AIエージェントでプロセスマイニングを強化する
新しいアプローチは、プロセス分析を改善するためにAIエージェントとLLMを組み合わせている。
Alessandro Berti, Mayssa Maatallah, Urszula Jessen, Michal Sroka, Sonia Ayachi Ghannouchi
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目次
プロセスマイニングは、情報システムからのイベントデータを見て、プロセスがどう動いているかを分析するデータサイエンスの方法なんだ。これによって、企業は問題点を見つけたり、改善のチャンスを発見したりできる。最近、大規模言語モデル(LLM)がこの分野で人気になってきてるのは、対話を扱う能力が高く、洞察を提供できるからなんだ。
大規模言語モデル(LLM)の役割
LLMはプロセスマイニングのタスクをいろんな方法で手助けできる。プロセスについての質問を解釈したり、不規則な問題を見つけたり、分析用のコードを生成したりすることができる。ただし、複雑な問題に直面すると制限があって、深い推論が必要な場合には苦戦することもある。単純なケースではうまくいくけど、タスクを小さく分解したり、より高度な分析が必要なときは難しいみたい。
新しいアプローチの必要性
LLMの強みを活かしつつ、その制限を克服するために、AIベースのエージェントワークフロー(AgWf)という新しいアプローチが提案されてる。この方法は、複雑なタスクをシンプルなワークフローに分けて、プロセスマイニングを強化することを目指してる。確率的AIタスクを予測可能なツールと組み合わせて、全体の結果を向上させるんだ。これによって、既存のプロセスマイニング技術の強さとLLMの推論能力を認めることになる。
複雑なタスクを分解する
AgWfの主なアイデアの一つは「分けて征服する」という原則。これは、複雑なタスクをLLMがもっと簡単に扱える小さな単位に分けるってこと。例えば、ログされたプロセスの公正さを評価するタスクがあれば、まず保護されたグループを特定して、その後でそのグループ間の行動を比較するって感じ。これでタスクがより明確になって、AIモデルにとって負担が少なくなる。
AIベースのエージェントワークフローの実装
AgWfは、異なる種類のAIタスクを使ってプロセスマイニングのためのワークフローを作ることを含んでいる。このワークフローは特定のタスクに基づいて構成できるいくつかの例がある。ここで含めることができる主要なAIタスクの種類をいくつか紹介するね:
プロンプトオプティマイザー:このタスクはユーザーの元々の質問を洗練させて、AIが理解しやすくする。特別なツールは必要ない。
アンサンブル:このタスクは様々な分析から情報を集めて、まとまった報告にまとめる。これで、異なる視点に基づいた全体像を提供する。
ルーター:このタスクは、問い合わせに基づいてワークフローで実行すべきタスクを決定する。情報とタスクの流れを管理するのに役立つ。
評価者:このタスクは、以前のタスクの結果の質を評価して、より正確な洞察につながる道を特定するのを助ける。
出力改善者:このタスクは、前のタスクの出力を洗練して、品質を向上させたり、不正確さに対処したりする。
CrewAIフレームワーク
AgWfを実践で実装するために、CrewAIフレームワークが開発された。このフレームワークは、LLMを統合しつつ、ワークフローを効果的にガイドする能力を維持してる。プロセスマイニングに必要なAIタスクとツールの接続を可能にするんだ。
CrewAIでは、AIエージェントとシステムプロンプトを組み合わせて、特定のタスクに応じた応答をカスタマイズする。各タスクには、その仕事に特化したエージェントが関連付けられていて、効率的な実行と高品質な出力が実現される。フレームワークは、タスクが設定された順序で実行されることができるけど、将来的には同時に実行することも探求していく予定。
プロセスマイニングのケーススタディ
AgWfがプロセスマイニングでどのように機能するかを示す2つの例がある。最初の例は公正性の評価について。ここでは、まずデータ内の保護されたグループを特定することから始まる。AIは次にSQLコードを生成して、データを関連するカテゴリに分割する。その後、グループ間の行動を分析して、深い洞察のために異なるツールを使う。
2番目の例は根本原因分析に焦点を当てている。ここでは、ワークフローが基になるプロセスに基づいた洞察を生成することから始まる。各洞察には信頼度スコアが付与され、ユーザーはどの発見がより信頼できるものかを特定できる。プロセスが進むにつれて、トップの発見に対して理由が説明され、ユーザーが特定された問題の分析を理解する助けとなる。
今後の方向性
AIエージェントを使ったプロセスマイニングの今後の研究と開発にはいくつかの有望な道がある。重要な分野の一つは、ワークフローの自動生成。これつまり、LLMが人間の入力なしにタスクを小さく分解するように訓練される可能性があるってこと。でも、これにはAIが元のタスクをどれだけ理解しているかの注意深い考慮が必要だ。
もう一つの重要な方向性は、いくつかのタスクには人間の関与を維持させること。特定の問い合わせには、正確な応答を得るためにユーザーからの明確化が必要な場合がある。人間を絡ませることは、特に複雑な状況で出力の質を向上させるのに役立つ。
結果の評価
AgWfの効果を評価することは重要だ。最終的な出力の質は、各個別タスクのパフォーマンスに依存することが多い。初期のルーティングやタスクの選択にエラーがあると、他のタスクがうまく実行されても、全体の出力の質が悪くなる可能性がある。
複数のAIエージェント間での協力を向上させるためには、モデル内でのコミュニケーションと交渉スキルを向上させることが重要だ。今のところ、多くのLLMは効果的に協力するのに限界がある。
結論
プロセスマイニングにおけるAIベースのエージェントの統合は、組織の分析や洞察を向上させるためのエキサイティングな機会を提供してる。複雑なタスクを分解するワークフローを活用することで、AgWfはLLMと既存のプロセスマイニング技術の強みを活かしつつ、結果の質を向上させることができる。
この分野での研究が進むにつれて、AIの能力と人間の関与のバランスが、プロセスを改善し、ビジネスに実用的でアクショナブルな結果を確保するために重要になるだろう。CrewAIのような進化するフレームワークは大きな可能性を示しているけど、現代のプロセスマイニングアプリケーションの要求に応えるためには、引き続き進化が必要だね。
タイトル: Re-Thinking Process Mining in the AI-Based Agents Era
概要: Large Language Models (LLMs) have emerged as powerful conversational interfaces, and their application in process mining (PM) tasks has shown promising results. However, state-of-the-art LLMs struggle with complex scenarios that demand advanced reasoning capabilities. In the literature, two primary approaches have been proposed for implementing PM using LLMs: providing textual insights based on a textual abstraction of the process mining artifact, and generating code executable on the original artifact. This paper proposes utilizing the AI-Based Agents Workflow (AgWf) paradigm to enhance the effectiveness of PM on LLMs. This approach allows for: i) the decomposition of complex tasks into simpler workflows, and ii) the integration of deterministic tools with the domain knowledge of LLMs. We examine various implementations of AgWf and the types of AI-based tasks involved. Additionally, we discuss the CrewAI implementation framework and present examples related to process mining.
著者: Alessandro Berti, Mayssa Maatallah, Urszula Jessen, Michal Sroka, Sonia Ayachi Ghannouchi
最終更新: 2024-08-14 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2408.07720
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2408.07720
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。
参照リンク
- https://orcid.org/0000-0002-7505-2521
- https://github.com/crewAIInc/crewAI
- https://ai.meta.com/blog/meta-llama-3-1/
- https://medium.com/@smalltong02/the-comprehensive-evaluation-of-the-agency-capability-of-the-qwen-2-model-cb7eb675c091
- https://techcommunity.microsoft.com/t5/ai-machine-learning-blog/ai-innovation-continues-introducing-mistral-large-2-and-mistral/ba-p/4200181
- https://cobusgreyling.medium.com/langchain-based-plan-execute-ai-agent-with-gpt-4o-mini-243ee57c6a5a
- https://github.com/fit-alessandro-berti/agents-trial/blob/main/02
- https://github.com/fit-alessandro-berti/agents-trial/blob/main/01_root_cause_analysis_insights.ipynb
- https://langchain-ai.github.io/langgraph/
- https://github.com/LangGraph-GUI/LangGraph-GUI
- https://microsoft.github.io/autogen/