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Kernfrage

KI-aufbereitet · Von Autoren geprüft

Wie kann künstliche Intelligenz fehlende Fall-IDs in Prozessprotokollen wiederherstellen, um die Analysegenauigkeit zu verbessern?

Case ID Revealed HERE: Hybrid Elusive Case Repair Method for Transformer-Driven Business Process Event Log Enhancement
Felix Zetzsche, Robert Andrews, Arthur H. M. ter Hofstede, et al. · Business & Information Systems Engineering · 2025

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Illustration zu: Wie kann künstliche Intelligenz fehlende Fall-IDs in Prozessprotokollen wiederherstellen, um die Analysegenauigkeit zu verbessern?

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Zentrale Ergebnisse

  • Die hybride Methode stellt fehlende Fall-IDs über diverse Geschäftsprozesskontexte hinweg präzise wieder her, ohne bereits korrekte Daten zu verändern.
  • Die Einbindung von Domänenregeln als Ex-ante- und Ex-post-Prüfung verbessert die Leistung als Rückfallmechanismus erheblich, insbesondere in Szenarien mit geringer Datenmenge und hohen Fehlerraten.
  • Der Transformer-basierte Ansatz übertrifft etablierte Machine-Learning-Benchmarks bei großen Datensätzen mit geringem bis mittlerem Anteil fehlender Fall-IDs.
  • Expertenevaluationen bestätigen den hohen wahrgenommenen Nutzen und die Praxistauglichkeit der Methode zur Automatisierung von Datenaufbereitungsaufgaben in betrieblichen Process-Mining-Workflows.

Bedeutung für die Praxis

CIO / IT-Leitung

Authorize a pilot project to integrate the HERE method into the enterprise process mining data pipeline, focusing on event logs suffering from missing case identifiers.

IT-Management

Audit your team's current event logs to identify datasets with elusive cases lacking identifiers, and schedule a workshop to define specific domain-expert rules for ex-ante and ex-post fallback checks.

Unternehmensstrategie

Evaluate the financial and operational impact of inaccurate process insights caused by current data quality issues, and align the adoption of Transformer-driven data repair with corporate process improvement goals.

Forschung

Investigate the scalability of combining Transformer-based event log enhancement with domain-expert rule fallback mechanisms in low-data and high-error industrial environments.

Politische Entscheidungsträger

Draft guidelines for data governance frameworks in automated process mining that encourage the adoption of human-in-the-loop generative AI methodologies to ensure data integrity and auditability.

Zusammenfassung

Diese Studie entwickelt die Hybrid Elusive Case Repair Method (HERE), welche generative künstliche Intelligenz über die Transformer-Architektur mit Regeln von Domänenexperten in einem Human-in-the-Loop-Framework kombiniert. Dem Ansatz des Design Science Research folgend bereitet die Methode Prozess-Ereignisprotokolle mit fehlenden Fall-IDs auf und evaluiert die Leistungsfähigkeit anhand synthetischer sowie realer Ereignisprotokolle und 21 Experteninterviews.

Problemstellung

Process-Mining-Initiativen leiden häufig unter mangelhafter Datenqualität, wenn Ereignisprotokolle schwer fassbare Fälle ohne notwendige Fall-IDs zur Verknüpfung von Ereignissen mit Prozessinstanzen enthalten. Herkömmliche Reparaturverfahren gruppieren Ereignisse entweder undifferenziert neu, erfordern übermäßigen manuellen Aufwand oder setzen umfangreiche Zusatzdaten voraus, was zu ungenauen Geschäftserkenntnissen führt.

Transkript
Host: Willkommen zu einer neuen Ausgabe von A.I.S. Insights — powered by Living Knowledge! Mein Name ist Anna Ivy Summers, und an meiner Seite ist wie immer unser Technologieanalyst Alex Ian Sutherland. Hallo Alex!

Expert: Hallo Anna, und ein herzliches Willkommen an unsere Hörerinnen und Hörer.

Host: In der heutigen Episode sprechen wir über eine wegweisende Untersuchung mit dem Titel: „Case ID Revealed HERE: Hybride Methode zur Reparatur schwer fassbarer Fälle für die Transformer-gestützte Verbesserung von Geschäftsprozess-Ereignisprotokollen“. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie generative künstliche Intelligenz und menschliches Fachwissen zusammenarbeiten können, um unvollständige Prozessdaten zu retten. Alex, worum geht es in dieser Studie im Kern?

Expert: Die Studie stellt eine neuartige Lösung namens HERE vor – das steht für Hybrid Elusive Case Repair Method. Sie kombiniert moderne Transformer-Modelle, also die Technologie hinter fortschrittlicher generativer KI, mit domänenspezifischen Regeln in einem Human-in-the-Loop-Framework. Das Ziel: Ereignisprotokolle in Unternehmen aufzubereiten, bei denen entscheidende Verknüpfungen verloren gegangen sind.

Host: Damit sprichst du direkt die große Hürde an. Warum ist das für Unternehmen überhaupt so ein massives Problem? Was genau sind diese „schwer fassbaren Fälle“?

Expert: Um das zu verstehen, müssen wir auf Process Mining schauen. Viele Unternehmen nutzen Process Mining, um ihre realen Arbeitsabläufe anhand digitaler Spuren transparent zu machen und Ineffizienzen aufzudecken. Damit das funktioniert, benötigt jedes einzelne Ereignis eine Fall-ID. Diese Kennung verknüpft einen Schritt mit einem konkreten Geschäftsfall – beispielsweise einer bestimmten Bestellung oder einem Kundenantrag. In der Realität fehlen diese Fall-IDs jedoch häufig, sei es durch Systemwechsel, Schnittstellenfehler oder Medienbrüche. Fehlen diese IDs, spricht die Studie von schwer fassbaren Fällen.

Host: Und wenn die Fall-ID fehlt, bricht die Prozessanalyse zusammen?

Expert: Exakt. Das Process Mining wird ungenau oder schlicht unbrauchbar. Bisherige Reparaturmethoden hatten riesige Schwachstellen: Entweder erforderten sie enormen manuellen Aufwand, oder sie ordneten Daten undifferenziert neu zu und verfälschten dabei oft sogar bereits korrekte Prozesspfade. Manchmal benötigten sie auch Unmengen an zusätzlichen Daten, die Unternehmen schlicht nicht haben.

Host: Hier setzt nun der Lösungsansatz der Studie an. Wie funktioniert die HERE-Methode in der Praxis, ohne dass wir uns zu tief in Fachjargon verlieren?

Expert: Der Ansatz ist bewusst zweigleisig aufgebaut. Einerseits nutzen die Forschenden ein Transformer-Modell. Transformer sind hervorragend darin, sequenzielle Zusammenhänge und komplexe Muster in Ereignisabfolgen zu verstehen. Die KI prognostiziert also, zu welchem Vorgang ein herrenloses Ereignis logisch gehören müsste. Andererseits verlässt man sich nicht blind auf die KI: Die Methode bettet das Ganze in Expertenregeln ein.

Host: Ein Human-in-the-Loop-System also. Wie genau arbeiten KI und Expertenwissen zusammen?

Expert: Durch eine zweistufige Absicherung: Ex-ante und Ex-post. Vor der KI-Zuweisung prüfen feste Domänenregeln, welche Zuordnungen fachlich überhaupt denkbar sind. Nach der Vorhersage durch den Transformer folgt eine erneute Plausibilitätsprüfung. Wenn das Modell unsicher ist oder zu wenige Daten vorliegen, greift das Regelwerk als verlässlicher Sicherheitsgurt.

Host: Das klingt nach einem sehr durchdachten Konzept. Welche zentralen Ergebnisse liefert die Studie denn bei der Überprüfung dieser Methode?

Expert: Die Ergebnisse sind bemerkenswert. Die Forschenden haben HERE sowohl an synthetischen als auch an realen Datensätzen getestet und die Ergebnisse mit 21 Domänenexperten validiert. Erstens: Die Methode stellt fehlende Fall-IDs präzise wieder her, ohne dabei intakte Daten zu beschädigen – das war der größte Kritikpunkt alter Verfahren. Zweitens: Der Transformer übertrifft klassische Machine-Learning-Benchmarks deutlich bei großen Datensätzen mit geringer bis mittlerer Fehlerrate.

Host: Und was passiert, wenn die Datenlage schlechter ist?

Expert: Genau da zeigt sich der Wert des hybriden Systems: Bei kleinen Datenmengen oder extrem hohen Fehlerraten fungieren die Expertenregeln als hervorragender Fallback-Mechanismus. Drittens bestätigten die 21 interviewten Experten, dass der Ansatz praxistauglich ist und einen extrem hohen geschäftlichen Nutzen stiftet, weil er repetitive Bereinigungsaufgaben verlässlich automatisiert.

Host: Das führt uns direkt zum wichtigsten Punkt für unsere Business-Community: Warum ist das wirtschaftlich so relevant? Welche greifbaren Vorteile ergeben sich für die Führungsebene?

Expert: Der Hebel ist gewaltig. In der Praxis verbringen Datenanalysten und Prozessverantwortliche oft bis zu 80 Prozent ihrer Zeit allein mit der Datenaufbereitung. Wenn diese Vorarbeit automatisiert und qualitativ hochwertig abläuft, sinken die Projektkosten drastisch, und Initiativen zur Prozessoptimierung liefern viel schneller echte Resultate.

Host: Und man vermeidet Fehlentscheidungen, richtig?

Expert: Ganz genau. Process-Mining-Ergebnisse sind immer nur so gut wie das zugrunde liegende Datenfundament. Wenn Managemententscheidungen auf verzerrten Dashboards basieren, optimiert man an den falschen Stellen. Mit der in der Studie vorgestellten Methode erhalten Entscheider verlässliche Einblicke in ihre Wertschöpfungskette – selbst dann, wenn die Datenbasis historisch gewachsen oder lückenhaft ist.

Host: Ein echter Meilenstein für die operative Exzellenz. Fassen wir zusammen: Die Studie zeigt eindrucksvoll, dass generative KI in Kombination mit menschlicher Fachexpertise die Datenqualität im Process Mining auf ein neues Niveau heben kann. Anstatt Datenmängel als Schicksal hinzunehmen, lassen sich verborgene Prozesspfade präzise und automatisiert rekonstruieren. Alex, vielen Dank für diese erhellenden Einblicke.

Expert: Sehr gerne, Anna.

Host: Und Ihnen vielen Dank fürs Zuhören! Wenn Ihnen diese Folge gefallen hat, abonnieren Sie unseren Kanal und bleiben Sie am Puls der Technologie. Bis zum nächsten Mal bei A.I.S. Insights — powered by Living Knowledge!
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