاء نموذج العملية يدويًا أو باستخدام خوارزمية اكتشاف. على سبيل المثال، قد يشير نموذج العملية إلى أن أوامر الشراء التي تزيد قيمتها عن مليون يورو تتطلب فحصين. مثال آخر هو التحقق من مبدأ "العيون الأربعة". يمكن استخدام التحقق من المطابقة لاكتشاف الانحرافات (التحقق من الامتثال)، أو تقييم خوارزميات الاكتشاف، أو إثراء نموذج عملية موجود. مثال على ذلك هو توسيع نموذج العملية ببيانات الأداء، أياستخدام نموذج عمليةمسبق لتوقعأداة استخراج القراراتالموصوفة في (Rozinat & Aalst, 2006b)، [ 20 ] والتي تأخذمسبقوتحلل كل خيار فيه. يتم الرجوع إلى سجل الأحداث لكل خيار لمعرفة المعلومات المتاحة عادةً لحظة اتخاذ القرار. تتضمن عملية التحقق من المطابقة تقنيات متنوعة، مثل "إعادة التشغيل القائمة على الرموز" و"التحقق من المطابقة المتدفقة"، والتي تُستخدم حسب احتياجات النظام. ثم تُستخدم تقنيات استخراج البيانات التقليدية لتحديد عناصر البيانات التي تؤثر على الاختيار. ونتيجة لذلك، يتم إنشاء شجرة قرارات لكل اختيار في العملية.
  • تحليل الأداء : يُستخدم عند وجود نموذج مُسبق . يُضاف إلى النموذج معلومات أداء إضافية، مثل أوقات المعالجة، وأوقات الدورات، وأوقات الانتظار، والتكاليف، وما إلى ذلك، بحيث لا يكون الهدف هو التحقق من المطابقة، بل تحسين أداء النموذج الحالي وفقًا لمقاييس أداء عملية مُحددة. مثال على ذلك هو إضافة بيانات الأداء إلى نموذج عملية، أي إضافة بيانات الأداء بشكل ديناميكي إلى نموذج عملية سابق. كما يُمكن إضافة معلومات إضافية إلى نماذج العمليات، مثل قواعد اتخاذ القرار والمعلومات التنظيمية (مثل الأدوار).

برنامج تحليل العمليات

تساعد برامج تحليل العمليات المؤسسات على تحليل عملياتها التجارية وتصويرها استنادًا إلى البيانات المستخرجة من مصادر متنوعة، مثل سجلات المعاملات أو بيانات الأحداث. يستطيع هذا البرنامج تحديد الأنماط والاختناقات وأوجه القصور في العملية، مما يمكّن المؤسسات من تحسين كفاءتها التشغيلية، وخفض التكاليف، وتعزيز تجربة عملائها . في عام 2025، أدرجت غارتنر 40 أداة ضمن فئة مراجعة منصات تحليل العمليات. [ 21 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ فان دير آلست، ويل (2016). تعدين العمليات: علم البيانات في العمل .
  2. ^ فان دير آلست، ويل (2011). تعدين العمليات: علم البيانات في العمل .
  3. ↑ "اكتشاف العمليات التجارية الآلي (ABPD)" . Gartner.com . شركة غارتنر، 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يناير 2015 .تم أرشفة تعريف غارتنر في 2015-01-06 على موقع Wayback Machine .
  4. ↑ "أهم 10 اتجاهات تكنولوجية استراتيجية لعام 2020" من غارتنر . غارتنر . مؤرشف من الأصل بتاريخ 3 يوليو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 نوفمبر 2019 .
  5. ↑ كيرشمر، م.، لينجل، س.، وماسياس، ف. (2013). إدارة عمليات الأعمال القائمة على الشفافية في بيئات الرعاية الصحية [ الريادة ] . مجلة التكنولوجيا والمجتمع، معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، 32(4)، 14-16.
  6. ↑ لويس م. كامارينها-ماتوس، فريدريك بينابن، ويلي بيكارد (2015). مخاطر ومرونة الشبكات التعاونية
  7. ↑ سيميون كريستودولو، رايمار شيرر (2016). العمل الإلكتروني والأعمال الإلكترونية في الهندسة المعمارية والهندسة المدنية والإنشاءات: ECPPM 2016
  8. ↑ "فريق عمل معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات المعني باستخراج العمليات" . الصفحة الرئيسية لفريق عمل استخراج العمليات . فريق عمل معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات المعني باستخراج العمليات. مؤرشف من الأصل في 7 يناير 2021. تم الاطلاع عليه في 10 يناير 2021 .
  9. ↑ سلسلة مؤتمرات "التحليل الدولي لعمليات استخراج البيانات (ICPM)" . الصفحة الرئيسية لسلسلة مؤتمرات ICPM . فريق عمل IEEE المعني بتحليل عمليات استخراج البيانات . تاريخ الاسترجاع: 10 يناير 2021 .
  10. ↑ معيار IEEE لتدفق الأحداث القابل للتوسيع (XES) لتحقيق قابلية التشغيل البيني في سجلات الأحداث وتدفقات الأحداث . IEEE. 11 نوفمبر 2016. doi : 10.1109/IEEESTD.2016.7740858 . ISBN 978-1-5044-2421-9.
  11. ↑ "تدفق الأحداث القابل للتوسيع (XES)" . تدفق الأحداث القابل للتوسيع (XES) . فريق عمل IEEE المعني باستخراج العمليات. 11 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 10 يناير 2021 .
  12. ↑ "بيان استخراج العمليات" . بيان استخراج العمليات . فريق عمل معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات المعني باستخراج العمليات. 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يناير 2021 .
  13. ↑ Aalst, van der, WMP (2000). تصميم العمليات من خلال الاكتشاف : استخلاص معرفة سير العمل من عمليات التنفيذ المخصصة (ملخص). في M. Jarke, DE O'Leary, & R. Studer (محررون)، إدارة المعرفة: نهج متعدد التخصصات (ندوة داغشتول 00281، 9-14 يوليو 2000) (وقائع ندوة داغشتول؛ المجلد 281).
  14. 1 2 Aalst, W. van der , Weijters, A., & Maruster, L. (2004). Workflow Mining: Discovering Process Models from Event Logs. IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering, 16 (9), 1128–1142.
  15. ↑ أغراوال، ر.، غونوبولوس، د.، وليمان، ف. (1998). استخراج نماذج العمليات من سجلات سير العمل. في المؤتمر الدولي السادس حول توسيع تكنولوجيا قواعد البيانات (ص 469-483).
  16. ↑ كوك، ج.، وولف، أ. (1998). اكتشاف نماذج عمليات البرمجيات من البيانات القائمة على الأحداث. معاملات ACM في هندسة البرمجيات والمنهجية، 7 (3)، 215-249.
  17. ↑ داتا، أ. (1998). أتمتة اكتشاف نماذج عمليات الأعمال الحالية: مناهج احتمالية وخوارزمية. بحوث نظم المعلومات، 9 (3)، 275-301.
  18. ↑ Weijters, A., & Aalst, W. van der (2003). إعادة اكتشاف نماذج سير العمل من البيانات القائمة على الأحداث باستخدام Little Thumb. الهندسة المتكاملة بمساعدة الحاسوب، 10 (2)، 151-162.
  19. ↑ Aalst, W. van der , Beer, H., & Dongen, B. van (2005). استخراج العمليات والتحقق من الخصائص: منهج قائم على المنطق الزمني. في R. Meersman وZT وآخرون (محررون)، نحو أنظمة إنترنت ذات معنى 2005: CoopIS وDOA وODBASE: مؤتمرات OTM الدولية الموحدة، CoopIS وDOA وODBASE 2005 (المجلد 3760، الصفحات 130-147). Springer-Verlag، برلين.
  20. ↑ روزينات، أ.، وآلست، و. فان دير (2006أ). اختبار المطابقة: قياس مدى ملاءمة سجلات الأحداث ونماذج العمليات. في: سي. بوسلر وآخرون (محررون)، ورش عمل إدارة عمليات الأعمال 2005 (ورشة عمل حول ذكاء عمليات الأعمال) (المجلد 3812، الصفحات 163-176). سبرينغر-فيرلاغ، برلين.
  21. ↑ "مراجعات أفضل منصات تحليل العمليات لعام 2025 | رؤى غارتنر" . www.gartner.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 30 يوليو 2025. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أبريل 2025 .

للمزيد من القراءة

  • آلست، دبليو فان دير (2016). تعدين العمليات: علم البيانات في العمل. سبرينغر فيرلاغ، برلين ( ISBN 978-3-662-49850-7).
  • رينكيمير، ل. (2020). استخراج العمليات عمليًا: المبادئ، وحالات الاستخدام، والتوقعات. دار نشر سبرينغر، برلين ( ISBN). 978-3-030-40171-9).
  • كارمونا، جيه، فان دونجن، بي إف، سولتي، أ، ويدليش، إم (2018). فحص المطابقة: العمليات والنماذج المرتبطة. سبرينغر فيرلاغ، برلين ( ISBN 978-3-319-99413-0).
  • آلست، دبليو فان دير (2011). تعدين العمليات: اكتشاف العمليات التجارية ومطابقتها وتعزيزها. سبرينغر فيرلاغ، برلين ( ISBN 978-3-642-19344-6).
  • آلست، دبليو فان دير ، دونجن، بي فان، هيربست، جيه، ماروستر، إل، شيم، جي، & فايترز، أ. (2003). تعدين سير العمل: مسح للقضايا والنهج. هندسة البيانات والمعرفة، 47 (2)، 237-267.
  • Aalst, W. van der , Reijers, H., & Song, M. (2005). اكتشاف الشبكات الاجتماعية من سجلات الأحداث. العمل التعاوني المدعوم بالحاسوب، 14 (6)، 549-593.
  • Jans, M., van der Werf, JM, Lybaert, N., Vanhoof, K. (2011) تطبيق استخراج عمليات الأعمال للحد من الاحتيال في المعاملات الداخلية، أنظمة الخبراء مع التطبيقات ، 38 (10)، 13351-13359
  • دونجن، ب. فان، ميديروس، أ.، فيربيك، هـ، فايترز، أ.، آلست، دبليو فان دير (2005). إطار عمل ProM: عصر جديد في دعم أدوات تعدين العمليات. In G. Ciardo & P. ​​Darondeau (Eds.)، تطبيق ونظرية Petri Nets 2005 (Vol. 3536، pp.  444–454). سبرينغر-فيرلاغ، برلين.
  • ألست، دبليو. فان دير . دليل عملي لاستخراج العمليات: قيود الرسم البياني للمتابعة المباشرة. في المؤتمر الدولي لنظم معلومات المؤسسات (سينتريس 2019)، المجلد 164 من بروسيديا لعلوم الحاسوب، الصفحات 321-328. إلسيفير، 2019.
  • غريغوري، د.، كاساتي، إف.، كاستيلانوس، إم.، ديال، يو.، سايال، إم.، وشان، إم. (2004). ذكاء العمليات التجارية. أجهزة الكمبيوتر في الصناعة، 53 (3)، 321-343.
  • غريغوري، د.، كاساتي، ف.، دايال، يو.، وشان، م. (2001). تحسين جودة عمليات الأعمال من خلال فهم الاستثناءات والتنبؤ بها ومنعها. في: ب. أبيرز، ب. أتزيني، س. سيري، س. بارابوشي، ك. راماموهاناراو، و ر. سنودغراس (محررون)، وقائع المؤتمر الدولي السابع والعشرين حول قواعد البيانات الضخمة جدًا (VLDB'01) (ص  159-168). مورغان كوفمان.
  • IDS Scheer. (2002). مدير أداء عمليات ARIS (ARIS PPM): قياس وتحليل وتحسين أداء عمليات أعمالك (ورقة بيضاء).
  • إنجفالدسن، جيه إي، وجولا، جيه إيه. (2006). استخراج عمليات الأعمال القائم على النماذج. مجلة إدارة نظم المعلومات، المجلد 23، العدد 1، عدد خاص عن ذكاء الأعمال، منشورات أورباخ.
  • كيرشمر، م.، لينجل، س.، وماسياس، ف. (2013). إدارة عمليات الأعمال القائمة على الشفافية في بيئات الرعاية الصحية [الريادة]. مجلة التكنولوجيا والمجتمع، معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، 32(4)، 14-16.
  • زور موهلن، م. (2004). التحكم في العمليات القائم على سير العمل: الأساس والتصميم والتطبيق لأنظمة معلومات العمليات الموجهة بسير العمل. لوغوس، برلين.
  • زور موهلن، م.، وروزمان، م. (2000). مراقبة العمليات والتحكم بها بناءً على سير العمل - قضايا فنية وتنظيمية. في ر. سبراغ (محرر)، وقائع المؤتمر الدولي الثالث والثلاثين في هاواي حول علوم النظم (HICSS-33) (ص  1-10). مطبعة جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، لوس ألاميتوس، كاليفورنيا.
  • روزينات، أ.، وآلست، و. فان دير (2006ب). استخراج البيانات لاتخاذ القرارات في إدارة العمليات. في: س. داستدار، ج. فايديرو، وأ. شيث (محررون)، المؤتمر الدولي لإدارة عمليات الأعمال (BPM 2006) (المجلد 4102، الصفحات  420-425). سبرينغر-فيرلاغ، برلين.
  • سايال، م.، كاساتي، ف.، دايال، يو.، وشان، م. (2002). لوحة تحكم عمليات الأعمال. في وقائع المؤتمر الدولي الثامن والعشرين حول قواعد البيانات الضخمة جدًا (VLDB'02) (ص  880-883). مورغان كوفمان.
  • هوسر ف، ستارن ج ب، المعالجة المسبقة لبيانات السجلات الصحية الإلكترونية لتسهيل استخراج العمليات: تطبيق على مرض الكلى المزمن. وقائع الندوة السنوية لجمعية المعلوماتية الطبية الأمريكية 2009 (رابط)
  • روس-تالوت إس، أهمية وإمكانات الأوصاف في صناعتنا. كلمة رئيسية في المؤتمر الدولي العاشر للاتحاد حول تقنيات الحوسبة الموزعة
  • غارسيا، كليتون دوس سانتوس؛ مينشايم، أليكس؛ وآخرون (2019). تقنيات وتطبيقات استخراج العمليات - دراسة مسحية منهجية. أنظمة الخبراء مع التطبيقات . 133: 260-295. ISSN 0957-4174. doi:10.1016/j.eswa.2019.05.003
  • فان دير آلست، WMP وبيرتي أ. اكتشاف شبكات بيتري المتمركزة حول الكائنات. Fundamenta Informaticae, 175(1-4):1-40, 2020. دوى:10.3233/FI-2020-1946