第12卷第2期 智能系统学报 Vol.12 No.2 2017年4月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Apr.2017 D0I:10.11992/is.201603009 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1538.tp.20170220.1009.006.html 一种基于知识树和约束的柔性活动动态细化方法 蒋艳荣，李卫华，杨劲涛 (广东工业大学计算机学院，广东广州510006) 摘要：柔性工作流在应对业务建模过程中的动态不确定因素、提高工作流系统的柔性具有巨大的优势，然而，柔性 活动的动态细化一直是柔性工作流建模和应用的一个难点。因此，提出一种基于知识树和约束的柔性活动动态细 化方法。该方法以知识树的包含和泛化关系作为启发信息，以活动选取约束和时序约束作为指导和校验，实现柔性 活动的动态细化。在介绍了知识树及其蕴含关系以及活动选取约束和时序约束规则的基础上，给出了柔性活动的 动态细化算法，描述了活动选取校验和时序约束校验算法。最后给出了算法的实现和实例分析，其结果表明了所提 方法的有效性，能够很好地解决柔性活动的细化问题。 关键词：柔性工作流：动态细化：时序约束：工作流生成：过程建模 中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号：1673-4785(2017)02-0158-08 中文引用格式：蒋艳荣，李卫华，杨劲涛.一种基于知识树和约束的柔性活动动态细化方法[J].智能系统学报，2017,12(2)：158- 165. 英文引用格式：JIANG Yanrong,LI Weihua,YANG Jintao..A dynamic refinement approach for flexible activity based on knowl- edge tree and constraints[J].CAAI transactions on intelligent systems,2017,12(2):158-165. A dynamic refinement approach for flexible activity based on knowledge tree and constraints JIANG Yanrong,LI Weihua,YANG Jintao (School of Computer,Guangdong University of Technology,Guangzhou 510006,China) Abstract:Flexible workflow systems offer huge advantages in addressing dynamic uncertain factors during the mod- eling period;however,the dynamic refinement of flexible activities remains a challenge in the modeling and appli- cation of flexible workflows.Therefore,we propose a dynamic refinement approach of flexible activities based on a knowledge tree and various constraints.More specifically,we used the inclusion and generalization relationships of knowledge trees as heuristic information;further,we used activity selection constraints and temporal constraints to guide our verification processes.Given the introduction of a knowledge tree and its containing relationships,as well as activity selection constraint and temporal constraint rules,we provide a dynamic refinement algorithm and an al- gorithm for activity selection checkout and temporal constraint checkup.Finally,we provide a realization of our al- gorithms and offer case analyses.Our results show that our proposed algorithms are effective and can solve the prob- lem of dynamic refinement of flexible activities quite well. Keywords:flexible workflow;dynamic refinement;temporal constraints;workflow generation;process modeling 近年来，随着人工智能、自动控制等技术的发展，工作流在很多领域获得了广泛的应用。然而，传 统工作流建模和实施的刚硬性限制了工作流应用的 收稿日期：2016-03-06.，网络出版日期：2017-02-20. 成功，其静态、无柔性的流程描述无法适应动态、复 基金项目：国家自然科学基金项目(61142012)：广东省科技计划项目 杂的业务过程。随着工作流应用领域的不断拓宽， (2015B010128005,2013B021800115). 通信作者：蒋艳荣.E-mail:yrjiang(@gdut.cdu.cm. 这种复杂性不断加大，表现在业务过程中存在大量第 １２ 卷第 ２ 期 智 能 系 统 学 报 Ｖｏｌ．１２ №．２ ２０１７ 年 ４ 月 ＣＡＡＩ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ａｐｒ． ２０１７ ＤＯＩ：１０．１１９９２ ／ ｔｉｓ．２０１６０３００９ 网络出版地址：ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ ／ ２３．１５３８．ｔｐ．２０１７０２２０．１００９．００６．ｈｔｍｌ 一种基于知识树和约束的柔性活动动态细化方法 蒋艳荣，李卫华，杨劲涛 （广东工业大学 计算机学院， 广东 广州 ５１０００６） 摘 要：柔性工作流在应对业务建模过程中的动态不确定因素、提高工作流系统的柔性具有巨大的优势，然而，柔性 活动的动态细化一直是柔性工作流建模和应用的一个难点。 因此，提出一种基于知识树和约束的柔性活动动态细 化方法。 该方法以知识树的包含和泛化关系作为启发信息，以活动选取约束和时序约束作为指导和校验，实现柔性 活动的动态细化。 在介绍了知识树及其蕴含关系以及活动选取约束和时序约束规则的基础上，给出了柔性活动的 动态细化算法，描述了活动选取校验和时序约束校验算法。 最后给出了算法的实现和实例分析，其结果表明了所提 方法的有效性，能够很好地解决柔性活动的细化问题。 关键词：柔性工作流； 动态细化； 时序约束； 工作流生成； 过程建模 中图分类号： ＴＰ３９１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３－４７８５（２０１７）０２－０１５８－０８ 中文引用格式：蒋艳荣，李卫华，杨劲涛． 一种基于知识树和约束的柔性活动动态细化方法［ Ｊ］． 智能系统学报， ２０１７， １２（２）： １５８－ １６５． 英文引用格式：ＪＩＡＮＧ Ｙａｎｒｏｎｇ， ＬＩ Ｗｅｉｈｕａ， ＹＡＮＧ Ｊｉｎｔａｏ． Ａ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｋｎｏｗｌ⁃ ｅｄｇｅ ｔｒｅｅ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ［Ｊ］． ＣＡＡＩ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍｓ， ２０１７， １２（２）： １５８－１６５． Ａ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｔｒｅｅ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ ＪＩＡＮＧ Ｙａｎｒｏｎｇ， ＬＩ Ｗｅｉｈｕａ， ＹＡＮＧ Ｊｉｎｔａｏ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０００６， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｗｏｒｋｆｌｏｗ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆｆｅｒ ｈｕｇｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｉｎ ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ ｄｙｎａｍｉｃ ｕｎｃｅｒｔａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｄ⁃ ｅｌｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ； ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ ｏｆ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｒｅｍａｉｎｓ ａ ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｉｎ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ａｐｐｌｉ⁃ ｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｗｏｒｋｆｌｏｗｓ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｗｅ ｐｒｏｐｏｓｅ ａ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ ａｐｐｒｏａｃｈ ｏｆ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｔｒｅｅ ａｎｄ ｖａｒｉｏｕｓ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ． Ｍｏｒｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｌｙ， ｗｅ ｕｓｅｄ ｔｈｅ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ａｎｄ ｇｅｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｏｆ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｔｒｅｅｓ ａｓ ｈｅｕｒｉｓｔｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ； ｆｕｒｔｈｅｒ， ｗｅ ｕｓｅｄ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ ａｎｄ ｔｅｍｐｏｒａｌ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ ｔｏ ｇｕｉｄｅ ｏｕｒ ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ． Ｇｉｖｅｎ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｔｒｅｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ， ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ａｎｄ ｔｅｍｐｏｒａｌ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｒｕｌｅｓ， ｗｅ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｎｄ ａｎ ａｌ⁃ ｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｃｈｅｃｋｏｕｔ ａｎｄ ｔｅｍｐｏｒａｌ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｃｈｅｃｋｕｐ． Ｆｉｎａｌｌｙ， ｗｅ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｕｒ ａｌ⁃ ｇｏｒｉｔｈｍｓ ａｎｄ ｏｆｆｅｒ ｃａｓｅ ａｎａｌｙｓｅｓ． Ｏｕｒ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｏｕｒ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ａｒｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｃａｎ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂ⁃ ｌｅｍ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ ｏｆ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｑｕｉｔｅ ｗｅｌｌ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｗｏｒｋｆｌｏｗ； ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ； ｔｅｍｐｏｒａｌ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ； ｗｏｒｋｆｌｏｗ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ； ｐｒｏｃｅｓｓ ｍｏｄｅｌｉｎｇ 收稿日期：２０１６－０３－０６． 网络出版日期：２０１７－０２－２０． 基金项目：国家自然科学基金项目（６１１４２０１２）； 广东省科技计划项目 （２０１５Ｂ０１０１２８００５， ２０１３Ｂ０２１８００１１５）． 通信作者：蒋艳荣． Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｙｒｊｉａｎｇ＠ ｇｄｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ． 近年来，随着人工智能、自动控制等技术的发 展，工作流在很多领域获得了广泛的应用。 然而，传 统工作流建模和实施的刚硬性限制了工作流应用的 成功，其静态、无柔性的流程描述无法适应动态、复 杂的业务过程。 随着工作流应用领域的不断拓宽， 这种复杂性不断加大，表现在业务过程中存在大量