CIS 581 

CIS 581 

Design and Verification of 

Design and Verification of 

Information Systems (DVIS) 

Information Systems (DVIS) 

Spring 2003, lectures 3-4

Spring 2003, lectures 3-4



 

 

Two problems with current WFMS

Two problems with current WFMS



 

 

Five perspectives on WFMS

Five perspectives on WFMS



 

 

Reference nets - nets with reference semantics

Reference nets - nets with reference semantics



 

 

Introduction to Renew

Introduction to Renew



 

 

Enacting Inter-organizational Workflows Using 

Enacting Inter-organizational Workflows Using 

Nets in Nets

Nets in Nets

 

 

Five Perspectives on WFMS

Five Perspectives on WFMS



1. The 

1. The 

control flow

control flow

 (routing) 

 (routing) 

perspective

perspective



2. The 

2. The 

resource

resource

 (organization) 

 (organization) 

perspective

perspective



3. The 

3. The 

data

data

 (information) perspective

 (information) perspective



4. The 

4. The 

task

task

 (function) perspective

 (function) perspective



5. The 

5. The 

operation 

operation 

(application) 

(application) 

perspective

perspective

 

 

Five Perspectives on WFMS, 

Five Perspectives on WFMS, 

ctnd.

ctnd.



WFMS should support the five perspectives

WFMS should support the five perspectives



the build-time part

the build-time part

 of the WFMS allows for the 

 of the WFMS allows for the 

specification of five perspectives

specification of five perspectives



the run-time part

the run-time part

 of WFMS takes care of the 

 of WFMS takes care of the 

actual enactment

actual enactment



the fact that the control flow perspective 

the fact that the control flow perspective 

dominates all other perspectives restricts the 

dominates all other perspectives restricts the 

reuse of parts of the workflow definition and 

reuse of parts of the workflow definition and 

limits the extensibility of the WFMS with 

limits the extensibility of the WFMS with 

additional perspectives

additional perspectives

 

 

Five Perspectives on WFMS, 

Five Perspectives on WFMS, 

ctnd.

ctnd.



Since all perspectives are intertwined, it is 

Since all perspectives are intertwined, it is 

impossible to exchange cases, resources, data, 

impossible to exchange cases, resources, data, 

tasks, or operations between workflow enactment 

tasks, or operations between workflow enactment 

services in different organizations

services in different organizations



E-commerce

E-commerce

 - exchange information between 

 - exchange information between 

business partners and suppliers and inside of 

business partners and suppliers and inside of 

companies

companies



Inter-OWS

Inter-OWS

 - workflows crossing boundaries 

 - workflows crossing boundaries 

between corporations in an E-commerce setting

between corporations in an E-commerce setting



Intra-OWS

Intra-OWS

 - workflows involving multiple business 

 - workflows involving multiple business 

units within one corporation

units within one corporation

 

 

Five Perspectives on WFMS, 

Five Perspectives on WFMS, 

ctnd.

ctnd.



Commercial WFMS use a centralized 

Commercial WFMS use a centralized 

enactment service both the build-time 

enactment service both the build-time 

and run-time - problems with IOWS

and run-time - problems with IOWS

 

 

Reference Nets - “nets in nets 

Reference Nets - “nets in nets 

paradigm”

paradigm”



Definition of Reference Nets

Definition of Reference Nets

 - Petri Nets where 

 - Petri Nets where 

the tokens can be references to other Petri nets

the tokens can be references to other Petri nets



Reference Nets

Reference Nets

 are used for specifying and 

 are used for specifying and 

enacting IOWF; they model mobility of a 

enacting IOWF; they model mobility of a 

business object like a workflow instance, a 

business object like a workflow instance, a 

resource, a data element, a task, or an operation

resource, a data element, a task, or an operation



object-nets

object-nets

 - token of system net correspond to 

 - token of system net correspond to 

marked PNs on a lower level, called object-nets

marked PNs on a lower level, called object-nets



since object-nets actually reside in the system-

since object-nets actually reside in the system-

net, we call this 

net, we call this 

the value semantics approach

the value semantics approach

 

 

 

 

Reference Nets - “nets in nets 

Reference Nets - “nets in nets 

paradigm”

paradigm”



Reference nets use a different approach 

Reference nets use a different approach 

- the object-nets do not actually reside 

- the object-nets do not actually reside 

in the system net, but tokens are 

in the system net, but tokens are 

references to object-nets; this means 

references to object-nets; this means 

that multiple tokens can reference the 

that multiple tokens can reference the 

same object-net - this is called 

same object-net - this is called 

reference semantics

reference semantics

 

 

Two Problems with Current 

Two Problems with Current 

WFMS

WFMS



1. Unclear 

1. Unclear 

mixture of perspectives

mixture of perspectives

 in 

 in 

the current generation of WFMS making 

the current generation of WFMS making 

workflow specifications incomplete and 

workflow specifications incomplete and 

difficult to interpret.

difficult to interpret.



2. Absence of tools to describe and 

2. Absence of tools to describe and 

enact the 

enact the 

mobility of business 

mobility of business 

objects

objects

 required for IOWF.

 required for IOWF.

 

 

Introduction to Reference Nets 

Introduction to Reference Nets 

and Renew

and Renew



Renew

Renew

 - The 

 - The 

Re

Re

ference 

ference 

Ne

Ne

t 

t 

W

W

orkshop

orkshop



Renew

Renew

 - the only tool supporting execution of 

 - the only tool supporting execution of 

any kind of nets in nets, and it uses reference 

any kind of nets in nets, and it uses reference 

semantics

semantics



all five perspectives  on WFMS are modeled 

all five perspectives  on WFMS are modeled 

in terms of reference nets

in terms of reference nets



an instance of each perspective corresponds 

an instance of each perspective corresponds 

to one marked object-net

to one marked object-net



the system-net joins all perspectives and can 

the system-net joins all perspectives and can 

be seen as the enactment service of WFMS

be seen as the enactment service of WFMS

 

 

Introduction to Reference Nets 

Introduction to Reference Nets 

and Renew, ctnd.

and Renew, ctnd.



Since every aspect is modeled in a separate 

Since every aspect is modeled in a separate 

object-net, it is not necessary to intertwine 

object-net, it is not necessary to intertwine 

all aspects

all aspects



the 

the 

system-net is generic

system-net is generic

, i.e., 

, i.e., 

independent of actual workflows and 

independent of actual workflows and 

organization

organization



one can think of the 

one can think of the 

system-net as an 

system-net as an 

architectural model

architectural model

 and the object-nets as 

 and the object-nets as 

the actual content - the workflow designer 

the actual content - the workflow designer 

only creates object-nets

only creates object-nets