Semantic web and semantic technologies to enhance innovation and technology watch processes

Abstract

Innovation is a key process for Small and Medium Enterprises in order to survive and evolve in a competitive environment. Ideas and idea management are considered the basis for Innovation. Gathering data on how current technologies and competitors evolve is another key factor for companies' innovation. Therefore, this thesis focuses the application of Information and Communication Technologies and more specifically Semantic Web and Semantic Technologies on Idea Management Systems and Technology Watch Systems.

Innovation and Technology Watch platform managers usually face many problems related with the data they collect and manage. Those managers have to deal with a large amount of information distributed in different platforms, not always interoperable among them. It is vital to share data between platforms so it can be converted into knowledge. Many of the tasks they perform are non productive and too much time and effort is expended on them. Moreover, Innovation process managers have difficulties in identifying why an idea contest has been successful.

Our proposal is to analyze different Information and Communication Technologies that can assist companies with their Innovation and Technology Watch processes. Thus, we studied several Semantic and Web technologies, we build some conceptual models and tested them in different case studies to see the results achieved in real scenarios.

The outcome of this thesis has been the creation of a solution architecture to enable interoperability among platforms and to ease the work of the process' managers. In this framework and to complement the architecture, two ontologies have been developed: (1) Gi2Mo Wave and (2) Mentions Ontology. On one hand, Gi2Mo Wave focused on annotating the background of idea contests, assisting on the analysis of the contests and easing its replication. On the other hand, Mentions Ontology focused on annotating the elements mentioned in plain text content, such as ideas or news items. That way, Mentions Ontology creates a way to link the related content, enabling the interoperability among content from different platforms.

In order to test the architecture, a new web Idea Management System and a Technology Watch system have been also developed. The platforms incorporate semantic ontologies and tools to enable interoperability. We also demonstrate how Semantic Technologies reduce human workload by contributing on the automatic classification of content in the Technology Watch process. Finally, conclusions have been gathered according to the results achieved testing the used technologies, identifying the ones with best results.

Berrikuntza prozesu oso garrantzitsu bat da Enpresa Txiki eta Ertainen lehiakor eta bizirik irauteko ingurumen lehiakor batean. Berrikuntza prozesuek ideiak eta ideien kudeaketa dituzte oinarri gisa. Teknologiek eta lehiakideek nola eboluzionatzen duten jakitzea ere garrantzitsua da enpresen berrikuntzarako, eta baita ere informazio hori kudeatzea. Beraz, Informazio eta Komunikazio sistemen aplikazioan oinarritzen da tesi hau, zehazkiago Web Semantika eta Teknologia Semantikoetan eta hauen aplikazioa Ideia Kudeaketa eta Zaintza Teknologikoko sistemetan.

Berrikuntza eta Zaintza Teknologikoko plataformen kudeatzaileek arazo larriak izaten dituzte jasotako datuekin eta haien kudeaketarekin. Kudeatzaile horiek plataforma ezberdinetan banatutako informazio kantitate handi batekin topo egiten dute eta plataforma horiek ez dira beti elkar eraginkorrak. Beraz, beharrezkoa da plataforma ezberdinetako datuak elkarren artean partekatzea gero datu horiek “ezagutza” bihurtzeko. Gainera, kudeatzaileek egiten dituzten zeregin kopuru handi bat zeregin ez emankorrak dira, denbora eta esfortzu handia suposatzen dute baliozko ezer gehitu gabe. Eta ez hori bakarrik, berrikuntza prozesuko kudeatzaileek zail izaten dute ideia lehiaketen arrakastaren arrazoiak identifikatzen.

Gure proposamena Informazio eta Komunikazio Teknologia ezberdinak frogatzea da enpresen berrikuntzako eta zaintza teknologikoko prozesuetan laguntzeko. Honela, hainbat teknologia semantiko eta web teknologia aztertu dira, modelo kontzeptual batzuk eraikitzen eta probatzen benetako erabilpen kasutan lortutako emaitzak konprobatzeko.

Tesi honen lorpena plataformen arteko elkar eraginkortasuna ahalbidetzen duen eta prozesuen kudeatzaileen lana errazten duen modelo baten sorpena izan da. Horrela eta sortutako modeloa konplimentatzeko, bi ontologia sortu dira: (1) Gi2Mo- Wave eta (2) Mentions Ontology. Alde batetik, Gi2Mo-Wave ontologia ideien eta ideia lehiaketen testuinguruaren errepresentazio semantikoan oinarritu da. Horrela testuinguruaren analisia errazten da, ideia lehiaketa arrakastatsuak errepikatzea ere errazagoa eginez. Bestalde, Mentions-Ontology ontologia eduki ezberdinen (ideiak edo berriak adibidez) testuetan aipatutako elementuen errepresentazio semantikoan oinarritu da. Horrela, Mentions Ontology ontologiak edukia elkar konektatzeko era bat sortzen du, plataforma ezberdinen edukiaren arteko elkar eraginkortasuna ahalbidetzen.

Modelo edo arkitektura hau frogatzeko, Ideia Kudeaketa Sistema eta Zaintza teknologikoko web plataforma berri batzuk garatu dira ere. Plataforma hauek tresna eta ontologia semantikoak dituzte txertatuta, beraien arteko elkar eraginkortasuna ahalbidetzeko. Gainera, teknologia semantikoen aplikazioarekin giza lan kargaren murrizketa nola gauzatu ere frogatzen dugu, Zaintza Teknologikoko edukiaren klasifikazio automatikoan ekarpenak eginez. Bukatzeko, konklusioak bildu dira erabili diren teknologien frogetatik jasotako emaitzetan oinarrituta eta emaitza onenak lortu dituztenak identifikatu dira.

El proceso de Innovación es un proceso clave para la supervivencia y evolución de las Pequeñas y Medianas Empresas en un entorno competitivo. Las ideas y la gestión de ideas se consideran la base de la innovación. Recopilar datos sobre cómo evolucionan las actuales tecnologías y los competidores es otro factor clave para la innovación de las empresas. Por lo tanto, esta tesis se centra en la aplicación de Tecnologías de la Información y Comunicación, más concretamente la aplicación de Web Semántica y Tecnologías Semánticas en los Sistemas de Gestión de ideas y de Vigilancia Tecnológica.

Los gestores de las plataformas de innovación y de vigilancia tecnológica se enfrentan a muchos problemas relacionados con los datos que recogen y gestionan. Esos gestores se enfrentan a una gran cantidad de información distribuida en diferentes plataformas, no siempre interoperables entre ellas. Es de vital importancia que las diferentes plataformas sean capaces de compartir datos entre ellas, de modo que esos datos puedan convertirse en el conocimiento. Muchas de las tareas realizadas por estos gestores son tareas no productivas y se invierte demasiado tiempo y esfuerzo en realizarlas. Además, los responsables de los procesos de innovación tienen dificultades para identificar por qué un concurso de ideas ha sido un éxito.

Nuestra propuesta es analizar diferentes Tecnologías de Información y Comunicación que puedan ayudar a las empresas con sus procesos de Innovación y Vigilancia Tecnológica. Por ello, hemos estudiado varias tecnologías semánticas y Web, hemos desarrollado algunos modelos conceptuales y los hemos probado en diferentes casos de estudio para ver los resultados obtenidos en escenarios reales.

El resultado de este trabajo ha sido la creación de una arquitectura que permite la interoperabilidad entre plataformas y que facilita el trabajo de los responsables de los procesos. En este marco, y para complementar la arquitectura, se han desarrollado dos ontologías: (1) Gi2Mo Wave y (2) Mentions Ontology. Gi2Mo Wave se centra en la anotación del contexto de los de ideas, ayudando en el análisis de los concursos y facilitando su replicación. Por otro lado, Mentions Ontology se centra en la anotación de los elementos mencionados en el texto plano de contenidos de diferente índole, como por ejemplo ideas o noticias. Así, Mentions Ontology crea una forma de encontrar relaciones entre contenidos, lo que permite la interoperabilidad entre los contenidos de diferentes plataformas.

Con el fin de probar la arquitectura, también se han desarrollado dos plataformas: un Sistema de Gestión de Ideas y un Sistema de Vigilancia Tecnológica. Las plataformas incorporan ontologías semánticas y herramientas para permitir su interoperabilidad. Además, demostramos cómo reducir la carga de trabajo humana, mediante el uso de tecnologías semánticas para la clasificación automática del contenido del proceso de la Vigilancia Tecnológica. Por último, probando las tecnologías y herramientas se han recogido las conclusiones de acuerdo con los resultados obtenidos, identificando las que obtienen los mejores resultados.