本書系統地介紹過程挖掘的原理、方法、技術及其在教育領域的應用，重點介紹基于Petri
net 的形式化挖掘技術和基于語義的挖掘技術，并舉一個完整的挖掘大學校園學生行為特征的
案例。本書既有完整的理論框架又有專門的教育領域實踐應用，可供計算機、大數據、人工智
能等相關專業領域的學生和研究人員參考。
本書涵蓋了過程挖掘方法的理論框架，并詳細介紹了在教育領域的實踐與應用
業務過程廣泛存在于工作流管理系統、業務過程管理系統、企業資源計劃系統等過程感知的信息系統以及半結構化的分布式應用中，過程挖掘技術從這些業務過程日志中提取有價值的知識，可發現、監控和改進原有業務流程，是實現業務過程管理（BPM）的重要方法。過程挖掘研究包括過程發現、符合性檢查、模型改進三方面，其中過程發現的目標是從事件日志中構造業務過程模型。當前，過程挖掘已廣泛應用在醫療、金融、教育、電子商務等領域。
本書在總結歸納過程挖掘歷史和發展的基礎上，主要闡述基于工作流網（WF-net）的過程發現算法，側重于復雜控制流結構發現算法研究，并介紹其在教育領域的應用。全書分為5章，包括基本概念、基本算法、應用實例以及軌跡挖掘中新的研究方向。第1章是過程挖掘概述，是對全書描述的問題的鋪墊，介紹了過程挖掘基本概念、任務、研究現狀和挑戰。第2章是Petri net 過程挖掘概述，闡述了形式化算法的代表理論Petri net，系統介紹了日志的表示、WF-net 等概念，這是全書研究的理論基礎。第3章是WF-net 過程挖掘技術，系統介紹了? 系列算法，并闡述了短循環結構和重復任務問題的挖掘算法，開拓復雜控制流結構，發現算法研究新思路。第4章是教育物聯網過程挖掘應用，把過程發現算法應用到教育物聯網領域的一卡通RFID應用分析實踐中，重點研究事件日志質量和多角度過程挖掘分析方法，闡述了某高校教育管理實例應用。第5章是基于語義的過程挖掘技術，在軌跡挖掘研究中引入過程挖掘技術，闡述了基于主題模型LDA 的語義軌跡挖掘方法。
本書系統闡述了WF-net過程挖掘技術，提出了解決短循環結構和重復任務問題的挖掘算法，并進一步拓展至軌跡挖掘領域，理論體系完整又有所創新，基于物聯網的高校一卡通案例增強了本書的應用參考價值。
本書在清華大學出版社相關領導和專家、編輯的信任、指導、支持和幫助下完稿并出版，同時，本書是廣東省普通高校創新團隊項目數據科學與智慧教育創新團隊（2021KCXTD038）、廣東省省級科技計劃項目基于物聯網的陶瓷生產遠程監控平臺研究（2015A010103015）、廣東省教育廳創新強校資金基于過程發現和主題模型的RFID數據軌跡挖掘及應用研究（2017KTSCX123）、廣東省普通高校重點實驗項目數據科學 與智慧教育重點實驗室（2022KSYS003）的研究成果，也參考了國內外相關研究。在此，謹致謝意！
馮健文
2022年7月
第 1 章 過程挖掘概述 1
1.1 過程挖掘概念 1
1.2 過程發現算法 4
第 2 章 Petri net 過程挖掘概述 11
2.1 事件日志 11
2.2 Petri net 13
2.3 WF-net 15
2.4 SWF-net 15
第 3 章 WF-net 過程挖掘技術 17
3.1 WF-net 過程發現算法 17
3.2 挖掘短循環的過程挖掘算法 21
3.3 挖掘重復任務的過程挖掘算法 34
第 4 章 教育物聯網過程挖掘應用 63
4.1 一卡通 RFID 業務管理決策需求 64
4.2 一卡通過程挖掘方法框架 69
4.3 設計模型 71
4.4 一卡通數據預處理 72
4.5 多角度過程挖掘分析 77
4.6 實例研究 81
第 5 章 基于語義的過程挖掘技術 104
5.1 軌跡挖掘概述 104
5.2 基于過程發現和 LDA 的 RFID 軌跡數據挖掘方法 110
5.3 基于過程發現的 RFID 數據軌跡生成方法 115
5.4 基于 LDA 的大學一卡通學生行為特征分析研究 120
參考文獻 125
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