基于双向准循环神经网络和注意力机制的业务流程剩余时间预测方法

作者：徐兴荣; 刘聪^*; 李婷; 郭娜; 任崇广; 曾庆田

来源：电子学报, 2022, 50(08): 1975-1984.

• 深度学习
• 准循环神经网络
• 业务流程
• 剩余时间预测
• 事件表示学习

业务流程预测可以有效帮助企业进行流程控制和传递高质量服务,因此作为此类场景中的核心任务之一,业务流程剩余时间预测得到国内外学者的广泛关注.当前,在利用深度学习技术对业务流程剩余时间进行预测时,大都采用传统长短期记忆循环神经网络,然而,由于长短期记忆循环神经网络在处理序列数据的过程中缺乏并行性且建模能力有限,使得预测准确度还有进一步提升空间.因此,本文提出一种基于双向准循环神经网络和注意力机制的业务流程剩余时间预测方法 .首先,该方法以双向准循环神经网络构建剩余时间预测模型,并在预测模型中融入注意力机制增强双向准循环神经网络输出的特征信息.其次,设计了一种基于不同长度轨迹前缀训练迭代策略,解决流程实例中不同长度轨迹前缀数量存在差异性的问题.最后,提出一种基于Word2vec的事件表示学习方法,实现对同一轨迹且经常出现事件的相似性向量表示,从而达到提高剩余时间预测准确度的目的.经在5个公开事件日志数据集上实验,本文方法与已有方法相比在预测准确度上平均提高近15%,模型训练时间平均缩短约26%.

• 单位
  山东理工大学; 山东科技大学