前言
世界经济一体化程度在不断加强，企业间竞争也日益激烈，从过去的地区同行业间的竞争演变成全球范围内的竞争，不同行业之间也相互渗透，相互制约，企业所面临的社会、经济、市场环境和客户需求也在不断发生变化。企业想要在复杂的市场环境下生存，就必须断提高自身的管理水平，提高企业工作效率，优化企业工作流程。为了应对竞争激烈且不断变化的市场环境，实现业务的高效运转并对业务过程进行密切监控，企业管理方式从传统面向功能部门制的管理转变为面向企业业务过程的管理，并通过应用各类业务过程管理系统作为实现手段。
业务过程是整个系统运作的基础，在这样的大数据时代，信息系统所支持的业务过程产生了海量的事件日志。事件日志在当今的企业中发挥着越来越重要的作用。基于这些事件日志，企业可以进行诸如过程挖掘、血统追踪和复杂事件处理等应用和分析，从而为企业提供智能决策。
- 研究背景
自20世纪90年代以来，世界市场已经由传统相对稳定的状态逐步演变成动态多变的状态，企业之间的竞争也由过去的局部竞争演变成全球范围内的竞争。随着计算机技术的不断进步与发展，在竞争激烈、需求变化非常迅速的市场环境下，越来越多的企业使用业务流程管理系统管理企业的业务过程。业务流程管理系统是一个通过管理端对端的业务流程而管理业务性能的集成系统，由于业务流程管理系统不仅能管理业务流程中包含的活动，而且能够记录流程执行的日志，因此在企业中起着越来越重要的作用。企业通过分析业务流程管理系统记录的信息建立模型来改进优化业务流程，从而能更好地满足客户需求，使企业创造更大的价值。
实际上，过程管理并非新概念，它可以追溯到以追求作业效率为首要目标的泰勒和福特时代。传统人工管理模式虽可在一定程度上实现企业的过程管理，但在面对市场需求快速变化的今天，即使使用了简单事物处理软件，其执行效率也难以满足企业需求。对此，为有效实现过程管理，越来越多的企业开始使用或已经使用可支持过程建模、过程执行或过程协调的信息系统软件，它们被统称为业务过程管理系统。
业务过程管理的用途虽各不相同，但他们的实现都以业务过程为基础。企业会根据系统记录的事件日志来进行过程挖掘，建立过程模型，以用于其它方面的分析。而在这次的设计中，我们需要根据业务过程日志，利用合适的挖掘算法来进行模型挖掘，并确定日志的噪音类型。
- 事件日志
大部分信息系统都支持对已经执行的活动的详细信息的日志记录。这些日志是这一系列执行活动的摘要信息集合，包括对事物类型、参与人员以及任务执行时间等信息记录。然而，由于业界没有一个统一的标准。这些大量的数据持久化的方式多种多样，它们可能存储在专门的数据库、文本文件、消息日志中，也可能存储在文件管理系统、邮件存档等数据源中。因此事件日志为这一系列数据的范称。
如今，企业的业务过程都是事件驱动的。一方面，业务过程是由事件所触发的；另一方面，业务过程在执行的过程中产生了大量的事件日志。这些事件日志又会触发其他的业务过程，导致其他的业务活动的执行。事件日志在商务智能分析等领域中扮演着越来越重要的角色。基于这些事件日志，企业可以进行血统追踪、复杂事件处理等应用与分析。然而随着互联网的出现和普及，计算机软件所面临的运行环境从封闭、静态、可控走向开发、动态、多变，诸如系统失效、不同业务过程的事件日志的混杂存储、手工记录未提交等异常运行环境都会导致事件日志存在“噪音'，即不符合业务过程规约的事件序列，在这些序列中存在缺失事件、冗余事件和乱序事件，所以我们需要根据已知噪音类型的日志预测未知噪音类型的日志类型。
- 过程挖掘
随着信息技术的高速发展，信息系统在组织和企业中的作用日益突出，同时大量的事件数据被信息系统记录下来，也会产生新的挑战。由于企业需要不断地改善业务流程以提高自身的市场竞争力，这就需要对信息系统记录的事件日志进行分析，从中获取有价值的信息，并且与实际的业务流程进行比较从而达到改善业务流程的目的。过程挖掘技术则能够利用信息系统记录的事件日志中隐含的信息帮助企业应对这些挑战。过程挖掘是一门新兴学科，能够从大量的数据信息中提取记录的事件日志包含潜
在的数据信息，更好地挖掘过程模型，从而有助于企业改善业务流程。
过程挖掘这一概念自1985年被Anil Nerode提出至今己发展相对成熟，最初的过程挖掘技术主要被用来整合业务模型中所有变迁的发生路径，以此对各个变迁在系统下一次运行过程中会出现的发生状态进行简单预估，进而衍生出了工作流管理系统以及工作流挖掘等。时至今日，过程挖掘已经被阶段性地划分为三个领域：过程发现，过程一致性检测以及过程改进。其中，过程发现技术主要是从记录的事件日志中提取有价值的信息，从而建立过程模型，该模型包含了事件日志中的所有行为；过程一致性检测主要是识别观察行为与模型行为之间的差异，也即是把事件日志与该模型进行比较，检测记录在日志中的信息是否符合模型；过程改进是在一致性检测的基础上进行的，根据需要改进过程模型，以提高过程模型的性能或减少运行时的错误率。
- 过程模型
过程模型理论基础的研究还很不成熟，在建模方法上还没有形成比较系统的理论体系。这是与过程建模缺乏统一有效的理论基础有关。目前已有的过程模型涉及的理论主要包括计算机支持的协同工作、协调理论、语言行为理论、智能体、图论、Petri网和面向对象技术等。
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