CN112639850A - 用于多参数制造过程的监视器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及根据制备方法制备药物化合物。该制造过程包括过程参数和使用该过程参数作为文字的规则。控制系统确定将规则分成规则子集，每个该规则子集相对于规则中使用的文字独立于其他规则子集。该控制器创建该制造过程的简化表示，这些简化表示包括来自对应的规则子集的文字并且是通过消除由其他规则子集使用的文字来创建的。该控制器基于该制造过程的这些简化表示通过将当前过程执行的这些文字的值与这些简化表示中的文字进行比较来检验该制造过程的合规性，并且调整该制造过程，其中该比较识别差异。控制器重复检验和调整步骤，直至识别不到差异。

Description

用于多参数制造过程的监视器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年9月5日提交的澳大利亚临时专利申请号2018903302的优先权，其内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本发明涉及监视过程，并且具体地但不限于涉及监视制药厂的当前操作。
背景技术
制药是药物工业规模合成的过程。制药过程可分为诸如制粉、制粒、包衣、压片等一系列单元操作。在可以任何规模制药之前，许多工作都涉及到药物的实际配制。制剂开发科学家评价化合物的均匀性、稳定性和许多其他因素。在评价阶段之后，开发溶液以递送所需形式的药物，诸如固体、半固体、立即或控制释放、片剂或胶囊。可以将宽范围的赋形剂共混在一起以产生用于制造固体剂型的最终共混物。可以共混的材料(赋形剂、API等)的范围呈现许多变量，这些变量旨在实现具有可接受的共混均匀性的产品。这些变量可以包括粒度分布(包括材料的聚集体或团块)、颗粒形状(球形、棒状、立方体、板状和不规则形状)、存在水分(或其他挥发性化合物)和颗粒表面性质(粗糙度、内聚力)。在制药过程中，通常需要研磨以减小药物粉末中的平均粒度。其原因有许多，包括增加均一性和剂量均匀性、增加生物利用度和增加药物化合物的溶解度。造粒可以描述为与研磨相反；其是将小颗粒结合在一起形成较大颗粒(称为颗粒体“granules”)的方法。使用制粒的原因有几个。制粒通过产生含有所需比例的所有组分的颗粒来防止混合物中组分的“分层”、改善了粉末的流动特性(因为小颗粒不能很好地流动)，并且改善了片剂形成的压实特性。热熔融挤出可用于药物固体口服剂量加工以能够递送溶解度和生物利用度差的药物。热熔融挤出可用于将难溶性药物分子分散在聚合物载体中，提高溶出速率和生物利用度。该方法包括施加热量、压力和搅拌以将材料混合在一起并将它们‘挤出’通过模具。双螺杆高剪切挤出机共混材料并同时破碎颗粒。可将所得颗粒共混并压制成片剂或填充到胶囊中。
这表明制药是复杂的并且涉及需要在它们的正确标称范围内的大量参数和需要以规定的标称顺序彼此跟随的步骤。同时，存在精益制造和数字化制造的趋势。然而，这些新的业务组织方式需要技术方案作为使能器。当前存在确保所有实体的过程符合总体规则集的挑战。
因此，需要一种能够检验大量规则的合规性的技术过程。然而，随着进程的日益复杂，需要执行的检验的数量快速增长。例如，澳大利亚的公平工作立法超过1,000项，并且要检验合规性的实际过程包括30到60次活动。这导致2^60*2^1000＝2^1060数量级的复杂度。这样的数字对于当前的标准计算机架构来说是不实际的或者实际上是不可能处理的，因为检验过程的合规性将花费几年的时间。因此，需要一种检验过程的合规性的方法，其解决了复杂性的问题，使得其可以由现有的、有限的计算机硬件来执行。
复杂的制造和其他技术过程的另一个问题是，执行监视过程的正确操作任务的用户经常被大量的参数、规则和条件所难住。特别地，如果在过程中的一点处发生错误，则通常会由于第一错误而导致大量错误。然后，用户实际上不可能辨别第一错误发生在哪里或者过程的哪个部分需要被注意。这对于诸如飞机、空间飞行器或核电站的安全相关过程可能是特别重要的，其中需要快速做出决定以避免重大灾难。
本说明书中已经包括的对文献、法案、材料、装置、文章等的任何讨论不应被视为承认任何或所有这些内容形成现有技术基础的一部分，或者是与本发明相关的领域中的公知常识，因为其在本申请的每个权利要求的优先权日之前存在。
在整个说明书中，词语“包括(comprise)”或诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”的变化形式将被理解为意指包括所陈述的要素、整数或步骤，或要素、整数或步骤的组，但不排除任何其他要素、整数或步骤，或要素、整数或步骤的组。
发明内容
提供了根据制备方法制备药物化合物的方法。该制造过程包括多个过程参数和使用该多个过程参数作为文字的多个规则。该方法包括：
确定将规则分割成多个规则子集，每个规则子集相对于在相应规则中使用的文字独立于其他规则子集；
创建制造过程的多个简化表示，其中多个简化表示中的每一者包括来自多个规则子集中的相应一者的一个或多个文字，并且通过消除由其他规则子集使用的文字来创建多个简化表示中的每一者；
通过将当前过程执行的文字的值与多个简化表示中的文字进行比较，基于制造过程的多个简化表示来检验制造过程的合规性；
调整比较识别差异的制造过程；和
重复检验和调整步骤，直至识别不到差异。
该过程可以包括多个过程参数和使用多个过程参数作为文字的多个规则。该方法可以包括：
确定将规则分割成多个规则子集，每个规则子集相对于在相应规则中使用的文字独立于其他规则子集；
创建过程的多个简化表示，其中多个简化表示中的每一者包括来自多个规则子集中的相应一者的一个或多个文字，并且通过消除由其他规则子集使用的文字来创建多个简化表示中的每一者；
通过将当前过程执行的文字的值与多个简化表示中的文字进行比较，基于制造过程的多个简化表示来检验制造过程的合规性。
创建多个简化表示中的每一者可包括创建具有由位置和转化组成的节点的有向图。该有向图可以是Petri网。
创建多个简化表示可包括将图中的节点标记为静默，其中对应于该节点的文字不包括在多个规则子集中的对应一个规则子集中。创建多个简化表示可以包括通过移除静默节点来简化图。创建多个简化表示可以包括创建包括状态的图，使得该过程处于该表示的状态之一。图可以是主要事件结构，并且方法包括通过从另一规则子集移除与文字相关联的静默节点来简化主要事件结构。可以以保持行为的方式移除静默节点。
该方法可以进一步包括将该制造过程的简化表示转换为Kripke结构并且基于该Kripke结构检验合规性。该方法可以进一步包括Kripke结构的线性化的独立并发分支。
多个简化表示可以包括与用于文字的值相关联的状态，并且检查多个简化表示中的每一者可以包括根据当前过程执行遍历状态，并且在每个状态处，将当前过程执行的文字的值与简化表示中的当前状态的文字进行比较。
该方法还可以包括在通过检测当前过程执行的文字的值与多个简化结构之一的文字之间的差异来确定不合规时，生成指示多个简化结构中被检测到该差异的那个简化结构的图形用户界面。该图形用户界面可以指示与检测到差异的多个简化结构之一相关联的规则子集。该用户界面可以指示来自该规则子集的一个或多个文字。
计算机软件，当由计算机系统执行时，使计算机系统执行上述方法。
一种用于监视过程的计算机系统，该计算机系统包括：
计算机存储器，用于存储多个过程参数和使用多个过程参数作为文字的多个规则；
处理器，其被配置为：
确定将规则分割成多个规则子集，每个规则子集相对于在相应规则中使用的文字独立于其他规则子集；
创建过程的多个简化表示，其中多个简化表示中的每一者包括来自多个规则子集中的相应一者的一个或多个文字，并且通过消除由其他规则子集使用的文字来创建多个简化表示中的每一者；
通过将当前过程执行的文字的值与多个简化表示中的文字进行比较，基于制造过程的多个简化表示来检验制造过程的合规性；和
输出端口，用于向用户提供合规性检验的指示。
方法、计算机可读介质或计算机系统的任何方面所描述的任选特征在适当时类似地适用于也在本文描述的其他方面。
附图说明
现在将参考以下附图来描述示例：
图1示出了用于监视制造过程的方法。
图2示出了业务过程模型和标记(BPMN)形式的过程的示例。应注意，尽管BPMN被称为“商业”过程，但BPMN同样可用于表示技术过程，诸如机器(诸如飞机)的制造或控制。
图3示出了从图2的BPMN模型到Petri网的后续转变的结果。
图4示出了作为将R1应用于图3中的Petri网的结果的规则专用Petri网。
图5a示出了示例性主事件结构。
图5b示出了没有简化的PES前缀展开。
图6a和6b示出了专用于R1的PES前缀展开。
图7示出了从图6b中的规则专用Petri网创建的可验证模型。
图8示出了原始Kripke结构。
图9示出了基于相同规则和图8中的Kripke结构的线性化的Kripke结构。
图10示出了用于监视过程的计算机系统。
图11示出了图1中的方法的计算机实现的数据流表示。
具体实施方式
以下公开涉及解决上述复杂性问题的用于执行或监视进程的当前操作的方法和系统。使用在本文公开的方法，可以监视对于现有计算机系统来说太复杂的进程。在一个示例中，本发明应用于除了进一步的过程步骤和进一步的参数之外还具有上述参数和顺序的制药过程。在那些示例中，术语“标称操作”是指过程变量/参数和为医药制造过程规定的步骤序列。然而，本发明同样适用于其他领域，诸如计算机系统或其他过程的入侵检测。
更具体地，本公开涉及检验技术过程(例如，制造、化学、服务器)是否符合规则集。规则可以包括温度阈值(例如，36.0<T<37.0)或其他过程参数以及顺序(例如，研磨后的造粒)。尽管以下公开提供了严格的数学公式，但是应当注意，实际上遵循该公式的含意是显著降低复杂度，这最终使得能够使用现有硬件对复杂过程进行合规性检验。在本文意义上，虽然本发明可适用于商业过程，但本发明的实际优点和实质是针对减少处理时间和减少必需的计算机存储器的量的技术效果和贡献。
图1示出了用于监视制造过程的方法100。该制造过程包括多个过程参数和使用该多个过程参数作为文字的多个规则。例如，温度可以是过程参数，并且可以通过应用阈值将其表示为布尔文字，因此如果温度在所需范围内，则文字T(对于温度)等于“1”或“真”，而如果温度在该范围之外，则为“0”或“假”。那么该规则仅仅是T＝1。然而，当温度在导致规则TAND NOT C＝1的范围内时，也可能存在需要关闭的冷却剂流。可以看出，已经存在仅用于两种文字的四种不同组合。这随着文字数呈指数增加。因此，如果整个过程具有20个参数，将有超过一百万种可以组合的组合。
为了解决该指数增长，方法100包括确定101规则到规则的多个子集的划分的步骤。关于在相应规则中使用的文字，规则的每个子集独立于规则的其他子集。即，每个分区包含彼此具有(可能转化的)依赖性的规则的子集。不同分区中的规则在它们具有不相交文字集的意义上是相互独立的。例如，考虑以下规则：
·R1：L1→L2
·R2：L1→L3
·R3：L4→L5
·R4：L5→L6,L7
·
Figure BDA0002962982560000051
·
Figure BDA0002962982560000052
从该规则集中可以获得以下分区：{R1,R2}、{R3,R4,R5}和{R6}.注意，对于所有规则共有的文字可能存在例外，因此在不将这些文字复制到所有分区的情况下将不存在可能的分区。
在一个示例中，找到分区包括构建图形，其中每个节点表示文字，并且如果两个连接的文字处于同一规则中，则创建边。然后，可以将诸如Bron和Kerbosch的团发现算法应用于该图以发现团，其然后形成分区(参见：Coen Bron和Joep Kerbosch(1973)：Algorithm457：Finding All Cliques of an Undirected Graph.Communications of the ACMVol.16,Issue 9.ACM Press:纽约，美国。)
在分割规则集之后，方法100的下一步骤是为每个规则子集创建102过程的多个简化表示。多个简化表示中的每一者包括来自规则的多个子集中的相应一者的一个或多个文字，但是在其他子集中使用的文字如下所述被消除。在一个示例中，简化表示包括Petri网、Prime事件结构和Kripke结构。
图2示出了以用以后在合规性规则中使用的文字注释的业务过程模型和符号(BPMN)的形式的过程的示例。BPMN是用于在业务流程模型中指定业务流程的图形表示。有关BPMN规范的详细信息，请参阅http://www.bpmn.org/。虽然BPMN通常旨在以图形表示法为企业提供理解其内部业务过程的能力，但在本文将其用作基于图形的计算机过程的前身数据结构，以便以计算有效的方式实现所需结果。然而，同样可以选择其他起始点。
可以使用许多不同的符号来建模技术过程。通常这些符号在可以应用正式验证之前需要进一步的形式化。例如，BPMN用于模型技术过程。然而，BPMN模型使用形式化以允许正式验证。
Petri网(PN)是一种用于形式化技术过程的建模语言。Petri网或位置/转化网是用于描述分布式系统的数学模型。Petri网是节点由位置和转化组成的有向双图。Petri网内的转化表示事件，而位置表示条件。圆弧在位置对和转化对之间形成有向边。位置可以包含令牌。令牌在多个位置上的分布称为标记。当转换的所有输入位置具有至少一个令牌时，该转换被启用并且可以“点火”。当转化点火时，从每个输入地点移除一个令牌并且将一个令牌放入每个输出地点。
从BPMN过程模型到对应Petri网的转变使用未标记转变(其被称为静默或τ转变)的概念，以便实现由并行网关和独占分支定义的行为。这些未标记的转化将在事件结构的构造期间被消除，如稍后所讨论的。
图3示出了从图2的BPMN模型到Petri网的后续转变的结果。
规则专用的Petri网
在本示例中，认为只有规则R1：L1→L2(规则R1)是为了简单起见。当减少规则R1时，在Petri网中使不涉及L1或L2(即，其他子集的文字)的所有转化沉默(即，消除的)。为了保持断续等效性，模型中包括不包含任何文字变化的活动，但在稍后转换为Kripke结构时以不同方式处理(如下文将详细解释)。
图4示出了作为将R1应用于图3中的Petri网的结果的规则专用Petri网。用τ标记的转化是静默的，而用
Figure BDA0002962982560000061
标记的转化用于保持断续等效性(且因此不能是静默的)。例如，转化t6没有相关的文字，因为它们不是要研究的公式的一部分(即，仅仅是其他子集的文字)。然而，t6不可能是不可见的(由于断续等效性)，但是在Kripke中它的文字将被忽略，因此标记
Figure BDA0002962982560000062
将被忽略。这确保了过程行为的保持。
主要事件结构和PES前缀展开
分支过程是Petri网的替换类，它明确地表示在单个树状结构中的原始网的所有部分排序的运行。网络的运行是可以在该网络的一次执行中发生的部分有序的事件集。分支过程包括发生事件对之间的一组行为关系。从分支过程导出的行为关系生成Prime事件结构(PES)。关于PES的更多信息在Glynn Winskel的Proceeding Linear Time,BranchingTime and Partial Order in Logics and Models for Concurrency,School/Workshop.Springer，1989的事件结构简介中找到，其通过引用并入本文。特别地，事件结构是计算过程的模型。它们将过程表示为一组事件发生，以表示事件如何以因果关系依赖于其他事件。
PES是事件图，其中每个事件e表示业务过程中任务或活动的发生。同样地，由不同的事件表示相同活动的多次发生。事件可以具有以下二进制行为关系：
1.因果关系(e<e′)是指事件e是e′的先决条件；
2.冲突(e#e')表示不能在同一运行中发生e和e'；
3.并发性(ePe′)表示在e和e'之间不能建立顺序。
分支过程中的转化对应于PES中的事件。可以以保持行为的方式来移除静默(或τ)事件。如果事件结构中的每个接收点事件是可见事件，则保持该状态。具有回路的Petri网的分支过程是无限的。然而，对于安全网络，分支过程的前缀完全编码原始网络的行为。这种前缀称为网的完全前缀展开。为了表示由BPMN过程模型指定的行为，本文公开的方法可以使用从相应Petri网的完整前缀展开导出的PES，其被称为模型的PES前缀展开。
在PES前缀展开中，当两个事件共享相同的“未来”时(例如，：t2:B和t3:C)，只使用一个“未来”来描述该过程的行为。这样，一个事件被称为截止事件。截止事件后的其余事件可以从PES中移除，截止事件指的是其对应的事件。图5a示出了PES的示例，而图5b示出了PES前缀展开。用实线箭头描绘因果关系，而用虚线描绘冲突关系。在本示例中：t3:C是截止事件，并且t2:B是对应的事件。截止和对应的事件一起被称为cc对，用虚线箭头501表示。换句话说，一旦遇到熟悉的状态，就停止完全分支过程/树的展开，并且创建截止和对应的事件以表示截止事件的“未来”，而不需要重复的后续事件。这导致该方法的显著性能增益，因为它降低了结构的复杂性(节点和边的数量)。
可以看出，除了该方法跟踪cc对(t2:B和t3:C)之外，PES前缀展开的计算与常规PES的计算相同，并且当静默事件是截止或对应的事件时，不抽离该事件。
当生成图4中的Petri网的PES前缀展开时，可以消除τ转化，除非它们表示截止或对应的事件。图6a示出了直接前缀展开。但是，不能移除τ转化替换t3:C，因为它是截止事件。因此，PES前缀展开示出了两个互斥但不表示文字的静默事件(τ和
Figure BDA0002962982560000074
)。因此，如图6b所示，它们可以由单个
Figure BDA0002962982560000075
事件代替以保持断续等效性。取决于应用以及断续等效性是否重要，可以将图5b和图6b中的表示中的任一者用作在方法100的步骤102中创建的过程的简化表示。在本文注意到，图5b和图6b中的多个简化表示中的每一者都包括来自它们的对应规则子集的文字。因此，存在多个这些表示，其中一个表示用于每个子集规则。
转变为Kripke结构
图1中的方法100的下一步骤是基于制造过程的多个简化表示来检验过程的合规性103。为了检验过程模型在每个状态中的合规性(即，不存在过程模型不符合规则的状态)，在模型中捕获模型的可能状态和这些状态之间的转化。
概括地说，合规性检验103可以基于(标记的)转化系统，该转化系统具有被定义为S×S的子集的转化关系，该转化关系可以另外被扩展为包括用于状态的原子命题集和标记函数。在该方法中，通过提取动作标签获得的二元关系可以称为状态图。
更具体地说，可以使用Kripke结构，它也是基于状态的标记的转化系统，该系统在其状态上具有标记函数，并且可以用作模型检验的系统模型。设AP是一组原子命题，即变量、常量和谓词符号上的布尔表达式。在AP上可以将Kripke结构定义为由以下组成的4元组M＝(S，I，R，L)
有限状态集S。
初始状态集
Figure BDA0002962982560000071
转化关系
Figure BDA0002962982560000072
使得R是左全的，即，
Figure BDA0002962982560000073
使得(s,s')∈R。
标记(或解释)函数L：S→2AP。
因为R是左总的，所以总是可以构造通过Kripke结构的无限路径。死锁状态可由返回到其自身的单个传出边建模。标记函数L为每个状态s∈S定义在s中有效的所有原子命题集L(s)。
结构M的路径是状态序列ρ＝s1,s2,s3，…使得对于每个i>0，保持R(si,si+1)。路径ρ上的词(RZHORIO)是原子命题w＝L(s1),L(s2),L(s3),...，其是字母表2AP上的ω字
根据该定义，可以使用具有单个输入字母表的摩尔机识别Kripke结构(例如，仅具有一个初始状态i∈I)，并且输出函数是其标记函数。
图6b的简化PES前缀展开可以被转变为Kripke结构。Kripke结构中的每一种状态都表示一组原子命题(AP)。每个AP表示在该状态中启用(即，可以点火/执行)的转化的文字。图7示出了从图6b的简化的PES前缀展开产生的Kripke。
独立并发分支的线性化
考虑如图3所示的Petri网。如果存在两个规则R1:L1→L2和R2:L1→L3，并且在简化模型中需要两个并发分支，但是分支彼此没有相关性。图8中图示了使用所呈现的方法得到的基于R1和R2的Kripke结构。
这样，在合规性分析期间计算交织是不必要的，因为每个交织将呈现相同的结果。因此，提出了附加的缩减步骤，其中独立的并发分支可以被线性化。因此，仅创建一个交错并将其用于评估对规则的合规性。所得到的线性化Kripke结构如图9所示。
结果，通过基于制造过程的多个简化表示检验制造过程的合规性103，可以对照规则检验制造过程。这是通过将当前过程执行的文字(例如，当前温度)的值与多个简化表示(即，Kripke结构、其他状态模型或状态图)中的文字进行比较来执行的。以这种方式，检验过程的文字以确保它们表示Kripke结构中的有效转化。这可以针对规则的所有子集并行执行。
例如，在图9所示的简化表示中，在过程开始时，第一节点901被标记L1，这意味着如果第一文字为真(诸如温度在标称范围内)，则该过程是兼容的。剩余的文字在本文阶段是不相关的，并且同样适用于第二状态902。然而，在第三状态903中，文字L1和L2必须都是真，而在第四状态904中，所有四个文字L1、L2和L3都必须是真，否则该过程是不兼容的。在转化到第五状态905期间，第一文字L1必须切换到假，而其余两个文字L2和L3必须保持真。
这显示了如何检查该过程，同时在具有少量节点的模型上操作，尽管没有禁止每规则简化的可能组合的总数。
如果Kripke结构中的文字值与过程参数值存在差异，则可调整制造过程。这可以包括控制致动器，诸如阀、加热器或冷却器，以直接控制过程参数或调节进入过程的材料的量。然后可以重复步骤103中的合规性检验和调整，直到没有识别到差异，即，该过程是合规的。可以在整个过程操作中重复步骤103而不进行调整，以确保提早检测到偏差或非合规性，从而提供及时干预。
总之，是由诸如BPMN或Petri网的过程模型表示的过程。这些模型通常不是基于状态的，因为它们有效地表示并行执行。为每个独立的规则子集复制过程模型，并且基于哪些文字在相应的规则中以及当适当时PES前缀展开，简化每个副本。简化表示可以是主事件结构的形式，其现在是基于状态的表示。最后，将得到的表示转换为Kripke结构，该结构允许有效地检验每个状态中的文字。在本文中，应当注意，简化的表示没有被转换回过程模型表示的原始格式，诸如BPMN。然而，简化的Kripke结构被称为制造过程的简化表示，因为其根据用于简化该过程的副本的规则集来表示制造过程。
图10示出了用于监视过程的计算机系统1000。计算机系统1000包括连接到程序存储器1004、数据存储器1006、通信端口1008和用户端口1010的处理器1002。程序存储器1004是非瞬态计算机可读介质，诸如硬盘驱动器、固态盘或CD-ROM。软件，即，存储在程序存储器1004上的可执行程序使得处理器1002执行图1中的方法，即，处理器1002确定到规则的子集中的分区、为每个子集创建过程的简化表示，并基于该子集中的文字来检验合规性。术语“确定分区”或“创建表示”是指计算指示分区或表示的参数值。这也适用于相关术语。这些表示和/或分区可以被存储为文本文件、关系数据库或优选地存储在基于图的数据库中以用于更高效的操作。
处理器1002然后可将表示存储在数据存储1006上，诸如存储在RAM或处理器寄存器上。处理器1002可以从数据存储器1006以及从连接到显示器的通信端口1008和用户端口1010接收数据，诸如当前过程参数(即，文字值)。
在一个示例中，用户端口1010可以充当输出端口，该输出端口以文本消息、网站(编写web可访问HTML)的形式或在计算机显示器上向用户提供合规性检验的指示。用户端口1010还可以连接到报警机构，诸如蜂鸣器或报警灯，以指示不合规时间/安全关键过程。还可以为规则的每个分区提供表示该分区的高级功能的标签。这样，对用户的指示可以包括高级标签而不是已经导致不合规性的潜在长的文字列表。
在一个示例中，处理器1002诸如通过使用根据IEEE 802.11的Wi-Fi网络经由通信端口1008从传感器接收当前过程参数。Wi-Fi网络可以是分散式自组织网络，使得不需要诸如路由器的专用管理基础设施，或者是具有管理该网络的路由器或接入点的集中式网络。传感器可以是经由卫星通信和独立电源连接的远程传感器。
在一个示例中，处理器1002实时接收并处理当前过程参数。这意味着处理器1002在每次从传感器接收到当前过程数据时检验过程的合规性，并在传感器发送下一传感器数据更新之前完成该计算。
尽管通信端口1008和用户端口1010被示出为不同的实体，但是应当理解，可以使用任何类型的数据端口来接收数据，诸如网络连接、存储器接口、处理器1002的芯片封装的引脚，或者逻辑端口，诸如存储在程序存储器1004上并由处理器1002执行的功能的IP套接字或参数。这些参数可以存储在数据存储器1006上，并且可以通过源代码中的值或引用(即作为指针)来处理。
处理器1002可以通过所有这些接口接收数据，这些接口包括易失性存储器(诸如高速缓存或RAM)或非易失性存储器(诸如光盘驱动器、硬盘驱动器、存储服务器或云存储)的存储器访问。计算机系统1000还可以在云计算环境内实现，诸如托管动态数目的虚拟机的互连服务器的受管理的组。
应当理解，在任何接收步骤之前，处理器1002可以确定或计算稍后接收的数据。例如，处理器1002确定当前过程参数并将其存储在数据存储器1006(诸如RAM或处理器寄存器)中。处理器1002接着诸如通过提供读取信号连同存储器地址来从数据存储器1006请求数据。数据存储器1006在物理位线上提供数据作为电压信号，并且处理器1002经由存储器接口接收参数值。
应当理解，在本公开中，除非另有说明，否则节点、边、图、解、变量、模型等是指物理地存储在数据存储器1006上或由处理器1002处理的数据结构。此外，为了简洁起见，当提及专用变量名称时，诸如“时间段”或“合规性”，这将被理解为是指作为物理数据存储在计算机系统1000中的变量的值。
此外，图1将被理解为软件程序的蓝图，并且可以逐步实现，使得图1中的每个步骤由诸如C++或Java的编程语言中的函数来表示。然后，所得到的源代码被编译并作为计算机可执行指令存储在程序存储器1004上。
在进一步的示例中，处理器1002可以生成过程模型的可视化表示，诸如在本文描述的Petri网或BPMN的可视化表示。此外，处理器1002可生成示出该过程当前兼容的图形用户界面。在确定该过程不合规(即，简化表示中的文字与当前过程参数不匹配)时，处理器1002改变图形用户界面以指示不合规。
例如，处理器1002可以生成发生不合规的过程的简化表示的视觉表示。对于用户，这显著缩小了规则集并且允许用户的快速干预。这在控制技术上复杂的系统的用户接口中是特别有利的。例如，现代飞行器的飞行员需要不断地监视大量不同的参数。如果发生不合规，这可能由于相互关联的技术系统而导致大量的错误消息。这可能很快超过飞行员的认知能力。然而，利用所提出的系统，独立的规则集被隔离，这意味着在许多情况下，这些集中只有一者可能受到影响。结果，不是显示数百个错误消息，而是飞行中系统可仅显示发生不合规的独立规则集的描述符以向飞行员指示不合规的一般区域，诸如左发动机。
图11以数据流表示1100示出了来自图1的方法100。从这个意义上而言，图11可以以面向对象的方式实现，其中图11中的每个虚线框示出数据对象，并且图1中的方法步骤表示创建下一个数据对象的箭头(从左到右)。数据对象还可被描述为模块或单独的计算机实例，诸如云计算平台上的虚拟机。输入数据对象1101包括过程模型1102，诸如BPMN表示法中的模型。处理器1102可以自动提取多个文字1103或者这些文字可以与过程模型一起提供。该过程模型可以作为数据文件提供或者由用户输入。
处理器1002然后创建保持规则集1105的全局规则数据对象1104。从这个意义上而言，全局意味着这些规则在整个过程中都适用或具有范围。处理器1002还将过程模型1102转换为Petri网1106，同时保持该组文字1107。基于在文阶段是全局的规则1105，处理器1002创建保存由隐含文字子集的规则的子集表示的多个分区1109、1110的分区数据对象1108。虽然在图11中示出了两个示例分区1109、1110，但是应当注意，实际上分区的数量将大于两个，如由点和索引n所指示的。
在Petri网收集数据对象1111中，存在处理器1002通过从该专用规则的全局规则数据对象1105简化Petri网1106来为每个规则分区创建的规则专用Petri网1112、1113。这如上所述通过使节点静默来实现，其中该节点的文字包括在其他规则中，而不是该规则专用Petri网的当前规则中。
一旦Petri网集合数据对象1111中的Petri网被简化，处理器1002就生成事件结构集合数据对象1114，该事件结构集合数据对象1114针对每个规则专用的Petri网分别包括该规则1109、1110的主要事件结构1115、1116。如上所示，集合1115中的主要事件结构和/或事件结构的前缀展开被进一步简化。最后，处理器1002通过分别为每个规则专用的主要事件结构1115、1116创建基于状态的表示1118、1119(诸如Kripke结构)来创建合规性收集数据对象1117。处理器1002现在可以在1118中步进通过每个Kripke结构，并确定Kripke结构的每个状态中的条件是否与当前过程参数相同(诸如来自制造过程中的传感器)。
注意，在图11中，从分区数据对象1108开始，并行地进行每个规则分区的处理。这意味着，图11可以在这个阶段被分成多个水平行，其中每一行可以被并行处理。这适合于在云计算环境中实现，其中可以为每个规则分区创建单独的处理实例以便加速合规性检验。这些处理示例可以在它们执行下一次检验之前等待其他实例完成的意义上同步。在其他示例中，每个处理实例是异步的，因为如果实例之一标记为非合规性，则检测到非合规性。因此，如果对在不同时间采样的一组过程参数执行每个实例/分区，则这是不重要的。这些分区之一的不合规性的输出对于合规性检验仍然是准确的。同时，并行处理提供了减少总处理时间的显著的进一步的技术优势。由于文字的集合是相互独立的，因此由于不需要同步各个并行分支，所以简化了并行化，这导致了进一步的加速。
本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的广泛一般范围的情况下，可以对上述实施例进行许多变化和/或修改。因此，本实施例在所有方面都被认为是说明性的而不是限制性的。

Claims (17)

1.一种用于根据制造过程制造药类化合物的方法，所述制造过程包括多个过程参数和使用所述多个过程参数作为文字的多个规则，所述方法包括：
确定将所述规则分割成多个规则子集，每个规则子集相对于在相应规则中使用的文字独立于其他规则子集；
创建制造过程的多个简化表示，其中，所述多个简化表示中的每一者包括来自所述多个规则子集中的相应一者的一个或多个文字，并且通过消除由其他规则子集使用的文字来创建多个简化表示中的每一者；
通过将当前过程执行的文字的值与所述多个简化表示中的文字进行比较，基于所述制造过程的所述多个简化表示来检验所述制造过程的合规性；
调整比较识别差异的所述制造过程；和
重复检验和调整所述步骤，直至识别不到差异。
2.一种用于监视过程的方法，所述过程包括多个过程参数和使用所述多个过程参数作为文字的多个规则，所述方法包括：
确定将所述规则分割成多个规则子集，每个规则子集相对于在相应规则中使用的文字独立于其他规则子集；
创建所述过程的多个简化表示，其中，所述多个简化表示中的每一者包括来自多个规则子集中的相应一者的一个或多个文字，并且通过消除由其他规则子集使用的文字来创建所述多个简化表示中的每一者；
通过将当前过程执行的文字的值与所述多个简化表示中的文字进行比较，基于所述制造过程的所述多个简化表示来检验所述制造过程的合规性。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，创建所述多个简化表示中的每一者包括创建具有由位置和转化组成的节点的有向图。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述有向图是Petri网。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，创建所述多个简化表示包括将所述图中的节点标记为静默，其中，对应于所述节点的文字不包括在所述多个规则子集中的相应一者中。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，创建所述多个简化表示包括通过移除静默节点来简化所述图。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，创建所述多个简化表示包括创建包括状态的图，使得所述过程处于所述表示的所述状态之一。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述图是主事件结构，并且所述方法包括通过从所述另一规则子集移除与所述文字相关联的静默节点来简化所述主事件结构。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，移除所述静默节点是以保持行为的方式执行的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括将所述制造过程的简化表示转换为Kripke结构并且基于所述Kripke结构检验合规性。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括使所述Kripke结构的独立并发分支线性化。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述多个简化表示包括与用于文字的值相关联的状态，并且检验所述多个简化表示中的每一者包括根据所述当前过程执行来遍历所述状态，并且在每个状态处将所述当前过程执行的文字的值与所述简化表示中的所述当前状态的文字进行比较。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括，在通过检测所述当前过程执行的所述文字的值与所述多个简化结构之一的所述文字之间的差异来确定不合规性时，生成图形用户界面，所述图形用户界面指示针对其检测到所述差异的所述多个简化结构之一。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述图形用户界面指示与针对其检测到所述差异的所述多个简化结构中的一者相关联的所述规则子集。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述用户界面指示来自所述规则子集的一个或多个文字。
16.一种计算机软件，当由计算机系统执行时，使所述计算机系统执行前述权利要求中任一项所述的方法。
17.一种用于监视过程的计算机系统，所述计算机系统包括：
计算机存储器，用于存储多个过程参数和使用所述多个过程参数作为文字的多个规则；
处理器，被配置为：
确定将所述规则分割成多个规则子集，每个规则子集相对于在相应规则中使用的文字独立于其他规则子集；
创建所述过程的多个简化表示，其中，所述多个简化表示中的每一者包括来自所述多个规则子集中的相应一者的一个或多个文字，并且通过消除由所述其他规则子集使用的文字来创建多个简化表示中的每一者；
通过将当前过程执行的文字的值与所述多个简化表示中的文字进行比较，基于制造过程的多个简化表示来检验制造过程的合规性；和
输出端口，用于向用户提供合规性检验的指示。
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