IT202100013163A1 - Metodo e relativo sistema per il conseguimento della consapevolezza ad elevata granularità informativa basato sull’analisi combinatoria delle situazioni real-time di una area delimitata mediante individuazione e modellazione di stati transitori atomici detti situazioni di processo (micro-processi) - Google Patents
Metodo e relativo sistema per il conseguimento della consapevolezza ad elevata granularità informativa basato sull’analisi combinatoria delle situazioni real-time di una area delimitata mediante individuazione e modellazione di stati transitori atomici detti situazioni di processo (micro-processi) Download PDFInfo
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Description
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda un metodo per il conseguimento della consapevolezza ad elevata granularit? informativa basato sull?analisi combinatoria delle situazioni real-time di una area delimitata mediante individuazione e modellazione di stati transitori atomici detti situazioni di processo (micro-processi). L?analisi dei processi normalmente viene condotta secondo approcci canonici di letteratura, basati essenzialmente su reti di Petri, modelli fuzzy ed analisi euristiche. Tali approcci tendono a fornire un?informazione globale di processo trascurando spesso l?apporto di micro-processi o micro-fasi ritenute di per s? numericamente poco rilevanti. Tali metodologie possono quindi rendere semplicistica l?analisi di contesto, in virt? delle componenti informative di dettaglio trascurate, che possono tuttavia rappresentare il vero ?process gap?. Riuscire a superare i limiti di tali modelli, estendendone la visione al contesto in termini di forze informative agenti ma mantenendo l?approccio di situazioni di micro-processo ? l?obiettivo ambizioso della nostra invenzione, non presente in letteratura. Il nostro approccio si basa sull?individuazione e sulla caratterizzazione di micro-processi stocastici perturbativi di processi osservabili mediante decomposizione deterministica fine, orientata al conseguimento della consapevolezza dello stato attuale attraverso algoritmi di intelligenza artificiale a elevata granularit? informativa implementati in forma composita, in ordine alla prevenzione di situazioni non conformi.
La modellazione delle possibili manifestazioni dei processi osservabili ? realizzata a livello di situazioni di processo, ovvero di stati transitori atomici descritti da componenti elementari caratterizzanti. La stima degli effetti generati da eventi perturbativi sullo svolgimento di singole manifestazioni ? ottenuta dall?analisi della stabilit? dei rispettivi modelli. Il controllo simultaneo dei processi in esecuzione ? basato sull?elaborazione e l?analisi di dati mediante una procedura dinamica di mining ibrido a elevata granularit? informativa.
L?evoluzione nel tempo di un processo (A), ovvero di una sua manifestazione, in contesti dinamici assoggettati a perturbazioni di carattere prevalentemente stocastico ? ricondotta alla individuazione e alla modellazione di stati transitori atomici detti situazioni di processo (B). Tali stati sono determinati dall?azione di componenti elementari espresse in termini di forze informative, derivate in forma costitutiva dall?analisi del complesso delle variabili caratterizzanti il processo (A) preso in esame, e espresse per ogni singola situazione di processo S da una funzione caratteristica G_S. Un processo, dunque, ? costituito da una successione di ?situazioni?, non necessariamente irripetibili, rappresentative delle possibili combinazioni dei flussi operativi ammissibili in un intervallo di tempo limitato.
Di ogni situazione S ? data una descrizione unitaria in grado di esprimerne e sintetizzarne le propriet?. Infatti, tali situazioni si possono generare nella forma di sistemi dinamici causali regolari mediante un sistema differenziale autonomo ).
Ogni situazione si manifesta in maniera univocamente determinata in termini di soluzione del precedente sistema, a partire da uno stato iniziale assegnato: y(0)=y0 , e ciascuna soluzione ? detta orbita. In relazione alla successione di situazioni che definiscono un processo, gli insiemi delle orbite (C) sono rappresentativi delle possibili manifestazioni delle rispettive situazioni e si configurano, pertanto, in forma di fibrato. Ne consegue che ogni manifestazione di un processo (D) si caratterizza come sezione trasversale di tale fibrato.
Per ogni stato di equilibrio ye della situazione S, riesce G_S(ye)=0; una manifestazione di S ? detta governata se si presenta come orbita determinata da uno stato iniziale del tipo y(0)=ye. L?unita figura 1 ? una rappresentazione interpretativa e schematica delle interazioni che avvengono nelle fasi.
Un processo governato ? una successione di manifestazioni governate di situazioni di processo, e la caratterizzazione degli effetti generati da perturbazioni agenti sulle singole situazioni ? riconducibile allo studio della stabilit? dei rispettivi sistemi autonomi.
Il controllo simultaneo di differenti situazioni di processo in esecuzione ovvero la previsione e/o la gestione di anomalie complesse, generate da interazioni e/o da eventi correlati, ? basato sulla modellazione e l?analisi di dati mediante una procedura dinamica di mining ibrido a elevata granularit? informativa.
Scopo della presente invenzione ? quindi l?introduzione di un metodo caratterizzato da una fase iniziale di definizione e mapping di tutte le possibili componenti elementari agenti su un contesto espresse in termini di forze informative ottenute dai calderoni informativi eterogenei OLAP e OLTP, una fase di definizione dei processi compatibili con il contesto espressi in termini di successioni di situazioni di processo, non necessariamente irripetibili e singolarmente modellate, rappresentative delle possibili combinazioni dei flussi operativi ammissibili in un intervallo di tempo limitato, generate dall?interazione delle forze informative agenti, una fase di definizione del fibrato costituito dall?insieme delle manifestazioni ammissibili (orbite) di singole ?situazioni? costitutive di singoli processi, una fase di rappresentazione delle possibili manifestazioni di un processo quale successione di orbite del fibrato, una determinazione della compliance di processo tramite analisi e valutazione dell?unione insiemistica delle manifestazioni rilevate, una fase di apprendimento per la rigenerazione del fibrato per il tuning del metodo.
Il metodo descritto nella presente invenzione ? applicabile in ogni contesto in cui una pluralit? di processi (flussi operativi) si svolgano entro un?area delimitata chiusa o aperta.
La presente invenzione trova applicazione in spazi commerciali (ad es. centri commerciali e negozi in genere), spazi logistici (ad es. magazzini di stoccaggio), spazi produttivi (ad es. catene di montaggio), o in qualsiasi altro scenario di esecuzione di flussi operativi attivi e/o passivi, ove i processi sono workflow o operazioni attuate direttamente o indirettamente da agenti interni o esterni quali, ad esempio: persone, macchine e sistemi informatici. Detto metodo ? implementato tramite opportuno sistema di seguito descritto. Il sistema, a livello di singola situazione di processo S, ? costituito da unit? semplici la cui architettura ? definita da una componente per la raccolta e l?analisi dei dati finalizzata alla definizione della funzione caratteristica G_S. I dati vengono analizzati, anche mediante tecniche di mining, al fine di individuare variabili e/o parametri descrittivi e caratterizzanti in ordine alla derivazione, in forma costitutiva, delle forze informative agenti, una componente per l?elaborazione real-time dei modelli stimati (sistemi di equazioni differenziali), in ordine al calcolo approssimato di orbite relative a stati iniziali assegnati ed una componente per la classificazione degli stati correnti, con particolare riferimento alla caratterizzazione di eventi perturbativi di condizioni di equilibrio. Il controllo simultaneo degli output del complesso delle unit? semplici relative alle singole situazioni di processo in esecuzione, ovvero la previsione e/o la gestione di anomalie complesse generate da perturbazioni e/o da eventi correlati, ? eseguito da una unit? complessa che, mediante una procedura dinamica di mining ibrido a elevata granularit? informativa, ? in grado di caratterizzare le interazioni tra le situazioni in atto, in ordine al conseguimento della consapevolezza dello stato attuale.
Il sistema per l?analisi della consapevolezza ad elevata granularit? informativa basato sull?analisi combinatoria delle situazioni real-time di una area delimitata relativo al metodo alla rivendicazione 1 pu? essere quindi cos? definito a livello di dettaglio come caratterizzato da: una base di conoscenza semantica (1) per il mapping delle forze informative di contesto agenti sui singoli micro-processi, un modulo (2) per la acquisizione dei dati sulle forze informative di contesto da fonti molteplici (OLTP e OLAP) ad elevata granularit?, un modulo (3) per la determinazione aprioristica del fibrato costituito dall?insieme delle manifestazioni ammissibili di singole situazioni di processo costitutive di singoli processi , un modulo (4) per effettuare micro-process mining induttivo-costruttivo dato dall?analisi delle manifestazioni singole (sequenza di orbite) e di gruppo (insieme di manifestazioni) di un processo generate dalle forze informative agenti, un modulo di report (5) per la determinazione tramite analisi delle manifestazioni delle non conformit? con conseguente conferma o ridefinizione del fibrato. Una interfaccia per la interconnessione di rete (6) e una interfaccia HMI per l?interazione con il sistema (7).
La rappresentazione schematica del sistema ? riportata nell?unita figura 2. ? di seguito riportata, a titolo esemplificativo e non limitativo, la descrizione di un possibile caso d?uso al fine di rendere maggiormente comprensibile l?applicazione industriale del nostro metodo e sistema in ambito logistico. Consideriamo allo scopo uno spazio commerciale costituito da un?area limitata adibita alla vendita al dettaglio di prodotti di largo consumo. Con riferimento ai prodotti in esposizione, tale area si configura come contesto espositivo organizzato in ordine alla ottimizzazione dei flussi operativi direttamente e/o indirettamente riconducibili alla fruibilit? dei prodotti da parte dell?utenza. Il conseguimento della consapevolezza, relativamente alla esecuzione delle attivit? generate dal complesso dei processi logistici e gestionali in atto nell?area considerata, ? requisito necessario per operare valutazioni real-time di conformit? rispetto a processi predefiniti. Tali valutazioni hanno un duplice effetto: forniscono indicazioni al fine di attivare eventuali processi correttivi real-time, e suggeriscono rimodulazioni dei processi predefiniti (tuning) permettendo di sviluppare strumenti di ottimizzazione e di prevenzione di problematiche che potrebbero scaturire dal contesto.
In particolare, supponiamo che: sia definito, nel contesto in esame, un processo logistico interno atto a garantire la fruibilit? continuata dei prodotti esposti ovvero l?assenza di rotture di stock, mediante una procedura di mining basata su informazioni estratte da fonti molteplici (OLTP e OLAP); sia individuata una decomposizione del processo in termini di stati transitori atomici (situazioni di processo) osservabili in un intervallo di tempo limitato; l?evoluzione delle singole situazioni sia gestita con un approccio data-driven; le attivit? inerenti le situazioni siano identificabili nella forma di tracce informative (event log).
La consapevolezza circa lo stato di esecuzione di un siffatto processo ? riconducibile, in accordo con il nostro metodo, alla modellazione dello stato di fruibilit? di ogni prodotto in esposizione. In ogni situazione, il rispettivo sistema differenziale ? derivato dalla sintesi di informazioni caratterizzanti i prodotti come singole entit? in relazione al processo in esecuzione (forze informative); esempi di informazioni caratterizzanti il singolo prodotto sono: lo spazio espositivo assegnato, la tipologia di esposizione planogrammata, il picking atteso, il releasing programmato. Per ogni situazione ? definita una fibra come insieme delle orbite che ne rappresentano le manifestazioni ammissibili; ne consegue che ogni manifestazione del processo in esame si caratterizza come successione di orbite ovvero come sezione trasversale del relativo fibrato.
L?evoluzione di una situazione in atto ? descritta da una singola orbita qualora siano state individuate le condizioni iniziali in relazione al processo in esecuzione. Con riferimento ad ogni singolo prodotto, tali condizioni sono descrittive dello stato corrente e sono espresse nella forma di informazioni estratte real-time da fonti OLTP e OLAP; esempi di informazioni estratte realtime sono: lo spazio espositivo realmente occupato, la compliance rispetto alla esposizione planogrammata, il picking osservato o stimato, il releasing effettuato.
Qualora la situazione di processo in atto sia governata (in accordo con il nostro metodo), le condizioni iniziali si configurano come stati di equilibrio per la situazione stessa ovvero per il relativo sistema differenziale autonomo; ? possibile, in questo caso, caratterizzare le risposte del sistema a perturbazioni interne e/o esterne. Cos?, le condizioni di equilibrio stabile o, pi? in generale, le condizioni di equilibrio asintoticamente stabile, possono essere identificate come robuste nell?intervallo di tempo in cui si svolge la situazione di processo, rispetto a eventi di natura stocastica incidenti e/o concorrenti i cui effetti perturbativi risulterebbero trascurabili in ordine al corretto svolgimento del processo; ? il caso in cui, ad esempio, la rottura di stock di un prodotto risulterebbe incompatibile con la manifestazione in atto, presentandosi nei fatti una congrua rispondenza tra il picking osservato e il releasing effettuato. Di contro, le condizioni di equilibrio instabile o asintoticamente instabile possono essere identificate come non robuste rispetto a eventi di natura stocastica incidenti e/o concorrenti i cui effetti perturbativi sarebbero non trascurabili in ordine al corretto svolgimento del processo; ? il caso in cui, ad esempio, la rottura di stock di un prodotto risulterebbe compatibile con la manifestazione in atto, presentandosi nei fatti una discordanza tra il picking stimato e l?assenza di compliance rispetto a una esposizione planogrammata.
Con riferimento alla totalit? dei prodotti esposti e alle relative unit? semplici, il controllo simultaneo del complesso delle situazioni di processo in esecuzione, finalizzato alla consapevolezza, ? condotto a elevata granularit? informativa da una unit? complessa la cui funzione ? preposta all?eventuale attivazione real-time di processi correttivi e al tuning di processi predefiniti mediante rimodulazione dei relativi fibrati.
Claims (2)
1. Metodo per il conseguimento della consapevolezza ad elevata granularit? informativa basato sull?analisi combinatoria delle situazioni real-time di una area delimitata mediante individuazione e modellazione di stati transitori atomici detti situazioni di processo (micro-processi) caratterizzato da:
- fase iniziale di definizione e mapping di tutte le possibili componenti elementari agenti su un contesto espresse in termini di forze informative ottenute dai calderoni informativi eterogenei OLAP e OLTP;
- una fase di definizione dei processi compatibili con il contesto espressi in termini di successioni di situazioni di processo, non necessariamente irripetibili e singolarmente modellate, rappresentative delle possibili combinazioni dei flussi operativi ammissibili in un intervallo di tempo limitato e generate dall?interazione delle forze informative agenti; - una fase di definizione del fibrato costituito dall?insieme delle manifestazioni ammissibili (orbite) (C) di singole situazioni (B) costitutive di singoli processi (A);
- una fase di rappresentazione delle possibili manifestazioni di un processo quale successione di orbite (D) del fibrato;
- una determinazione della compliance di processo tramite analisi e valutazione dell?unione insiemistica delle manifestazioni rilevate; - una fase di apprendimento per la rigenerazione del fibrato per il tuning del metodo.
2. Sistema per il conseguimento della consapevolezza ad elevata granularit? informativa basato sull?analisi combinatoria delle situazioni real-time di una area delimitata relativo al metodo alla rivendicazione 1 caratterizzato da:
- una base di conoscenza semantica (1) per il mapping delle forze informative di contesto agenti sui singoli micro-processi;
- un modulo (2) per la acquisizione dei dati sulle forze informative di contesto da fonti molteplici (OLTP e OLAP) ad elevata granularit?; - un modulo (3) per la determinazione aprioristica del fibrato costituito dalle orbite rappresentative di singole situazioni di processo costitutive di singoli processi;
- un modulo (4) per effettuare micro-process mining induttivocostruttivo dato dall?analisi delle manifestazioni singole (sequenza di orbite) e di gruppo (insieme di manifestazioni) di un processo generate dalle forze informative agenti;
- un modulo di report (5) per la determinazione tramite analisi delle manifestazioni delle non conformit? con conseguente conferma o ridefinizione del fibrato;
- una interfaccia per la interconnessione di rete (6);
- una interfaccia HMI per l?interazione con il sistema (7).
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