流程挖掘的学科在医疗保健领域成功应用程序具有可靠的记录。在这样的研究领域，我们进行了与德国Uniklinik Aachen医院重症监护病房（ICU）病房有关的案例研究。这项工作的目的是双重的：开发一个规范模型，该模型代表了COVID-19患者治疗的临床指南，并分析观察到的行为（记录在医院的信息系统中）对此类准则的依从性。我们表明，通过一致性检查技术，可以分析COVID-19患者的护理过程，并强调与临床准则的主要偏差。结果为医生提供了改善过程并确保服务质量和患者满意度的有用指示。我们将结果模型作为开源BPMN文件共享。
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传统的过程挖掘技术将事件数据作为输入，其中每个事件与一个对象完全关联。对象表示过程的实例化。以对象为中心的事件数据包含与表达多个过程相互作用的多个对象关联的事件。由于传统的过程挖掘技术假设与一个对象相关的事件，因此这些技术不能应用于以对象为中心的事件数据。为了使用传统的过程挖掘技术，通过删除所有对象引用，以一种以对象为中心的事件数据来平坦。扁平过程是有损的，导致从扁平数据中提取的不准确的特征。此外，在变平时丢失了以对象事件数据的图形结构。在本文中，我们介绍了一个通用框架，用于从对象事件数据中提取和编码功能。我们在以对象为中心的事件数据上本地计算功能，从而导致准确的度量。此外，我们为这些功能提供了三个编码：基于表格，顺序和图形。尽管表格和顺序编码已在过程挖掘中大量使用，但基于图的编码是一种保留以对象事件数据结构的新技术。我们提供六种用例：为三个编码中的每个编码中的每一个提供可视化和预测用例。我们在预测用例中使用可解释的AI来显示以对象为中心的特征的实用性以及针对预测模型的基于顺序和基于图的编码的结构。
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流程挖掘是一组技术，该技术被组织用于理解和改善其运营流程。设计任何流程重新设计程序的第一步是找到过程改进机会。在现有的工作中，通常假定在事先检测或易于检测到的有问题的过程实例集合中发生不良结果。因此，过程增强程序涉及在这些过程实例中找到根本原因和问题的处理。例如，有问题的实例集被视为具有异常值或值的值或大于该过程特征之一中给定阈值的值。但是，在各种情况下，使用这种方法，遗漏了许多流程增强机会，而不是这些有问题的过程实例所捕获的。为了克服这个问题，我们将找到过程增强区域作为上下文敏感的异常/异常检测问题。我们将过程增强区域定义为一组情况（过程实例或过程实例的前缀），其中过程性能令人惊讶。我们的目的是表征那些过程/结果/结果与在类似情况下的性能/结果明显不同的情况。为了评估拟议方法的有效性和相关性，我们已经对几个现实生活事件日志进行了实施和评估。
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流程的执行留下了信息系统中事件数据的痕迹。这些事件数据可以通过过程挖掘技术进行分析。对于传统的流程挖掘技术，必须将每个事件与一个对象（例如公司的客户）相关联。与一个对象相关的事件形成一个称为案例的事件序列。一个案例描述了通过流程进行的端到端运行。事件数据中包含的案例可用于发现过程模型，检测频繁的瓶颈或学习预测模型。但是，在现实生活中遇到的事件，例如ERP系统通常可以与多个对象关联。传统的顺序案例概念缺少这些以对象为中心的事件数据，因为这些数据显示了图形结构。一个人可能会通过使其变色将以对象为中心的事件数据迫使传统案例概念。但是，扁平化操纵数据并删除信息。因此，与传统事件日志的案例概念相似的概念对于启用以对象为中心的事件数据应用不同的过程挖掘任务是必要的。在本文中，我们介绍了以对象为中心的过程挖掘的案例概念：过程执行。这些是基于图形的案例概括，如传统过程采矿中所考虑的。此外，我们提供了提取过程执行的技术。基于这些执行，我们确定了使用图同构的属性相对于属性的等效过程行为。关于事件活动的等效过程执行是以对象为中心的变体，即传统过程挖掘中变体的概括。我们为以对象为中心的变体提供了可视化技术。贡献的可伸缩性和效率得到了广泛的评估。此外，我们提供了一个案例研究，显示了现实生活中最常见的以对象为中心的变体。
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流程挖掘提供了各种算法来根据事件数据分析过程执行。过程发现是过程挖掘技术的最突出类别，旨在从事件日志中发现过程模型，但是，在使用现实生活数据时会导致意大利面模型。因此，已经在传统事件日志（即带有单个情况概念的事件日志）上提出了几种聚类技术，以降低过程模型的复杂性并发现案例的均匀子集。然而，在现实生活中，尤其是在企业对企业（B2B）过程的背景下，流程中涉及多个对象。最近，已经引入了以对象为中心的事件日志（OCEL）来捕获此类过程的信息，并在OCEL的顶部开发了几种过程发现技术。然而，提出的关于真实OCEL的发现技术的输出导致更具信息性但更复杂的模型。在本文中，我们提出了一种基于聚类的方法，用于群集在OCEL中类似对象，以简化所获得的过程模型。使用对实际B2B过程的案例研究，我们证明我们的方法降低了过程模型的复杂性，并生成了对象的相干子集，这些子集有助于最终用户获得对流程的见解。
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业务流程的自动化和数字化导致信息系统中捕获的大量数据，这可以帮助企业更好地理解其流程，改善工作流或提供运营支持。通过对正在进行的过程进行预测，可以识别瓶颈并重新分配资源，以及在过程实例的状态（案例）中获得的见解。传统上，数据是以带有单个识别案例概念的事件日志的形式从系统中提取的，例如用于现金订单（O2C）流程的订单ID。但是，实际过程通常具有多种对象类型，例如订单，项目和软件包，因此强制使用单个案例概念的格式不会反映数据中的基本关系。引入了以对象为中心的事件日志（OCEL）格式，以正确捕获此信息。最先进的预测方法仅根据传统事件日志量身定制。该论点表明，可以使用OCEL中包含的丰富数据来增强一种利用生成对抗网络（GAN），长期记忆（LSTM）体系结构（SEQ2SEQ）的预测方法。 OCEL中的对象可以具有可用于预测下一个事件和时间戳的属性，例如对于对象类型包的优先类属性，指示速度较慢或更快地处理。在预测剩余事件的序列相似性和时间戳的平均绝对误差（MAE）的指标中，本文中的方法匹配或超过了先前的研究，具体取决于所选对象属性是否是模型的有用特征。此外，本文提供了一个Web界面，以预测用户输入中的下一个活动序列。
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偏差检测旨在检测偏差过程实例，例如医疗保健过程中的患者和制造过程中的产品。组织的业务流程在各种上下文情况下执行，例如，在医院的情况下，Covid-19的大流行，并且在汽车公司的情况下缺乏半导体芯片短缺。因此，上下文感知的偏差检测对于提供相关见解至关重要。但是，现有工作1）不提供系统合并各种环境的系统方式，2）在不使用大量现有偏差检测技术的情况下量身定制为特定方法，而3）没有区分正面和负面环境，以证明和反驳分别偏差。在这项工作中，我们提供了一个框架来弥合上述差距。我们已将提出的框架作为Web服务实施，可以扩展到各种上下文和偏差检测方法。我们通过使用255种不同的上下文场景进行实验来评估所提出的框架的有效性。
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流程挖掘中的绩效分析旨在通过使用流程模型作为过程的形式表示业务流程的绩效见解。这些见解是在具有正式语义的模型的背景下可靠地解释的。现有的绩效分析技术假设在业务过程中存在一个案例概念（例如，医疗保健过程中的患者）。但是，实际上，不同对象可能会交互（例如，O2C过程中的顺序，项目，交付和发票）。在这种情况下，传统技术可能会产生误导性甚至对等待时间等性能指标的见解。更重要的是，通过考虑对象之间的相互作用，我们可以定义以对象为中心的性能指标，例如同步时间，汇总时间和滞后时间。在这项工作中，我们提出了一种新颖的方法来进行绩效分析，以考虑多个病例概念，通过使用以对象为中心的培养皿作为业务流程的正式表示。提出的方法正确地计算了现有的性能指标，同时支持新引入的以对象为中心的性能指标的推导。我们已经将该方法作为Web应用程序实施，并根据现实生活贷款申请流程进行了案例研究。
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为了确定性能问题的原因或预测过程行为，必须具有正确和完整的事件数据至关重要。这对于具有共享资源的分布式系统尤其重要，例如，例如，一个案例可以阻止对同一台机器竞争的另一个案例，从而导致性能的帧间依赖性。然而，由于各种原因，现实系统通常只记录所有事件的子集。要了解和分析共享资源的进程的行为和性能，我们的目标是重建必须发生的情况的事件时间戳的界限，但在系统中的其他情况下未推断出现引人注目。我们通过系统地在事件日志和流程模型中系统地引入多实体概念来制定和解决问题。我们介绍了一种基于多实体事件日志的部分级模型和用于多实体进程的相应组合模型。我们将PQR-Systems定义为具有共享资源和队列的特殊类多实体进程。然后，我们研究了从一个不完整的事件日志未观察的事件和它们的时间戳推断出与PQR系统一致的时间戳。通过根据PQR模型重建未观察的资源和队列来解决问题，并使用线性程序导出其时间戳的界限。虽然在机场的行李处理系统如行李处理系统中的材料处理系统说明了问题，但该方法可以应用于录制不完整的其他设置。这些想法已在PROM中实现，并使用合成和实际事件日志进行评估。
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可解释的人工智能（XAI）越来越多地用于分析神经网络的行为。概念激活使用人解剖概念来解释神经网络行为。这项研究旨在评估回归概念激活的可行性，以解释多模式体积数据的检测和分类。概念验证证明是在前列腺发射断层扫描/计算机断层扫描（PET/CT）成像的转移性前列腺癌患者中证明的。多模式的体积概念激活用于提供全球和局部解释。敏感性为80％，为每位患者的假阳性为1.78。全球解释表明，检测集中在CT上的解剖位置和PET上的检测信心。当地的解释显示出有望有助于区分真实积极因素和误报。因此，这项研究证明了使用回归概念激活来解释多模式体积数据的检测和分类的可行性。
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