Workflow optimization based on query processing techniques:
Creators: name: Κούγκα, Γεωργία Κωνσταντίνου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2012
Subjects: βελτιστοποίηση ροών εργασίας
απόδοση ροών εργασίας
επιστημονικές ροές εργασίας
workflow optimization
workflow performance
scientific workflows

description: Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι βελτιστοποίηση ροών εργασίας με τεχνικές επεξεργασίας ερωτημάτων. Τα τελευταία χρόνια, οι επιστημονικές ροές εργασιών (scientific workflows) και οι επιχειρηματικές ροές εργασιών (business workflows) έχουν προσελκύσει το ενδιαφέρον των ερευνητικών και βιομηχανικών κοινοτήτων, αντίστοιχα, εξαιτίας της αυξημένης αλληλεπίδρασης μεταξύ των δεδομένων, των ροών ελέγχου και των διεργασιών που λαμβάνουν χώρα σε αυτές τις ροές εργασίας. Αυτό το φαινόμενο οδήγησε στην πρόταση ανάπτυξης, με βάση τα δεδομένα, τεχνικών και μοντέλων ροών εργασιών που έχουν την ικανότητα να αυτοματοποιούν τις διεργασίες των ροών εργασίας. Συγκεκριμένα, καθορίζονται δηλωτικές προσεγγίσεις προκειμένου να προσδιορίσουν τις ροές εργασιών αποτελεσματικά, λαμβάνοντας υπόψη τεχνικές επεξεργασίας και βελτιστοποίησης ερωτημάτων εμπνευσμένες από τα συστήματα βάσεων δεδομένων. Ένα σύστημα διαχείρισης ροών εργασίας (Workflow Management System - WFMS) μπορεί να εκμεταλλευτεί αυτές τις τεχνικές και με την εφαρμογή αυτών, να είναι σε θέση να διανείμει αυτόματα ένα συγκεκριμένο πλάνο εκτέλεσης σε συνδυασμό με τους περιορισμούς προήγησης (precedence constraints) μεταξύ των επικλήσεων αντί με την επαναδιάταξη των εργασιών. Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής, προσεγγίζουμε την παραπάνω πρόταση εφαρμόζοντας τεχνικές των βάσεων δεδομένων σε ροές εργασιών που περιέχουν αντιμεταθετικές επικλήσεις υπηρεσιών. Επίσης, δίνουμε έμφαση σε θέματα βελτιστοποίησης και συζητάμε πώς αυτές οι τεχνικές, οι οποίες πηγάζουν από τη μεταγλώττιση του πλάνου ερωτήματος στις βάσεις δεδομένων, μπορούν να επαυξήσουν την ποιότητα των ροών εργασίας, έχοντας ως κριτήρια απαιτήσεις του χρήστη, όπως το κόστος του χρόνου και το μέγεθος των δεδομένων. Πιο συγκεκριμένα, η πρόταση μας έχει ως στόχο τη βελτίωση του χρόνου εκτέλεσης, διατηρώντας τα σημασιολογικά στοιχεία των ροών εργασίας. Επίσης, παρουσιάζονται αποτελέσματα βελτίωσης της απόδοσης του χρόνου εκτέλεσης των ροών εργασίας και υλοποιούνται κάποιες τροποποιήσεις σχετικές με τη συλλογή συνδεδομένων, όπως το κόστος και η επιλεξιμότητα, στο σύστημα διαχείρισης ροών εργασιών Taverna.
description: The intrinsic interplay between data, control flow and processes in both scientific and business workflows has attracted significant interest from the industrial and scientific communities. This led to the proposal of data-centric workflow techniques and models, which have the ability to automate the optimization process of workflows. Declarative approaches are defined in order to specify workflows effectively, considering query optimization techniques from database systems. A workflow management system stands to benefit from these techniques and by applying them would be able to divide a concrete execution plan automatically, considering user-defined precedence constraints between service invocations instead of task reordering. In this dissertation, we take one step further towards applying database techniques to workflows that contain commutative service invocations. We focus on optimization issues and we discuss how these techniques which are inspired by database query plan compilation can enhance the quality of workflows, taking into account requirements such as time cost and size of data. More specifically, our proposal aims at optimizing the workflow structure with a view to improving execution time, while maintaining the workflow semantics. Also, performance improvement results of workflow execution time are presented, and modification approaches of Taverna workflow management system concerning the gathering of metadata such as time cost and selectivity are implemented.