Geschäftsprozesse mit AI-Tools vereinfachen
Ein neues Framework hilft dabei, komplexe Geschäftsprozesse besser zu verstehen, indem es KI nutzt.
Humam Kourani, Alessandro Berti, Jasmin Hennrich, Wolfgang Kratsch, Robin Weidlich, Chiao-Yun Li, Ahmad Arslan, Daniel Schuster, Wil M. P. van der Aalst
― 8 min Lesedauer
Inhaltsverzeichnis
- Die Herausforderung, Geschäftsprozesse zu verstehen
- Die Rolle von grossen Sprachmodellen (LLMs)
- Ein neues Framework zum Verständnis von Prozessen
- Schritt 1: Transformation von Prozessmodellen
- Schritt 2: Optimierung der LLM-Eingaben mit Prompts
- Schritt 3: Verwendung eines interaktiven Tools
- Vorteile des Frameworks
- Verbessertes Verständnis
- Massgeschneiderte Antworten
- Zugänglichkeit für Nicht-Experten
- Verbesserte Effizienz
- Bewertung des Frameworks
- Vergleich von Modellabstraktionen
- Bewertung von Anfragestrategien
- Nutzerstudien
- Zukünftige Richtungen
- Antworten optimieren
- Benutzerinteraktivität verbessern
- Unbekannte Prozesse adressieren
- Integration von Process Mining-Techniken
- Erweiterung der Anwendungsbereiche von LLMs
- Fazit
- Originalquelle
- Referenz Links
Das Verständnis komplexer Geschäftsprozesse ist entscheidend für Unternehmen, um effektiv zu arbeiten. Doch mit dem Wachstum von Organisationen können diese Prozesse kompliziert werden, was sie schwer nachvollziehbar macht. In diesem Artikel wird ein neuer Ansatz vorgestellt, der fortgeschrittene KI-Tools nutzt, um Menschen zu helfen, diese Prozesse besser zu verstehen.
Die Herausforderung, Geschäftsprozesse zu verstehen
Business Process Management (BPM) umfasst die Verwaltung und Verbesserung der Prozesse einer Organisation. Dazu gehört alles, vom Dokumentieren, wie die Arbeit erledigt wird, bis hin zur Automatisierung von Aufgaben und der Verbesserung der Effizienz. Wenn Unternehmen wachsen, stehen sie oft vor Herausforderungen, die mit der Komplexität ihrer Prozesse zusammenhängen. Diese Komplexität kann zu Missverständnissen, Fehlern und Ineffizienzen führen.
Prozessmodelle sind visuelle Darstellungen, wie Aufgaben und Aktivitäten innerhalb eines Unternehmens ablaufen. Sie helfen dabei, Prozesse zu analysieren und zu verbessern. Doch je komplexer die Prozesse werden, desto schwieriger wird es, diese Modelle zu verstehen. Zum Beispiel können Modelle, die mit einer Standardnotation wie BPMN erstellt wurden, viele Elemente enthalten, die die Nutzer überfordern. Dadurch wird es schwer, dem Modell effektiv zu folgen und es zu verstehen.
Die Rolle von grossen Sprachmodellen (LLMs)
Die jüngsten Fortschritte in der KI, insbesondere im Bereich der natürlichen Sprachverarbeitung, haben neue Wege eröffnet, um das Verständnis von Prozessen zu verbessern. Eine solche Innovation sind Grosse Sprachmodelle (LLMs), die grosse Mengen an Text verarbeiten und menschlich klingende Antworten geben können. Diese Modelle wurden auf vielfältigen Daten trainiert und können wertvolle Einblicke in verschiedene Themen, einschliesslich Geschäftsprozesse, bieten.
LLMs können komplexe Prozessmodelle interpretieren, indem sie sie in einfachere Formate umwandeln. Sie können auch die Beziehungen zwischen verschiedenen Komponenten in den Modellen analysieren. Dies hilft den Nutzern, die allgemeine Struktur und den Ablauf eines Prozesses zu erfassen, ohne umfangreiche technische Kenntnisse zu benötigen.
Ein neues Framework zum Verständnis von Prozessen
Dieser Artikel stellt ein neues Framework vor, das darauf abzielt, das Verständnis von komplexen BPMN-Modellen mithilfe von LLMs zu verbessern. Dieses Framework besteht aus mehreren Schritten, um Prozessmodelle klarer und zugänglicher zu machen.
Schritt 1: Transformation von Prozessmodellen
Der erste Schritt im Framework besteht darin, BPMN-Modelle in Formate umzuwandeln, die LLMs leicht interpretieren können. Dies kann beinhalten, die ursprünglichen BPMN-Diagramme zu vereinfachen oder sie in andere Formate wie JSON oder vereinfachtes XML zu konvertieren. Diese Formate behalten wichtige Informationen, während sie die Komplexität reduzieren.
Zum Beispiel könnte ein BPMN-Modell detaillierte Layout-Informationen, Stile und Metadaten enthalten. Die vereinfachte Version konzentriert sich auf die wesentlichen logischen Strukturen und erleichtert es den LLMs, die wichtigen Elemente des Modells, wie Aufgaben, Ereignisse und Gateways, zu verarbeiten und zu verstehen.
Schritt 2: Optimierung der LLM-Eingaben mit Prompts
Sobald das Prozessmodell transformiert ist, besteht der nächste Schritt darin, Prompts zu erstellen, die das LLM anleiten, nützliche Antworten zu generieren. Prompts sind Fragen oder Anweisungen, die dem LLM gegeben werden, um spezifische Informationen zu erhalten. Dieser Schritt ist entscheidend, um sicherzustellen, dass die Ausgaben des LLM relevant und genau sind.
Prompts können von allgemeinen Anfragen zum Prozess bis hin zu spezifischen Fragen zu bestimmten Elementen innerhalb des BPMN-Modells reichen. Durch eine effektive Strukturierung dieser Prompts können Nutzer klarere und nützlichere Antworten auf ihre Anfragen erhalten.
Schritt 3: Verwendung eines interaktiven Tools
Um diesen Prozess zu erleichtern, wird ein Tool namens AIPA (AI-Powered Process Analyst) eingeführt. AIPA integriert die LLMs und bietet eine benutzerfreundliche Schnittstelle, mit der Nutzer mit BPMN-Modellen interagieren können. Nutzer können ihre Modelle hochladen, Fragen stellen und sofortige Rückmeldungen vom LLM erhalten.
Das Tool ist so gestaltet, dass es dynamische Gespräche unterstützt, sodass Nutzer Folgefragen für tiefere Einblicke stellen können. Dieses Interaktionsmodell erleichtert es Nutzern, selbst ohne technische Kenntnisse, sich mit komplexen Geschäftsmodellen auseinanderzusetzen und hilfreiche Erklärungen zu erhalten.
Vorteile des Frameworks
Das vorgeschlagene Framework bietet mehrere Vorteile für das Verständnis von Geschäftsprozessen:
Verbessertes Verständnis
Durch die Umwandlung komplexer BPMN-Modelle in einfachere Formate können Nutzer die Schlüsselinformationen schneller erfassen. Die LLMs können komplizierte Details aufschlüsseln und unkomplizierte Antworten liefern, was das Gesamtverständnis verbessert.
Massgeschneiderte Antworten
Die Verwendung gezielter Anfragestrategien bedeutet, dass Nutzer Antworten erhalten können, die spezifisch auf ihre Fragen abzielen. Dies hilft sicherzustellen, dass die bereitgestellten Informationen relevant und nützlich sind, wodurch Verwirrung und Missverständnisse minimiert werden.
Zugänglichkeit für Nicht-Experten
Das interaktive Tool ermöglicht es Nutzern ohne technischen Hintergrund, sinnvoll mit Prozessmodellen zu interagieren. Sie können Fragen in einfacher Sprache stellen, was den Prozess für alle Beteiligten zugänglicher macht.
Verbesserte Effizienz
Durch die Optimierung des Verständnisses können Unternehmen die Zeit reduzieren, die sie mit der Analyse und Verbesserung ihrer Arbeitsabläufe verbringen. Das kann zu schnelleren Entscheidungen und effektiveren Prozessverbesserungen führen.
Bewertung des Frameworks
Um die Effektivität dieses Frameworks und des AIPA-Tools zu bewerten, wurden mehrere Bewertungen durchgeführt. Diese Bewertungen konzentrierten sich auf den Vergleich verschiedener Modellabstraktionen und Anfragestrategien sowie auf die Bewertung der Nutzererfahrungen.
Vergleich von Modellabstraktionen
Es wurden verschiedene Formate zur Darstellung von BPMN-Modellen getestet, um herauszufinden, welches das beste Verständnis bietet. JSON und vereinfachtes XML erwiesen sich als effektiv, da sie klare Darstellungen bieten und unnötige Komplexität begrenzen. Im Gegensatz dazu führte das ursprüngliche BPMN-Format oft zu Verwirrung aufgrund seiner Detailtiefe.
Bewertung von Anfragestrategien
Verschiedene Anfragestrategien wurden untersucht, um zu sehen, wie sie die Fähigkeit des LLM beeinflussten, nützliche Antworten zu geben. Strategien, die sich auf die Verwendung natürlicher Sprache konzentrierten und Beispiele für gewünschte Ergebnisse lieferten, erwiesen sich als besonders effektiv. Diese Ansätze halfen dem LLM, relevantere und kohärentere Antworten zu generieren.
Nutzerstudien
Detaillierte Nutzerstudien wurden mit Branchenexperten im BPM-Bereich durchgeführt. Die Teilnehmer interagierten mit dem AIPA-Tool und gaben Feedback zu ihren Erfahrungen. Die Ergebnisse zeigten im Allgemeinen eine hohe Zufriedenheit mit der Benutzerfreundlichkeit und der Effektivität des Tools. Die Nutzer schätzten die Klarheit der Antworten des LLM und die Leichtigkeit, mit dem Modell zu interagieren.
Zukünftige Richtungen
Obwohl die ersten Ergebnisse vielversprechend sind, gibt es noch mehrere Bereiche für zukünftige Entwicklungen:
Antworten optimieren
Experten merkten an, dass einige Ausgaben des LLM zu lang waren. Zukünftige Iterationen des Frameworks könnten sich darauf konzentrieren, prägnantere Antworten zu liefern, ohne wichtige Details zu opfern. Dies könnte beinhalten, die Prompts zu verfeinern oder spezifische Richtlinien für das LLM zu entwickeln.
Benutzerinteraktivität verbessern
Die Verbesserung der Interaktivität des AIPA-Tools könnte die Nutzererfahrungen weiter steigern. Dies könnte beinhalten, dass Nutzer BPMN-Modelle direkt im Tool bearbeiten oder spezifische Bereiche in den Diagrammen basierend auf den Antworten des LLM hervorheben können.
Unbekannte Prozesse adressieren
Um Nutzern zu helfen, die vielleicht nicht wissen, welche Fragen sie stellen sollen, könnten zukünftige Frameworks Funktionen integrieren, die relevante Fragen basierend auf dem analysierten Modell generieren. Dies könnte die Nutzer dazu anleiten, ein umfassenderes Verständnis ihrer Prozesse zu entwickeln.
Integration von Process Mining-Techniken
Die Kombination dieses Frameworks mit Process Mining-Techniken könnte tiefere Einblicke in reale Prozesse bieten. Durch die Analyse von Ereignisdaten könnte KI helfen, Verbesserungsbereiche zu identifizieren und Optimierungen basierend auf tatsächlichen Leistungskennzahlen vorzuschlagen.
Erweiterung der Anwendungsbereiche von LLMs
Es gibt grosses Potenzial für die Nutzung von LLMs über das Prozessverständnis hinaus. Zukünftige Forschungen könnten untersuchen, wie diese Modelle dabei helfen können, Prozessverbesserungen oder -variationen zu empfehlen, um die BPM-Anstrengungen in Organisationen weiter zu unterstützen.
Fazit
In diesem Artikel wird ein innovatives Framework präsentiert, das darauf abzielt, das Verständnis komplexer Geschäftsprozesse durch moderne KI-Technologien zu verbessern. Durch die Transformation von BPMN-Modellen in einfachere Formate und die Nutzung von LLMs für ansprechende Interaktionen können Organisationen ein besseres Verständnis ihrer Prozesse erreichen.
Mit der Einführung von AIPA sind die Nutzer in der Lage, Fragen zu stellen und sofortige Rückmeldungen zu ihren Geschäftsabläufen zu erhalten. Das positive Feedback aus den Bewertungen zeigt das Potenzial dieses Frameworks, das Prozessmodellierung zugänglicher und effizienter zu gestalten.
Da sich die KI weiterentwickelt, steht die Integration dieser Technologien in BPM-Praktiken kurz davor, bedeutende Verbesserungen darin zu bewirken, wie Organisationen ihre Prozesse verstehen und verwalten. Dieses Framework veranschaulicht nicht nur die praktischen Anwendungen von KI im Geschäftsleben, sondern bereitet auch den Boden für zukünftige Innovationen, die die betriebliche Exzellenz verbessern können.
Titel: Leveraging Large Language Models for Enhanced Process Model Comprehension
Zusammenfassung: In Business Process Management (BPM), effectively comprehending process models is crucial yet poses significant challenges, particularly as organizations scale and processes become more complex. This paper introduces a novel framework utilizing the advanced capabilities of Large Language Models (LLMs) to enhance the interpretability of complex process models. We present different methods for abstracting business process models into a format accessible to LLMs, and we implement advanced prompting strategies specifically designed to optimize LLM performance within our framework. Additionally, we present a tool, AIPA, that implements our proposed framework and allows for conversational process querying. We evaluate our framework and tool by i) an automatic evaluation comparing different LLMs, model abstractions, and prompting strategies and ii) a user study designed to assess AIPA's effectiveness comprehensively. Results demonstrate our framework's ability to improve the accessibility and interpretability of process models, pioneering new pathways for integrating AI technologies into the BPM field.
Autoren: Humam Kourani, Alessandro Berti, Jasmin Hennrich, Wolfgang Kratsch, Robin Weidlich, Chiao-Yun Li, Ahmad Arslan, Daniel Schuster, Wil M. P. van der Aalst
Letzte Aktualisierung: 2024-09-20 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2408.08892
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2408.08892
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.
Referenz Links
- https://www.latex-project.org/lppl.txt
- https://www.omg.org/spec/BPMN/2.0/
- https://www.omg.org/spec/BPMN/20100524/MODEL
- https://www.omg.org/spec/BPMN/20100524/DI
- https://www.omg.org/spec/DD/20100524/DI
- https://www.omg.org/spec/DD/20100524/DC
- https://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance
- https://bpmn.io/schema/bpmn
- https://demo.bpmn.io
- https://github.com/humam-kourani/AIPA/tree/main/evaluation
- https://en.wikipedia.org/wiki/Business_Process_Model_and_Notation
- https://github.com/camunda/bpmn-for-research
- https://github.com/humam-kourani/AIPA
- https://ollama.com/library/wizardlm2:8x22b
- https://ollama.com/library/mixtral:8x22b-instruct-v0.1-fp16
- https://openai.com/
- https://ollama.com/library/mixtral:8x7b-instruct-v0.1-fp16
- https://ollama.com/library/codestral:22b-v0.1-f16
- https://ollama.com/library/mistral:7b-instruct-fp16
- https://ollama.com/library/llama3:70b-instruct-fp16
- https://deepinfra.com/nvidia/Nemotron-4-340B-Instruct
- https://blogs.nvidia.com/blog/what-is-retrieval-augmented-generation/