Live Graph Databases Using DCR Graphs

Abstract

Nowadays, it is of uttermost importance for companies that want to be relevant on the market to produce more while making fewer mistakes. Good management practices recommend the replication of critical business operations, like hiring a new employee and the set up he has to go through to have the company tools available, or the steps and decisions required when producing some daily report. The possibility of creating and refining these processes through business process systems to better suit the daily activity of an enterprise has a direct impact on the overall productivity, organization, and cost-reduction. The commonly used process systems make use of notations that are like state machines, having a somewhat imperative style depicting a narrow path where every decision in a process is sequential – providing the user no chance to offer input on how the process carries out – and struggle to take data into account. The proposal of several declarative languages and notations meant to solve this problem, easily incorporating data alongside the specified workflow, and providing actual control to the end-user on how the processes are accomplished by stating what can/needs to be done rather than how to do it in a step-by-step fashion. With this dissertation we present ReDa, a novel declarative, dynamic, and reactive data-centric process language, and the mapping from its specification to a running system (the operational semantics) implemented using the mechanisms of a graph-database, namely neo4j. We also present and evaluate a prototype of a business process system able to emulate the process via a reactive application, addressing the challenges of having a system that interacts with a dynamic process, and the solutions adopted.

Atualmente, para que uma empresa possa ser relevante no mercado é bastante importante que a sua produção aumente e que a sua taxa de erros diminua. Regras de boa prática no que toca ao controlo de processos de uma empresa recomendam que as suas tarefas mais críticas sejam efetuadas da mesma forma independentemente de quem as executa, tal como a contratação de um novo empregado e todos os passos que ele precisa de executar para que reúna as condições necessárias para trabalhar, ou quais os pontos-chave obrigatórios a seguir quando se submetem relatórios. A possibilidade de criar e ajustar estes processos ao dia a dia de uma empresa tem um impacto direto na sua produtividade, organização e redução de custos. Os sistemas de processos mais utilizados adotam notações semelhantes a máquinas de estado, onde definem as suas atividades de uma forma sequencial e têm dificuldade em incorporar dados no processo. A proposta de várias linguagens de processos declarativas tem como objetivo solucionar este problema, permitindo a definição do processo e dos seus dados de forma simultânea e flexível, pois ao invés de se definir uma sequência de execução é possível estabelecer o que pode/tem de ser feito. Com esta dissertação apresentamos a ReDa, uma nova linguagem declarativa, dinâmica e reativa centrada em dados, e um mapeamento desta especificação para um sistema de execução que utiliza os mecanismos de uma base de dados de grafos, nomeadamente o neo4j. Apresentamos e avaliamos também um protótipo de sistema de gestão de processos capaz de emular processos ReDa através de uma aplicação reativa, abordando os desafios de desenvolver um sistema que interaja com um processo dinâmico e as soluções adotadas.