PDF de programación - Modelado de workflow con redes de Petri coloreadas condicionales

    

      

   

 
 

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Índice general

Dedicatoria

Agradecimientos

Resumen

Abstract

1. Introducción

1.1. Estado del arte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.2. Motivación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.3. Planteamiento del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4. Objetivos
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4.1. Objetivo general
1.4.2. Objetivos específicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.5. Descripción del trabajo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1.6. Organización de la tesis

1.5.1. Contribuciones

2. Tecnología Workflow

2.1. Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2. Workflow: Funciones y beneficios
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3. Conceptos básicos de Workflow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.4. Sistemas administradores de workflows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.4.1. Características
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4.2. Modelo de Referencia de Workflow . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5. Modelado de Workflow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

V

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XI

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ii

ÍNDICE GENERAL

2.5.1. Perspectivas de modelado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.5.2. Técnicas, lenguajes y herramientas de modelado de workflow . . . . .
2.5.3. Redes de Petri para modelar Workflows . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6. Comentarios finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Redes de Petri

3.1. Introducción a las Redes de Petri

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.1. Elementos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.2. Definición formal
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.1.3. Representación gráfica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.4. Regla de disparo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.5. Ejemplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.6. Propiedades y métodos de análisis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.7. Extensiones de las redes de Petri básicas . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2. Red de Petri Coloreada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1. Definición formal
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.2. Marcado y regla de disparo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.3. Ejemplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3. Red de Petri Coloreada Condicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.1. Definición de Reglas ECA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.3.2. Representación de una regla ECA con CCPN . . . . . . . . . . . . .
3.4. Comentarios finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4. WfCCPN para modelado de procesos de workflow

4.1. ¿Por qué no utilizar CPN para modelar workflow? . . . . . . . . . . . . . . .
4.2. Extensión a las redes de Petri coloreadas condicionales
. . . . . . . . . . . .
4.3. WfCCPN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.1. Elementos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.2. Reglas de disparo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.3. Definición formal
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3.4. Reglas ECA modeladas con WfCCPN . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4. Representación de conceptos básicos de un workflow . . . . . . . . . . . . . .
4.4.1. Procesos y casos
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.2. Tareas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.3. Constructores básicos de enrutamiento . . . . . . . . . . . . . . . . .

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ÍNDICE GENERAL

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.4. Datos
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.5. Personas, Roles y Grupos
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.6. Estados
4.4.7. Condiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.8. Plazos y Características temporales . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.9. Modelos jerárquicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4.10. Múltiples instancias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5. Patrones de workflow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.1. Patrones de flujo de control básicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.2. Ramificaciones y sincronización avanzada . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.3. Patrones estructurales
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.4. Patrones de múltiples instancias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.5. Patrones basados en estados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.6. Patrones de cancelación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.5.7. Patrones de workflow en la perspectiva de datos . . . . . . . . . . . .
4.6. Comentarios finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5. Implementación

5.3. Características

5.1. WfECAPNSim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2. Diseño y arquitectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.1. El componente visualizador
5.2.2. El componente administrador de modelos . . . . . . . . . . . . . . . .
5.2.3. Serializador de objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.1. Edición de WfCCPN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.2. Editor de colores
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.3. Condiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.4. Acciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.5. Jerarquía y múltiples instancias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.6. Simulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.4. Modo de uso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5. Sistemas de software relacionados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.6. Comentarios finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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ÍNDICE GENERAL

6. Metodología y un caso de estudio

6.1. Metodología propuesta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.1.
Identificar el proceso de workflow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.2. Representación del proceso a través de reglas ECA . . . . . . . . . .
6.1.3. Generación de la WfCCPN y uso del WfECAPNSim . . . . . . . . .
6.2. Selección de artículos para un congreso científico . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.1. Descripción del workflow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.2. Modelo del proceso de workflow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.3. Conjunto de Reglas ECA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.4. Conjunto de colores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.5. WfCCPN obtenida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3. Comentarios finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7. Conclusiones

7.1. Resultados obtenidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.2. Trabajo futuro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Publicaciones

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Dedicatoria

A ti papá, estos dos años de mi estancia en el CINVESTAV han sido gracias al apoyo
incondicional y a la formación que me has dado con tu ejemplo, el resultado de este trabajo
es tan tuyo como mío, al igual que este trabajo es tuyo mamá por todo lo que eres para mi.

También, dedico este trabajo a mis hermanos y a todos mis amigos y amigas con los

cuales he compartido diferentes etapas de mi vida.

vi

Agradecimientos

A Dios, por darme la vida y darme el camino que hasta hoy día he recorrido.
A mis padres, por todo el cariño, amor, educación, apoyo y ejemplo que me han brindado,
con lo cuál he logrado todas las satisfacciones por las cuales hoy día, me siento orgulloso como
persona. A mis hermanos, por estar a mi lado.

A mi asesora la Dra. Xiaoou Li, por éste trabajo de tesis, por ser una excelente persona

y haberme brindado su apoyo en todo momento.

Al Dr. Joselito Medina Marin, por su amistad y ayuda valiosa en el desarrollo de mi

trabajo de tesis.

Al Dr. Francisco Rodríguez Henríquez y al Dr. Carlos Coello Coello, por sus valiosas

observaciones y comentarios respecto a la escritura de mi trabajo de tesis.

A Sofia Reza, que desde siempre y hasta hoy día, me ha brindado su apoyo y amistad.
A los Doctores de la Sección de Computación, de quienes obtuve conocimientos de sus

cursos, en los que tuve l