NLP e Process Mining - Um futuro conversacional

Process Mining é uma tecnologia analítica que permite às organizações descobrir seus processos, encontrar formas de melhorá-los ou automatizá-los, monitorar sua execução e checar a conformidade da mesma.

Tradicionalmente, plataformas de process mining se apoiam em recursos analíticos visuais, como mapas de processos e gráficos, para permitir que usuários obtenham "insights" acerca de seus processos e negócios. 

Todavia, há usuários de negócio que têm dificuldades em operar ferramentas deste tipo, pois não estão familiarizados com a tecnologia, e, eventualmente, sentem-se intimidados com a nomenclatura empregada: casos, eventos, atividades, variantes, traços, etc.

Para estender o uso de process mining também a este público, estamos pesquisando formas de criar uma interface conversacional para Process Mining. Queremos permitir que qualquer usuário possa fazer uma pergunta em inglês (ou, no futuro, português) sobre aspectos de sua operação. Um exemplo seria:

"O que mais atrasa o meu processo de pagamentos?"

Em nossa pesquisa inicial, compilamos perguntas típicas de Process Mining junto a alunos deste curso na USP. As questões, uma vez vertidas para inglês, implicaram numa base de + 700 perguntas.

Combinando técnicas de Natural Language Processing (implementadas em Spacy), suportadas por um conjunto de regras e meta-dados, construímos um protótipo que permitiu responder um subconjunto destas perguntas (aquelas associadas a aspectos da execução do processo). 

Para responder as perguntas, usamos a RESTful API provida pela ferramenta Everflow. Através dela, buscamos informações acerca da execução do processo (casos, eventos, etc) e retornamos o dado solicitado pelo usuário.

A arquitetura proposta se mostrou apropriada para iniciar o desenvolvimento de uma interface de linguagem natural para Process Mining, uma vez que não temos atualmente conjuntos de dados para treinar técnicas de aprendizado de máquina (machine learning), seja de maneira supervisionada ou não supervisionada. Entretanto, entendemos que existem limitações a esta abordagem, em especial limitações em relação à generalização da solução proposta. O trabalho continua!

Esta pesquisa deu origem ao artigo "Towards a Natural Language Conversational Interface for Process Mining" que foi apresentado no último congresso internacional de Process Mining, ICPM 2021, em Eindhoven, na Holanda. O artigo foi desenvolvido por Luciana Barbieri, em colaboração com o Prof. Dr. Edmundo Madeira, Kleber Stroeh e Prof. Dr. Will van der Aalst.

O trabalho foi agraciado com o prêmio "Best Paper in the 6th International Workshop on Process Querying, Manipulation and Intelligence (PQMI)" e será disponibilizado ao público pela Springer na série Lecture Notes in Business Information Processing (LNBIP).

Sobre a autora:

Luciana Barbieri é doutoranda em Ciência da Computação pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), pesquisando interfaces de linguagem natural para mineração de processos. Possui mestrado em Ciência da Computação pela UNICAMP com ênfase em aprendizado de máquina e processamento de imagens, e pós-graduação em e-Business pela Fundação Getúlio Vargas. É formada em Engenharia de Computação pela UNICAMP, tendo atuado em desenvolvimento de software e gestão de projetos na IBM, Nortel Networks e Daitan Group.