面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析方法，根據(jù)工作流執(zhí)行流程，細(xì)化或抽象數(shù)據(jù)的How起源信息，來(lái)滿足不同用戶對(duì)于數(shù)據(jù)的不同級(jí)別How起源信息需求，具體利用細(xì)化操作和合成操作完成過(guò)程依賴關(guān)系分析，其特征在于，包括以下步驟：(1)給出過(guò)程依賴關(guān)系分析模型；(2)設(shè)計(jì)一種過(guò)程依賴關(guān)系分析的方法，基于工作流執(zhí)行流程以及細(xì)化、合成操作，構(gòu)造一套規(guī)則，完成過(guò)程不同級(jí)別之間依賴關(guān)系的分析；(3)實(shí)現(xiàn)基于過(guò)程依賴關(guān)系分析的用戶視圖。采用本發(fā)明的方法，充分考慮用戶需求的不同，能夠滿足不同用戶對(duì)于不同抽象級(jí)別How起源信息需求。
【專利說(shuō)明】面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)起源追蹤領(lǐng)域，更具體的講，涉及到數(shù)據(jù)的How起源查詢領(lǐng)域，提 出了一種面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析方法，具體完成數(shù)據(jù)How起源依賴關(guān)系分析模 型的設(shè)計(jì)，利用細(xì)化操作和合成操作分析過(guò)程依賴關(guān)系，實(shí)現(xiàn)不同用戶需求的用戶視圖。本 發(fā)明提出的過(guò)程依賴關(guān)系分析的方法可以滿足不同用戶對(duì)于不同抽象層次數(shù)據(jù)How起源 信息查詢的需求。

【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)據(jù)起源是對(duì)數(shù)據(jù)處理的整個(gè)歷史的信息，包括數(shù)據(jù)的來(lái)源和處理這些數(shù)據(jù)的所 有后繼過(guò)程。在數(shù)據(jù)起源中，數(shù)據(jù)的處理流程即為How起源。數(shù)據(jù)過(guò)程依賴關(guān)系實(shí)質(zhì)上就 是數(shù)據(jù)的How起源的語(yǔ)義信息。在數(shù)據(jù)的How起源追蹤中，不同用戶需要起源信息的抽象 層次不一樣，關(guān)注點(diǎn)不一樣，需要進(jìn)行不同的處理。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 發(fā)明目的：為了解決不同抽象層次數(shù)據(jù)How起源信息查詢的問(wèn)題，本發(fā)明面向用 戶視圖，提出一種過(guò)程依賴關(guān)系分析的方法，主要在給出數(shù)據(jù)過(guò)程依賴關(guān)系分析模型的基 礎(chǔ)上，利用細(xì)化和合成操作，具體分析過(guò)程依賴關(guān)系，設(shè)計(jì)一套規(guī)則，給出過(guò)程依賴圖的細(xì) 化和合成方法，滿足不同用戶對(duì)于不同抽象層次數(shù)據(jù)How起源信息查詢的需求。
[0004] 技術(shù)方案：一種面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析方法，包括如下內(nèi)容：
[0005] 面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析模型：
[0006] 本發(fā)明提出的過(guò)程依賴關(guān)系分析模型，具體分為兩部分描述：
[0007] (1)面向用戶需求，設(shè)計(jì)過(guò)程依賴關(guān)系分析模型，具體包括過(guò)程依賴關(guān)系、過(guò)程依 賴關(guān)系操作、過(guò)程依賴關(guān)系視圖三層；
[0008] (2)基于分析模型，設(shè)計(jì)過(guò)程依賴關(guān)系的細(xì)化和合成操作。數(shù)據(jù)血統(tǒng)依賴關(guān)系在本 質(zhì)上是數(shù)據(jù)血統(tǒng)的語(yǔ)義信息，可以分為數(shù)據(jù)依賴關(guān)系、過(guò)程依賴關(guān)系和控制依賴關(guān)系；
[0009] (3)給出基于過(guò)程依賴關(guān)系分析的用戶視圖。
[0010] 面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析方法：
[0011] 本發(fā)明提出的過(guò)程依賴關(guān)系分析的方法，針對(duì)基本流程，設(shè)計(jì)一套過(guò)程依賴關(guān)系 分析規(guī)則，完成數(shù)據(jù)How起源的追蹤，該方法主要包括：
[0012] (1)過(guò)程依賴圖的細(xì)化：基于基本流程及依賴關(guān)系，設(shè)計(jì)一系列細(xì)化規(guī)則，并且以 此規(guī)則，建立了過(guò)程依賴圖的細(xì)化算法；
[0013] (2)過(guò)程依賴圖的合成：基于基本流程及依賴關(guān)系，構(gòu)造了一套合成規(guī)則，并在此 基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了過(guò)程依賴圖的合成算法。
[0014] 基于過(guò)程依賴關(guān)系分析方法的用戶視圖：
[0015] 本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的過(guò)程依賴關(guān)系用戶視圖，是基于過(guò)程依賴關(guān)系分析方法，根據(jù)用 戶需求，利用細(xì)化或合成操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)How起源追蹤的不同視圖，滿足用戶不同的查詢需 求。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析模型；
[0017] 圖2為實(shí)例流程圖；
[0018] 圖3為根據(jù)圖2得到的過(guò)程依賴圖；
[0019] 圖4為根據(jù)圖3過(guò)程依賴關(guān)系分析得到的可以處理信息；
[0020] 圖5為根據(jù)圖4進(jìn)行合并得到的結(jié)果用戶視圖；
[0021] 圖6為根據(jù)圖5進(jìn)行細(xì)化得到的結(jié)果用戶視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià) 形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0023] 面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析模型
[0024] 1、過(guò)程依賴關(guān)系分析模型
[0025] 圖1為本發(fā)明提出的分析模型，對(duì)該模型中的過(guò)程依賴相關(guān)的概念作如下定義闡 述。
[0026] >定義1數(shù)據(jù)起源依賴關(guān)系定義為一個(gè)5元組DP_Dependency = (Data_Set， Process_Set， Data_Data_Dependency， Data_Process_Dependency， Process_Data_ Dependency，Process_Process_Dependency)，其中 Data_Set 是數(shù)據(jù)的集合；
[0027] > Process_Set 是過(guò)程的集合；
[0028] > Data_Data_Dependency :Data_Set - Data_Set，是數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)的映射關(guān)系，稱 為數(shù)據(jù)依賴關(guān)系；
[0029] > Data_Process_Dependency :Data_Set - Process_Set，是數(shù)據(jù)到過(guò)程的映射關(guān) 系，稱為過(guò)程對(duì)數(shù)據(jù)依賴關(guān)系，即過(guò)程依賴于數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)是過(guò)程的輸入；
[0030] > Process_Data_Dependency :Process_Set - Data_Set，是過(guò)程到數(shù)據(jù)的映射關(guān) 系，稱為數(shù)據(jù)對(duì)過(guò)程依賴關(guān)系，即數(shù)據(jù)依賴于過(guò)程，數(shù)據(jù)是過(guò)程的輸出；
[0031] > Process-Process-Dependency !Process-Set - Process-Set，是過(guò)程到過(guò)程的 映射關(guān)系，稱為過(guò)程依賴關(guān)系；
[0032] >過(guò)程對(duì)數(shù)據(jù)依賴關(guān)系和數(shù)據(jù)對(duì)過(guò)程依賴關(guān)系統(tǒng)稱為控制依賴關(guān)系。
[0033] 定義2過(guò)程依賴對(duì)于數(shù)據(jù)Source_Data和Sink_Data，存在依賴序列p = < P1, P2，…，Pn >，滿足：
[0034] > P1, P2，…，Pn E Process-Set，Source-Data，Sink-Data e Data-Set ;
[0035] >〈Source-Data，P1X Source-Data 是 P1 的輸出；
[0036] > <Pn，Sink-Data〉，Sink-Data 是 Pn 的輸入；
[0037] > Pi 依賴于 Pi+1，記作 Pi+1 - Pi,其中 I < i < n-1.
[0038] 則p為Source_Data的一個(gè)過(guò)程依賴，即Source_Data經(jīng)過(guò)過(guò)程p的處理而得到。
[0039] 定義3完全過(guò)程依賴對(duì)于給定的過(guò)程Source_Process和Sink_Process，Source_ Process 過(guò)程依賴于 Sink_Process，即 Sink_Process - Source_Process。如果 Sink_ Process=也，P2，…，PJ，是一個(gè)組合過(guò)程。如果只有P1, P2，…，Pn全部執(zhí)行結(jié)束， Source_Process才能開始執(zhí)行，則稱Source_Process完全過(guò)程依賴于Sink_Process，記作

【權(quán)利要求】
1. 一種面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 設(shè)計(jì)面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析模型； 2) 設(shè)計(jì)一種基于細(xì)化和合成操作的過(guò)程依賴關(guān)系分析方法； 3) 實(shí)現(xiàn)基于過(guò)程依賴關(guān)系分析方法的用戶視圖； 步驟1)所設(shè)計(jì)的過(guò)程依賴關(guān)系分析模型，為不同用戶查詢數(shù)據(jù)的How起源信息提供基 礎(chǔ)，滿足數(shù)據(jù)How起源追蹤深層次的可視化需求，進(jìn)一步包含以下步驟： 11) 面向用戶需求，設(shè)計(jì)過(guò)程依賴關(guān)系分析模型，包括過(guò)程依賴關(guān)系、過(guò)程依賴關(guān)系操 作、過(guò)程依賴關(guān)系視圖三層； 12) 設(shè)計(jì)過(guò)程依賴關(guān)系的交、并、細(xì)化和合成操作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析方法，其特征在于，步驟 2) 所設(shè)計(jì)的過(guò)程依賴關(guān)系分析的方法，是面向用戶需求、基于過(guò)程細(xì)化和合成操作的可視 化過(guò)程依賴分析方法，包含過(guò)程依賴圖的細(xì)化和合成： 21) 過(guò)程依賴圖的細(xì)化：從基本流程的構(gòu)成和完全、部分依賴角度，設(shè)計(jì)一套規(guī)則用于 過(guò)程依賴圖的細(xì)化，并且給出了過(guò)程依賴圖細(xì)化的具體算法，采用每?jī)蓚€(gè)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行比較的 思路，對(duì)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的依賴關(guān)系進(jìn)行細(xì)化； 22) 過(guò)程依賴圖的合成：從基本流程的構(gòu)成和完全、部分依賴角度，設(shè)計(jì)一套規(guī)則用于 過(guò)程依賴圖的合成，并且給出了過(guò)程依賴圖合成的具體算法，采用廣度優(yōu)先搜索來(lái)搜索到 每一個(gè)結(jié)點(diǎn)的相鄰結(jié)點(diǎn)，進(jìn)行是否是二分圖判斷，根據(jù)判斷的三種情況分別進(jìn)行完全依賴 合成、部分依賴合成和不合成處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析方法，其特征在于，步驟 3) 所實(shí)現(xiàn)的過(guò)程依賴關(guān)系用戶視圖，是依據(jù)過(guò)程依賴關(guān)系分析方法，利用細(xì)化或合成操作， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)How起源追蹤的不同視圖，滿足用戶不同的查詢需求。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析方法，其特征在于，對(duì)模 型中的細(xì)化和合成進(jìn)行定義，并進(jìn)一步定義過(guò)程依賴關(guān)系的細(xì)化和合成操作： 定義操作細(xì)化DP_Depl、0?_0印2是兩個(gè)數(shù)據(jù)起源過(guò)程依賴關(guān)系圖，定義DP_Depl的細(xì) 化 DP_D^)2,記為 DP_Dcpl<DP_Dcp2,滿足： > Process^Set DP-Depl c: Process^Set DP-Dep- > Process-Process-DependencyI)p 0e丨)1 [ Process-Process-Dependency Dq，2 定義過(guò)程細(xì)化有過(guò)程PpPy對(duì)于任何給定的數(shù)據(jù)Sink_Data，Sink_Data經(jīng)過(guò)過(guò)程P1處 理后得到數(shù)據(jù)Source_Data，Sink_Data經(jīng)過(guò)過(guò)程P2處理后也得到數(shù)據(jù)Source_Data ;如果 P1不能再分解，P2是由{P21，P22，…，P 2J組合而成，P2i<= P1，i彡m，那么P2是P1的細(xì)化； 定義過(guò)程依賴圖的細(xì)化對(duì)于給定的數(shù)據(jù)Source_Data，存在依賴序列C1 = < P1, P2, ? ? ?，Pn >，C2 = < X1, X2, ? ? ?，Xn > 滿足： > P1, P2,. . . , Pn G Process_Set, X1, X2,. . . , Xm G Process_Set, Source_Data G Data_ Set ； >存在I彡i彡n，Pi由過(guò)程依賴序列< X1, X2, . . .，Xm >組成； 則過(guò)程依賴序列C3 = < P1, P2, Pi+ c2, Pi+1，. . .，Pn >為C1的一個(gè)過(guò)程依賴細(xì)化，記作 Cl 4?; 定義操作合成DP_Depl、0?_0印2是兩個(gè)數(shù)據(jù)起源過(guò)程依賴關(guān)系圖，定義DP_Depl的合 成 DP_D^2,記為 DPJDcpl > DPJDcp2,滿足： > Process-Sel nr> Dupl c Process-SetDp 1X1,2 > Process-Process-Dependency Dp Depi〔 Process-Process-Dependency dp--i)eP2 定義過(guò)程依賴的合成給定過(guò)程依賴圖CGraph = (Node_Set，Edge_Set，Role_Set)， 通過(guò)完全過(guò)程依賴的合成和部分過(guò)程依賴合成得到的新的依賴關(guān)系New_CG，稱New_CG是 CGraph的一個(gè)過(guò)程依賴的合成，記作CGraph:^Ncw_CG; 定義完全過(guò)程依賴的合成給定過(guò)程依賴圖F1DGraph = (Node_Set, Edge_ Set, Role_Set),如果 3Child_PDc PDGraph, Chi ld_PD = (N, E, R), Ne Node-Se" Ee Edge-Set, Re Role-Set,滿足 N = Ns U Nf, Ns = {Nsl, Ns2, ? ? ?，Nsi}， 是邊起點(diǎn)集合，Nf = {Nfl，Nf2, . . .，Nf^，是邊終點(diǎn)集合，圖（N，E)是完全二分有向圖；如果 R都是完全過(guò)程依賴，那么Ns中結(jié)點(diǎn)合并成一個(gè)結(jié)點(diǎn)s，Nf中結(jié)點(diǎn)合并成一個(gè)結(jié)點(diǎn)f，集合E 中的邊合并成一條邊e =< s, f >，role為完全過(guò)程依賴，記生成的圖F1DGraph - Child_ PD+ ({s, f}，e, role)為New_PD，則New_PD是F1DGraph的一個(gè)完全過(guò)程依賴的合成； 定義部分過(guò)程依賴的合成給定過(guò)程依賴圖F1DGraph = (Node_Set，Edge_ Set，R〇le_Set),如果 3Child-PDgPDGraph，Child_PD = (N, E, R), Ng Node-Set, EgEdge-Set, RgRole-Set,滿足 N = Ns U Nf，Ns = {Nsl，Ns2，…，Nsi}，是邊起點(diǎn)集合，Nf = {Nfl，Nf2,. . .，Nfj}，是邊終點(diǎn)集合，圖（N，E)是完全二分有向圖；如果R都是部分過(guò)程依賴， 那么Ns中結(jié)點(diǎn)合并成一個(gè)結(jié)點(diǎn)s，Nf中結(jié)點(diǎn)合并成一個(gè)結(jié)點(diǎn)f，集合E中的邊合并成一條邊 e =< s, f >，role 為完全過(guò)程依賴，記生成的圖 F1DGraph - Child_PD+({s, f}，e, role)為 New_PD,則New_PD是F1DGraph的一個(gè)部分過(guò)程依賴的合成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析方法，其特征在于，定 義數(shù)據(jù)起源過(guò)程依賴關(guān)系的用戶視圖定義為一個(gè)三元組User_View = (DP_Dependency， Account, DP_Dependency_Account)； 定義13數(shù)據(jù)How起源DP的用戶視圖V如果用N(DP)表示數(shù)據(jù)How起源的結(jié)點(diǎn) 集合，用E(DP)表示How起源的邊集合，那么一個(gè)有n個(gè)結(jié)點(diǎn)的How起源DP是一個(gè) 結(jié)點(diǎn)劃分：N(DP) : {DPI, DP2, ? ? ? , DPn}, 0 ^DPiGN(DP),對(duì)于 i 關(guān) j, i，j 彡 n，有 DPinDPj=0,DPl U DP2 U ? ? ? U DPn = N(DP);用戶視圖 N(V)是 How 起源的一個(gè)劃分 {Ml，M2，...，Mm}，0 貧Ms[N(V),對(duì)于 s 關(guān)t，s，t 彡 m，有 MsnMt=0,Ml UM2 U …UMm =N (V)。用戶視圖V的大小用I V I表示，I V I = m;H〇w起源N (DP)和用戶視圖N (V)是 一個(gè)雙射關(guān)系〇 : 2N (DP) - N (V)，其中： DPi, 3ms= (I)(DPi) gn(V>;相反的，VMseN(V)，3DPi，I1(Ms) =DPi。 _，p2)€E(DP),pl e DPi，p2 G DPj，i 關(guān) j，則(DPi)，〇 (DPj)) G E(V);相 反的，v (Ps，Pt ) eE(V)，3p ie ￠-1 (ps)，3pje <I>_1 (p i, p j) e E(DP); 定義最優(yōu)的用戶視圖給定一個(gè)數(shù)據(jù)過(guò)程起源DP和一組關(guān)注過(guò)程N(yùn)(DP): {DPI, DP2,... ,DPn}, R={Rl，...，Rh}GN (DP), h〈n,N(V)是數(shù)據(jù)過(guò)程起源 DP 關(guān)于相關(guān)過(guò)程 R 的 一個(gè)最優(yōu)用戶視圖，如果滿足： >用戶視圖N(V)是數(shù)據(jù)過(guò)程起源的一個(gè)劃分{Ml，M2，...，Mm}，0#MsGN(V)?對(duì)于 s 尹 t，s，t<m,有 Mt=0 ? Ml U M2 U ? ? ? U Mm = N(V); >VDpi，3ms= ?(DPi+)eN(V)。相反的，VMseN(V), 3Dpi，I1(Ms) =DPi; > V(p1, p2)eE(DP),pl GDPi，p2GDPj，i 關(guān) j，貝U (〇(DPi)，〇(DPj)) GE(V)。相 反的，V (Ps，Pl ) SE(V), 3pie#-l(ps), 3pje€>-l(pt), (pi，pj) GE(DP); > V s<m，Ms中至多包含R中的一個(gè)過(guò)程； s<m,滿足十Ms ; ，彐 pe DP，滿足審{{p} U Ms}; 對(duì)于 s 尹 t, s, t < m, -i 3 Ms和 Mt,滿足? {Ms, Mt}。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的面向用戶視圖的過(guò)程依賴關(guān)系分析方法，其特征在于， 過(guò)程依賴圖的細(xì)化規(guī)則 對(duì)于給定的過(guò)程 Source_Process 和 Sink_Process，Source_Process 過(guò)程依賴于 Sink_ Process,艮P Sink_Process - Source_Process ;如果 Sink_Process = {PI, ? ? ? , Pn},是-- 個(gè)組合過(guò)程，那么對(duì)于不同組合方式的細(xì)化規(guī)則如下： 規(guī)則1-1順序結(jié)構(gòu)細(xì)化規(guī)則：細(xì)化依賴序列為< Source_Process，P1, . . .，Pn >，即 Source_Process依賴于P1, P2依賴于P3, -直到Plri依賴于Pn ; 規(guī)則1-2并行結(jié)構(gòu)細(xì)化規(guī)則：Source_Process全部過(guò)程依賴于（P1, . . .，P1J ; 規(guī)則1-3分支結(jié)構(gòu)細(xì)化規(guī)則：Source_Process部分過(guò)程依賴于（P1, . . .，P1J ; 過(guò)程依賴圖的合成規(guī)則 規(guī)則2-1完全過(guò)程依賴合成規(guī)則：對(duì)于過(guò)程集合U1, . . .，IJ和IO1, . . .，OJ，完全依 f 、 賴W足Ij -^ Oi, i < m，j < n?如果記 Source-Process = {1丨，? ? ?，Ij，Sink-Process = (O1，…，Oj，則原依賴關(guān)系替換成g〇urec_pr〇eess !~> Sink___ Process； 規(guī)則2-2部分過(guò)程依賴合成規(guī)則：對(duì)于過(guò)程集合U1, . . .，IJ和IO1, . . .，OJ，部分依 賴滿足Ij 〇!，i < m，j < n〇 如果記 Source-Process = {I" --?，Ij，Sink-Process = IA，. . .，0m}，則原依賴關(guān)系替換成 Source^ Process -^ Sink^ Process,
【文檔編號(hào)】G06F17/30GK104361073SQ201410635328
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】許國(guó)艷, 楊莉 申請(qǐng)人:河海大學(xué)