Modellbasierte IT-Unterstützung von wissensintensiven Prozessen. Dargestellt am Beispiel medizinischer Forschungsprozesse.

Model Based IT Support of Knowledge-Intensive Processes. Demonstrated using Medical Research Processes.

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus-5452
  • Die vorliegende Arbeit wurde im Kontext eines interdisziplinären Sonderforschungs-bereichs (SFB) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit dem Schwer-punkt angewandter medizinischer Forschung und medizinisch-biochemischer Grundlagenforschung erstellt. Sie fokussiert daher besonders auf die informations-technische Unterstützung der wissensintensiven Forschungsprozesse in diesem SFB. Ausgehend von den im SFB-Forschungsbetrieb angetroffenen Randbedingun-gen wurden zwei zentrale Anforderungen an die IT-Unterstützung von medizinischen Forschungsprozessen identifiziert: Erstens muss ein Prozessunterstützungssystem effektiv, effizient und kurzfristig an veränderte Abläufe anpassbar sein undDie vorliegende Arbeit wurde im Kontext eines interdisziplinären Sonderforschungs-bereichs (SFB) der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit dem Schwer-punkt angewandter medizinischer Forschung und medizinisch-biochemischer Grundlagenforschung erstellt. Sie fokussiert daher besonders auf die informations-technische Unterstützung der wissensintensiven Forschungsprozesse in diesem SFB. Ausgehend von den im SFB-Forschungsbetrieb angetroffenen Randbedingun-gen wurden zwei zentrale Anforderungen an die IT-Unterstützung von medizinischen Forschungsprozessen identifiziert: Erstens muss ein Prozessunterstützungssystem effektiv, effizient und kurzfristig an veränderte Abläufe anpassbar sein und zweitens müssen die speziellen Anforderungen der wissensintensiven Forschungsarbeit durch eine gezielte informationstechnische Unterstützung erfüllt werden. Zur Erfüllung der domänenspezifischen Anforderungen legt der erste Teil der vorliegenden Arbeit ein breites fachliches, methodisches und softwaretechnisches Fundament, das u. a. eine Analyse der medizinischen Fachdomäne, eine Bewertung gebräuchlicher Prozessmodellierungsmethoden und eine vertiefte Darstellung von Konzepten der modellgetriebenen Softwareentwicklung enthält. In einem Dreiklang aus fachlichen Anforderungen, methodischen Grundlagen und verfügbaren informationstechnischen Werkzeugen wird im zweiten Teil der Arbeit eine neuartige Methode zur effizienten Entwicklung von Prozessunterstützungslö-sungen, die so genannte Prozessgetriebene Architektur (engl. Process Driven Architecture (PDA)), konstruiert. Die besonderen Anforderungen der untersuchten wissensintensiven medizinischen Forschungsprozesse werden sowohl durch die gezielte Erweiterung der verwendeten aspektorientierten Prozessmodellierungsme-thode als auch durch die Anpassung der eingesetzten Werkzeuge erfüllt. Aus der Kombination der inhärent auf eine bestimmte Anwendungsdomäne anpassbaren Entwicklungsmethode PDA und der flexibel erweiterbaren aspektorientierten Prozessmodellierung resultiert ein umfassendes Konzept zur effektiven Erzeugung von Prozessunterstützungslösungen für wissensintensive Prozesse. Die entwickelten Konzepte und Methoden abstrahieren trotz ihres engen Bezugs zur medizinischen Domäne so stark von ihrem ursprünglichen Anwendungsgebiet, dass sie mit minima-lem Aufwand auch bei ähnlichen Problemstellungen in anderen Fachbereichen angewendet werden können. Die erarbeiteten Konzepte und Methoden werden schließlich im dritten Teil anhand einer im Rahmen dieser Arbeit entwickelten prototypischen Ausführungsplattform zur Unterstützung wissensintensiver Prozesse in die Praxis umgesetzt und ihre Funktio-nalität demonstriert. Durch die direkte Unterstützung der iterativen PDA und den Einsatz eines multidimensionalen Wissensmanagementsystems ermöglicht die entwickelte Ausführungsplattform i>PE sowohl die effektive, effiziente und kurzfristige modellbasierte Erzeugung von Prozessunterstützungslösungen als auch die Bereit-stellung kontextrelevanten medizinischen Hintergrundwissens.show moreshow less
  • This doctoral thesis was created in the context of an interdisciplinary Collaborative Research Center (“Sonderforschungsbereich (SFB)”) of the German Research Foundation (“Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)”) that puts its main focus on applied medical research and medical-biochemical fundamental research. The doctoral thesis thus focuses especially on the IT-support of knowledge intensive scientific research processes in this SFB. Based on the existing domain constraints two central demands on the IT-support of medical research processes were identi-fied: First, a process support system needs to be effectively, efficiently and rapidly adoptable to changing work sequences. Second, theThis doctoral thesis was created in the context of an interdisciplinary Collaborative Research Center (“Sonderforschungsbereich (SFB)”) of the German Research Foundation (“Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)”) that puts its main focus on applied medical research and medical-biochemical fundamental research. The doctoral thesis thus focuses especially on the IT-support of knowledge intensive scientific research processes in this SFB. Based on the existing domain constraints two central demands on the IT-support of medical research processes were identi-fied: First, a process support system needs to be effectively, efficiently and rapidly adoptable to changing work sequences. Second, the specific needs of knowledge intensive research have to be supported by appropriate IT-support. In order to fulfill the domain specific requirements, a broad theoretical, methodical and software technical fundament is presented in the first part of this thesis. It comprises amongst others of an analysis of the medical application domain, an assessment of common process modeling techniques and an in depth review of concepts of model driven software development. In the second part a novel method to efficiently develop process support systems, called the Process Driven Architecture (PDA), is constructed. It is built upon a detailed analysis of the domain requirements, basic methodical principles and available software tools. The special requirements of the examined knowledge intensive research processes are met by selectively extending the used aspect oriented process modeling method and by customizing the used software tools. The combination of the PDA, which is inherently adoptable to a certain application domain, and the flexibly extensible aspect oriented process modeling method results in a comprehensive concept to efficiently generate process support solutions for knowledge intensive processes. Despite of their close relation to the medical application domain, the developed concepts and methods are sufficiently generic to be applicable to other application domains as well. In the third part, the applicability and the functionality of the elaborated concepts and methods are demonstrated by the prototypical process support platform i>PE that supports knowledge intensive research processes and was developed in the context of this thesis. By directly supporting the iterative approach of the PDA and applying a multidimensional knowledge management system, the process support platform i>PE allows for both the effective, efficient and rapid model-based generation of process support solutions, as well as the online presentation of context relevant medical background knowledge during process execution.show moreshow less

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Metadaten
Author:Sascha Müller
Persistent identifiers - URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus-5452
Advisor:Stefan Jablonski
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of publication:2007
Publishing Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Granting institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät
Acceptance date of the thesis:2007/02/16
Release Date:2007/02/28
Tag:Process; glaucoma; knowledge management; model driven software development; screening
SWD-Keyword:Prozess <Informatik>; Modell; Unterstützungssystem <Informatik>; Wissensmanagement; Glaukom; Modellgetriebene Entwicklung; MDA <Vorgehensmodell>
Institutes:Technische Fakultät / Technische Fakultät -ohne weitere Spezifikation-
Dewey Decimal Classification:0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 004 Datenverarbeitung; Informatik
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