ПІДХІД НА ОСНОВІ МЕРЕЖ ПЕТРІ ДО ВИДОБУВАННЯ ТА ПЕРЕВІРКИ ВИМОГ ДЛЯ МОДЕЛЮВАННЯ ТА МОДЕРНІЗАЦІЇ АРХАЇЧНИХ ІТ-СИСТЕМ

Надіслано: Серпень 12, 2025
Переглянуто: Серпень 25, 2025
Прийнято: Жовтень 15, 2025
1
Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів, Україна
2
Національний університет «Львівська політехніка»

Застарілі ІТ-системи мають вирішальне значення для функціонування багатьох організацій, але створюють значні труднощі для модернізації через їхню складність, застарілі технології та відсутність належної документації. Вилучення та розуміння робочих процесів і вбудованих вимог у таких системах є важливим для їх адаптації до сучасної інфраструктури, зберігаючи при цьому відповідність нормативним вимогам та операційну цілісність. У цій статті досліджується використання мереж Петрі як формального та графічного інструменту моделювання для вирішення цих проблем. Мережі Петрі пропонують потужну основу для представлення системних робочих процесів, фіксації паралельності, синхронізації та процесів прийняття рішень. Методологія починається зі структурованого підходу до отримання вимог із застарілих систем за допомогою зворотного проектування, залучення зацікавлених сторін та аналізу даних. Використовуючи процес створення кредитного звіту як тематичне дослідження, ми ілюструємо, як мережі Петрі можуть ефективно моделювати складні робочі процеси, включаючи попередню обробку даних, перевірку авторизації, інтеграцію серверних служб та резервні механізми. Результати демонструють їхній потенціал для формального аналізу, комунікації між технічними та нетехнічними зацікавленими сторонами та поступової модернізації застарілих систем. У цій статті висвітлено, як мережі Петрі дозволяють організаціям точно реконструювати недокументовані робочі процеси, забезпечуючи сталу модернізацію, зберігаючи при цьому основні функціональні можливості. Надаючи детальну методологію та аналіз мереж Петрі, це дослідження пропонує структуровану основу для вирішення проблем застарілих систем та просування інноваційних стратегій модернізації.

[1] Hogan, G., Shalkauskaite, P., Zhu, M., Derwin, M., Yilmaz, M., McCarren, A., & Clarke, P. (2024). Investigating Systems Modernisation: Approaches, Challenges and Risks. Systems, Software and Services Process Improvement, 147-162. https://doi.org/10.1007/978-3-031-71139-8_10

[2] Strobl, S., Bernhart, M., & Grechenig, T. (2020). Towards a Topology for Legacy System Migration. ICSEW'20: Proceedings of the IEEE/ACM 42nd International Conference on Software Engineering Workshops, 586-594. https://doi.org/10.1145/3387940.3391476

[3] Akhtyamov, R., Vingerhoeds, R., & Golkar, A. (2018). Measures and Approach for Modernisation of Existing Systems. 2018 IEEE International Systems Engineering Symposium (ISSE), 1-8. https://doi.org/10.1109/SysEng.2018.8544427

[4] Leemans, M., van der Aalst, W. M. P., van den Brand, M. G. J., Schiffelers, R. R. H., & Lensink, L. (2018). Software Process Analysis Methodology: A Methodology Based on Lessons Learned in Embracing Legacy Software. 2018 IEEE International Conference on Software Maintenance and Evolution (ICSME), 665-674. https://doi.org/10.1109/ICSME.2018.00076

[5] Strobl, S., Zoffi, C., Haselmann, C., Bernhart, M., & Grechenig, T. (2020). Automated Code Transformations: Dealing with the Aftermath. 2020 IEEE International Conference on Software Analysis, Evolution and Reengineering (SANER), London, ON, Canada.

[6] Sahlabadi, M., Muniyandi, R. C., Shukur, Z., Qamar, F., & Kazmi, S. H. A. (2022). Process Mining Discovery Techniques for Software Architecture Lightweight Evaluation Framework. Computers, Materials and Continua, 74(3), 5777-5797. https://doi.org/10.32604/cmc.2023.032504

[7] Pika, A., Ouyang, C., & Hofstede, A. H. M. (2022). Configurable Batch-Processing Discovery from Event Logs. ACM Transactions on Management Information Systems (TMIS), 13(3), 1-25. https://doi.org/10.1145/3490394

[8] Castillo, R. P., Weber, B., & Piattini, M. (2011). Process Mining Through Dynamic Analysis for Modernising Legacy Systems. IET Software, 5(3), 304-319.

[9] Kernytskyy, O., Kernytskyy, A., Melnyk, M., Łukaszewicz, A., Pytel, K., & Banas, M. (2024). Applying Software Development Black-Box, Grey-Box and White-Box Reverse Engineering Frameworks to the Mechanical Industry. CAD in Machinery Design: Implementation and Educational Issues, 233-240.

[10] Moraga, M., & Zhao, Y. (2018). Reverse Engineering a Legacy Software in a Complex System: A Systems Engineering Approach. INCOSE International Symposium, 28(1), 1250-1264. https://doi.org/10.1002/j.2334-5837.2018.00546.x

[11] Ponnusamy, S., & Eswararaj, D. (2023). Navigating the Modernization of Legacy Applications and Data: Effective Strategies and Best Practices. Asian Journal of Research in Computer Science, 16(4), 239-256. https://doi.org/10.9734/ajrcos/2023/v16i4386

[12] Tsai, J. C. A., Jiang, J. J., Klein, G., & Hung, S. Y. (2022). Legacy Information System Replacement: Pursuing Quality Design of Operational Information Systems. Information & Management, 59(1), 103592. https://doi.org/10.1016/j.im.2022.103592

[13] Miskell, C., Diaz, R., Ganeriwala, P., Slhoub, K., & Nembhard, F. (2023). Automated Framework to Extract Software Requirements from Source Code. ACM NLPIR, South Koreahttps://doi.org/10.1145/3639233.3639242

[14] Southwick, D., Resch, G., & Ratto, M. (2021). Iterative Prototyping and Co-Design. Knowledge, Innovation, and Impact, 231-238. https://doi.org/10.1007/978-3-030-34390-3_30

[15] He, X. (2013). A Comprehensive Survey of Petri Net Modeling in Software Engineering. International Journal of Software Engineering and Knowledge Engineering, 23(5). https://doi.org/10.1142/S021819401340010X

[16] Han, D., Wang, C., Bian, G., Shao, B., & Shi, T. (2023). A Novel Process Recommendation Method That Integrates Disjoint Paths and Sequential Patterns. MDPI, Applied Sciences, 13(6), 3894. https://doi.org/10.3390/app13063894

[17] Zhu, H., Chen, J., Cai, X., Ma, Z., Jin, R., & Yang, L. (2019). A Security Control Model Based on Petri Net for Industrial IoT. 2019 IEEE International Conference on Industrial Internet (ICII)https://doi.org/10.1109/ICII.2019.00040

[18] Yang, C. H., Lin, Y. N., Shen, V. R. L., Shen, F. H. C., & Jheng, W. S. (2023). A Novel IoT-Enabled System for Real-Time Monitoring Home Appliances Using Petri Nets. https://doi.org/10.36227/techrxiv.22362472.v1

[19] Bouyakoub, S., & Belkhir, A. (2022). Things-Net: A Hierarchical Petri Net Model for Internet of Things Systems. International Journal of Software Innovation, 10(1), 1-27. https://doi.org/10.4018/IJSI.297981

[20] Wang, J. (2022). Healthcare Patient Flow Modeling and Analysis with Timed Petri Nets. Advances in Computing, Informatics, Networking and Cybersecurity, 181-204. https://doi.org/10.1007/978-3-030-87049-2_6

[21] Jabbar, M. A., & Hussain, M. (2022). Formal Modeling and Analysis of Integrated Healthcare System Using Colored Petri Nets. VFAST Transactions on Software Engineering, 10(2), 211. http://vfast.org/journals/index.php/VTSE

[22] Sobrinho, A., Almeida, I., Chaves e Silva, L. D. D., Araújo, A., Costa, T. F. F., & Perkusich, A. (2022). Coloured Petri Nets for Abstract Test Generation in Software Engineering. Wiley, Software Testing, Verification & Reliability, 1(6), 1. https://doi.org/10.1002/stvr.1837