La gestión de los conocimientos nucleares con tecnologías semánticas

En el último decenio se han producido grandes mejoras tecnológicas en materia de recopilación, gestión, comprensión, presentación, intercambio y uso de conocimientos adquiridos a partir de datos e información en todo el mundo.

Puja Daya, Oficina de Información al Público y Comunicación del OIEA
El sector nuclear es rico en conocimientos, información y datos, cuestiones que requieren una gestión sofisticada y bien planeada. El OIEA está analizando el uso de tecnologías innovadoras para ayudar a superar este escollo. (Fotografía: OIEA) 

En la era en que vivimos, la información está al alcance de la mano y los motores de búsqueda se utilizan como bibliotecas móviles. Gracias a las amplias mejoras tecnológicas alcanzadas durante los últimos diez años en cuanto a recopilación, gestión, comprensión, presentación, intercambio y uso de conocimientos adquiridos a partir de datos e información en todo el mundo, el acceso a las actualizaciones más recientes está hoy a solo una búsqueda web de distancia. Las tecnologías semánticas se sirven de un amplio abanico de herramientas con un comportamiento similar al del cerebro humano. Ayudan a procesar datos e información y a vincularlos entre sí a fin de lograr un entendimiento y crear significado, lo que permite plasmar los resultados de los análisis en mapas conceptuales y cognitivos.

Según un nuevo informe del OIEA, la tecnología semántica, en la que se fundamentan las búsquedas web y la gestión de la información en línea, puede utilizarse en el ámbito nuclear para ayudar a los expertos y las partes interesadas a mantener, conservar, vincular y compartir conocimientos nucleares. “Ampliar el uso de la tecnología semántica permitiría hacer frente al desafío que plantean la coordinación y la recopilación de información procedente de varias instituciones, mejorando en todo el ámbito y a mayor escala el acceso a recursos relacionados con el conocimiento”, declara Maxim Gladyshev, ingeniero nuclear del OIEA a cargo del informe.

La tecnología semántica, sobre todo en combinación con la inteligencia artificial, el aprendizaje automático y las taxonomías y ontologías modernas, constituye una poderosa herramienta para gestionar la inmensa cantidad de datos, información y conocimientos nucleares.

Una de las numerosas ventajas clave de usar tecnología semántica es que mejora la organización de los datos y la información al conectar diversas fuentes de manera que pueden compartirse y reutilizarse en distintos sectores, organizaciones y comunidades científicas. Esta organización mejorada de los conocimientos, la información y los datos facilita el acceso a las normas de seguridad nuclear, así como a recomendaciones, experiencias, prácticas óptimas e investigaciones previas en ese sentido.

Esto podría repercutir de manera importante en el ámbito de la investigación: si se logra conectar los datos y la información ya existentes a otras fuentes utilizando tecnología semántica, la investigación y el desarrollo en este sector evolucionarán con mayor facilidad y rapidez, y esto podría conducir a un mayor número de avances.

El OIEA está estudiando diversos prototipos e iniciativas con posibles beneficios para la industria nuclear.

Gestión de los conocimientos nucleares

El sector nuclear se rige por conocimientos y precisa que todas las partes interesadas intercambien información y experiencias en relación con el diseño, la construcción, la explotación y la clausura de instalaciones nucleares. Adaptar un enfoque sistemático en relación con los conocimientos nucleares y hacerlo accesible a todas las organizaciones y partes pertinentes, tanto en el plano local como internacional, entraña un gran desafío. En la actualidad, muchas organizaciones nucleares albergan sus conocimientos en portales que actúan como repositorios centrales de miles de documentos con metadatos —datos que describen el recurso primario y proporcionan información sobre él— escasos o nulos. Sin metadatos, es difícil buscar la información necesaria y poder acceder a ella, y más difícil aún sería establecer vínculos entre recursos de información diversos.

El uso de distintos estándares y especificaciones propios de la tecnología semántica podría ofrecer una solución a este desafío estableciendo un lenguaje común dentro de la comunidad nuclear y desarrollando un sistema de organización de conocimientos o aprovechando en mayor medida los ya existentes, como el Tesauro del INIS del OIEA. Además, podría servir de ayuda para integrar conjuntamente distintas fuentes de datos, para automatizar la indexación y para muchas otras cuestiones. Al extraer el significado de datos desestructurados e interconectar diversas fuentes de información disponibles, la tecnología semántica permite mejorar la sostenibilidad de la gestión de los sistemas complejos e interdisciplinarios del ámbito nuclear.

“El uso de tecnología semántica en la gestión de los conocimientos nucleares puede ayudar a construir modelos de conocimiento y combinar fuentes de información dispares en apoyo de aplicaciones y servicios basados en ellos”, afirma el Sr. Gladyshev.

Metadatos en la India

El uso de esta tecnología por parte del Centro de Investigaciones Atómicas Indira Gandhi, situado en Kalpakkam (India), es un valioso ejemplo de cómo la tecnología semántica puede beneficiar al sector nuclear. Con el objetivo de utilizar eficazmente las investigaciones nucleares realizadas durante décadas, así como de mantenerlas, el Centro construyó un portal de gestión del conocimiento, cuyas características permiten a los grupos pertinentes adquirir conocimiento tácito y obtener, almacenar, compartir y utilizar la información en publicaciones, proyectos o actividades, entre otras.

“Nuestro sistema de gestión del conocimiento, implementado con la aplicación de tecnologías de inteligencia computacional, nos ha permitido organizar la memoria existente, convertir conocimientos en capital intelectual, mejorar la productividad y la comunicación y hacer que las operaciones en centrales nucleares sean eficientes y más seguras”, señala R. Jehadeesan, al frente de la División Informática del Centro.

Como prueba de concepto, el OIEA también desarrolló una plataforma piloto destinada a ser un repositorio de conocimientos y material didáctico. El proyecto reveló que cuantas más organizaciones educativas publican información en el repositorio, más se enriquecen los metadatos, lo cual permite plantear consultas complejas a partir de los datos, y filtrarlos para satisfacer las necesidades del usuario.

¿Qué es la tecnología semántica?

La tecnología semántica incluye una amplia variedad de herramientas, estándares y metodologías, gracias a las cuales se puede procesar la información a partir de su contexto y su significado. Para codificar la semántica —el significado de una palabra, frase o texto—, se podrían poner provechosamente al servicio de la codificación de metadatos tecnologías como el sistema de descripción de recursos (RDF) o el lenguaje web basado en ontologías (OWL).

Esta tecnología permite almacenar y gestionar la información de tal modo que se puedan generar correlaciones y vínculos entre distintos conjuntos de datos y recursos de información diferentes.

“En líneas generales, la información suele limitarse a un solo sistema dentro de una única organización —señala el Sr. Gladyshev—. La tecnología semántica, en cambio, es muy valiosa, porque permite conectar sistemas de numerosas organizaciones. Al usar un sistema de base semántica, los usuarios pueden acceder a información pertinente procedente de diversas fuentes sobre el tema que les interese”.

La tecnología semántica se utiliza en muchas esferas a fin de mejorar la eficiencia organizativa y ayudar a gestionar la información de modo que sea más fácil acceder a ella desde diversas plataformas. Esto quiere decir que no es preciso conocer distintas fuentes y buscar individualmente en ellas para encontrar la información que necesita. Dado que la base de conocimientos nucleares es dilatadísima y compleja, el uso de esta tecnología en el ámbito nuclear puede hacer que su gestión, recuperación y uso sean más eficientes y eficaces.

En la siguiente publicación encontrará más información sobre el uso de tecnologías semánticas y los estudios que se están llevando a cabo en este terreno para gestionar mejor los conocimientos nucleares: Estudio de las tecnologías semánticas y su aplicación a la gestión de los conocimientos nucleares (en inglés).

Nuclear knowledge management

The nuclear sector is knowledge driven and depends on sharing information and experiences in designing, constructing, operating and decommissioning nuclear facilities amongst all stakeholders. It is a major challenge to adapt a systematic approach to nuclear knowledge and make it accessible to all relevant parties and organisations on a local, as well as on an international scale. Currently, many nuclear organisations host their knowledge on portals which act as central repositories for thousands of documents with little or no metadata – of the type of data that describes and provides information on the primary resource. Without metadata, it is difficult to search and gain access to the information required. Even greater difficulty would be to establish links between diverse information resources.

The use of different standards and specifications belonging to semantic technology could provide a solution to this challenge by establishing a shared language within the nuclear community, developing a knowledge organisation system, or further building upon existing ones such as the IAEA INIS Thesaurus. It could also help in integrating different data sources together, automating indexing and much more. By capturing meaning from unstructured data and interlinking various available sources of information, semantic technology can improve the sustainability of managing nuclear’s complex and interdisciplinary systems.

“Using semantic technology in nuclear knowledge management can help build knowledge models and combine disparate information sources to support applications and services based on them,” said Gladyshev.

Metadata in India

The use of this technology by the Indira Gandhi Centre for Atomic Research in Kalpakkam, India is a valuable example for how semantic technology can benefit the nuclear sector. To effectively utilise and preserve its decades of nuclear research, the Centre built a knowledge management portal. The portal was developed with features which allow relevant groups to capture tacit knowledge and obtain, store, share and use information in publications, projects, activities and much more.

“Our knowledge management system implemented with application of computational intelligence technologies has enabled us to organise memory, convert knowledge into intellectual capital, improve productivity and communication as well as create efficiency and improved safety of nuclear power plant operations,” said R. Jehadeesan, Head of the Computer Division at the Centre.

As a proof-of-concept, the IAEA also developed a pilot repository platform for knowledge and learning objects. The project revealed that as more educational organisations publish information in the repository, the richer the metadata becomes, allowing for complex queries to be asked from the data and filtering it to meet the needs of the user.

What is semantic technology?

Semantic technology includes a wide range of tools, standards and methodologies, allowing for the processing of information based on its context and meaning. To encode semantics – the meaning of a word, phrase, or text –technologies such as Resource Description Framework (RDF) and Web Ontology Language (OWL) could be successfully used to codify the metadata.

This technology allows information to be stored and managed in a way which can generate correlations and links between different pieces of data and different information resources.

“Generally speaking, information is usually confined to one system within a single organisation,” said Gladyshev. “Semantic technology, however, is invaluable because it allows systems from multiple organisations to be connected. Using a semantic-based system, users can access relevant information on their topic of interest from various sources.”

Semantic technology is used in many fields to improve organisational efficiency and help manage information to make access from various platforms easier. This means you do not have to know and search individual sources to find the information needed. Because the nuclear knowledge base is extremely large and complex, the use of this technology in the nuclear field can improve the effectiveness and efficiency of its management, retrieval, and use.

Learn more about the use of sematic technologies and the ways they are being explored to better manage nuclear knowledge in: Exploring Semantic Technologies and Their Application to Nuclear Knowledge Management.

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Nuclear Knowledge Management Section Department of Nuclear Energy Energy Management in nuclear Nuclear knowledge management

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