２０１０年度バックエンド週末基礎講座
実践講座ＩＶ
地層処分技術の知識マネジメント－原子力機構における取り組み－
平成22年10月31日
福井大学文京キ ンパス 産学官連携本部３階研修室
福井大学文京キャンパス(独)日本原子力研究開発機構
仙波 毅
2010年度バックエンド週末基礎講座（2010年10月30日-31日、福井大学文京キャンパス 産学官連携本部３階研修室）

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本日の内容１．地層処分における知識マネジメントの必 性
必要性
２．原子力機構の取り組み
３．知識マネジメントシステムの３．知識
ネジ ントシステ のデモンストレーション
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用語の定義 知識– 地層処分プロジェクトを支える全ての科学技術 （社会科学、（社会科学経済学などを暗に内包） に関するデータ、情報、経験・ノウハウなど 知識ベース– 種々の媒体（文書、電子ファイルなど）によって体系的に保存し種々の媒体（文書 電子フ イルなど）によ て体系的に保存し必要に応じて直ちに取りだせるようにされている様々な知識 知識マネジメント（KM）– 知識ベースを構築、保存、更新、伝達、共有するとともに知識の作成と活用を支援するための行為

 知識マネジメントシステム（KMS）– 知識マネジメントを行うためのツール ＋ 知識ベース
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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(1) 地層処分技術の特徴
 安全確保のしくみ 日本の地層処分計画
 安全性に関する社会的受容 セーフティケース作成のための研究開発の統合
 事業段階における研究開発の役割
事 段階
研究開発 役(2) 知識マネジメントシステムの必要性
地層処分研究開発で考慮すべき点
情報爆発、統合プロセスの複雑化
地層処分における知識マネジメントの必要性
地層処分
知識ジ必要性地層処分のセーフティケース
知識マネジメントの４つのステージと支援機能
特別な関心事・・・暗黙知
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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(1)地層処分技術の特徴• 放射性廃棄物を、人工のバリアと天然のバリアを組合わせた多重バリアで構築される受動的なシステムによって、多重構築
受動的に数万年といった超長期間にわたる安全性を確保• 「安全性の実証（実際に作動させて納得）」ではなく、「安全性の立証（説明による了解）」が社会的合意の根拠－安全性を経験できない、頭で理解することが必要• 「安全性の立証」はデータ、専門家の判断やシミュレーションなどを駆使した推論過程－多くの学問分野における多様かつ大量の知識 （単なるデータではなく、情報、 経験・ノウハウ）が関係暗黙知
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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(1)地層処分技術の特徴

安全確保の仕組み
火山・活断層・侵食・・・

日本の地質環境

地下水の存在人間と廃棄体との接近

影響の可能性

地下水による放射性物質の運搬

対 策

地層処分にとって安定な場所を選定（サイト選定）
隆起・侵食
隆起・侵食

適切な多重バリアシステムを構築（ 学的対策）（工学的対策）人工バリア

気候・気候・海水準変動
海水準変動

火山活動
火山活動
処分施設
処分施設

地震・断層活動
地震・断層活動天然バリア（岩盤）

安全性の確認2

処分場の長期安全性を予測的に評価（安全評価）

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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(1)地層処分技術の特徴

日本の地層処分計画
年度
処分事業

2000
実施主体
（NUMO）
設立

2010
概要調査
地区選定

公募
開始
文献調査

安全規制

研究開発

概要調査
地区選定
環境要件

第２次
取りまとめ
公表

精密調査
安全審査
地区選定
環境要件 基本指針

2020～2020

精密調査
地区選定

最終処分施設
建設地選定
精密調査

安全審査指針
技術基準

2035
事業
許可
最終処分の開始

安全審査

事業と規制を技術的に支える基盤的な研究開発得られた成果 タ
得られた成果のタイムリーな反映
リ な反映

日本での地層処分の成立性を提示
・安定な場所が存在する・処分場が建設できる・長期安全性を確認できる

概要調査

2015

基盤的な研究開発
深地層の科学的研究
地層処分技術の信頼性向上
5 安全評価手法の高度化

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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(1)地層処分技術の特徴• 放射性廃棄物を、人工のバリアと天然のバリアを組合わせた多重バリアで構築される受動的なシステムによって、多重構築
受動的に数万年といった超長期間にわたる安全性を確保• 「安全性の実証（実際に作動させて納得）」ではなく、「安全性の立証（説明による了解）」が社会的合意の根拠－安全性を経験できない、頭で理解することが必要• 「安全性の立証」はデータ、専門家の判断やシミュレーションなどを駆使した推論過程－多くの学問分野における多様かつ大量の知識 （単なるデータではなく、情報、 経験・ノウハウ）が関係
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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(1)地層処分技術の特徴• 放射性廃棄物を、人工のバリアと天然のバリアを組合わせた多重バリアで構築される受動的なシステムによって、多重構築
受動的に数万年といった超長期間にわたる安全性を確保• 「安全性の実証（実際に作動させて納得）」ではなく、「安全性の立証（説明による了解）」が社会的合意の根拠－安全性を経験できない、頭で理解することが必要
セ フテ ケ ス
セーフティケース• 「安全性の立証」はデータ、専門家の判断やシミュレーション長期にわたって安全性を確保できることなどを駆使した推論過程の論拠－多くの学問分野における多様かつ大量の知識 （単なるデータではなく、情報、 経験・ノウハウ）が関係
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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(1)地層処分技術の特徴

安全性に関する社会的受容：大型旅客機
大型旅客機
・・・例えば、747-400 ジャンボジェット
・部品数：～6百万個
・重量：～400トン
重量400トン・高度・速度：10,000m程度・900km/h程度
・飛行の安全管理：飛行士とコンピュータによる制御、管理システム
・重大事故の要因：部品の損傷、人的エラー、異常天候など
・最悪のケース：離陸直後 大都市に墜落
・最悪のケース：離陸直後、大都市に墜落

安
安全に飛行できる科学的説明
飛説明-最新の科学技術 （流体力学、材料科学、コンピュータ科学・・・）

何万回に及ぶ飛行実績

社会に広く受容-「百聞は一見にしかず」（実証）2010年度バックエンド週末基礎講座（2010年10月30日-31日、福井大学文京キャンパス 産学官連携本部３階研修室）

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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(1)地層処分技術の特徴

安全性に関する社会的受容：地層処分
処分ユニット・部品数：4・重量：～60トン
重量60ト
・高度・速度：地下 300m～・静止・制御システム不要
・重大事故の要因：破壊的シナリオはほとんど皆無
・最悪のケース：将来の人間によるボーリング？
最悪のケ ス 将来の人間によるボ リング？

安全に処分できる科学的説明-最新の科学技術的知見に基づく
最新技
知見
セーフティケース （長期にわたって安全性を確保できることの論拠）

社会的受容？

閉鎖後： 見できず
閉鎖後：一見できず
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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(1)地層処分技術の特徴• 放射性廃棄物を、人工のバリアと天然のバリアを組合わせた多重バリアで構築される受動的なシステムによって、多重構築
受動的に数万年といった超長期間にわたる安全性を確保• 「安全性の実証（実際に作動させて納得）」ではなく、「安全性の立証（説明による了解）」が社会的合意の根拠「安全性の立証（説明による了解）」が社会的合意の根拠－
安全性を経験できない、頭で理解することが必要• 「安全性の立証」はデータ、専門家の判断やシミュレーションなどを駆使した推論過程－多くの学問分野における多様かつ大量の知識 （単なるデータではなく、情報、 経験・ノウハウ）が関係
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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(1)地層処分技術の特徴学際的な研究開発
究 発
地形学
水理学

材料化学

地球化学

物理化学
環境学

・・・・・・

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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(1)地層処分技術の特徴

セーフティケース作成のための研究開発の統合

地質環境に関する重要な工学パラメータは何か？

地質環境調査評価技術
サイトの適性にサイトの適性に関する工学的基準関する安全基準は何か？
は何か？
安全のための設計ベースは何か？

処分場の工学技術

地質環境に関する重要なPAパラメータは何か？

性能評価（PA）技術

人工バリアにとって重要なPAパラメータは何か?

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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(1)地層処分技術の特徴

事業段階における研究開発の役割
段階的なアプロ チと意思決定
段階的なアプローチと意思決定
 三段階のサイト選定→許認可→建設→操業→閉鎖…→

意思決定における信頼構築 地層処分安全性への信頼
セ フティケ ス（長期にわたって安全性を確保できることの論拠）
 セーフティケース（長期にわたって安全性を確保できることの論拠）に対する科学的客観性と技術的信頼性
 処分事業への信頼 政策や規制、事業者の技術的能力と事業運営姿勢に対する信頼など

地層処分の特徴を考慮した研究開発戦略
 安全性確保の長期性と処分事業の長期性
 最新の研究開発成果を取り込みつつ、セーフティケース作成のための最新の研究開発成果を取り込みつつ セーフティケース作成のための科学技術的基盤を処分事業全体にわたって支援
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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(2)知識マネジメントシステムの必要性

地層処分研究開発で考慮すべき点– 情報量の爆発的増加– 異なる分野間の多数の関連性を考慮した
統合プロセスの複雑さの増大– 長期間にわたる処分計画に対する地層処分技術の継続的な信頼性向上のための研究開発管理

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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(2)知識マネジメントシステムの必要性

日本における情報爆発・統合プロセスの複雑化
日本
情報爆発 統合複雑化
 最初の統合性能評価（H3）報告書は約400ページ、9年後の第2次取りまとめ（H12）では約2000ページに増加
 最も難しかった点の一つは、地質環境、工学技術、性能評価に関連する多量
最も難しかった点の つは 地質環境 工学技術 性能評価に関連する多量の情報／データを統合すること
 将来的にはHLW/TRU廃棄物処分場全体を対象とした３次元、時間依存のより統合的なモデルの取り扱いによ てさらにデ タ量が増加
より統合的なモデルの取り扱いによってさらにデータ量が増加
N

標高500

S0-1

透水係数 ［ms ］の対数値-500-4.0-5.050-1000-6.0-1500-7.0-2000-8.060-9.000

8-66-10.0-11.0800EW［m］

9-67600-70000020S
N-400］［m3次元水理地質モデルによる透水係数の分布

東濃地域の3次元地形変化予測の例

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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(2)知識マネジメントシステムの必要性

情報量の爆発的増加（米国ユッカマウンテン処分場許可申請資料）
関関連資料を含めると、三千万万ページ
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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(2)知識マネジメントシステムの必要性

地層処分における知識マネジメントの必要性• 「安全性の立証」「安全性の立証 に必要なのは客観性のある適切な科学技術的知識 － 研究機関の役割• 大量かつ多様な知識が関係、さらに長い事業期間にわたって知識は増大・進化（立地点の地層の段階的な調査に
知識大 化（点層 段階調
よる情報の蓄積、科学技術の進歩）－「情報爆発」と「知識統合」への対応
知」
応• セーフティケースの妥当性を知識の変化に応じて継続的に検証（過去と現在を比較）するため 知識を管理（品質に検証（過去と現在を比較）するため、知識を管理（品質に留意した、生産・加工・更新・保存・伝承の繰り返し）することが必要
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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(2)知識マネジメントシステムの必要性

地層処分のセーフティケース
地層処分技術超長期の安全性確保
学際的総合技術
事業期間の長期性
事業期間を通じた繰り返し過程
セ
セーフティケースの信頼構築
フティケ スの信頼構築
段階的に蓄積されるサイトの情報や最新の科学技術的知見を用いた信頼性の向上

 セーフティケースの作成
地層処分の長期的安全性を様々な証拠に基づいて立立証しようとするもの
多くの学問分野の 知識」
多くの学問分野の「知識」（データ、情報、経験、ノウハウなど）を用いて行う
論理立てた説明 セーフティケースの受容事業を次段階へ進めるためにセ
セーフティケースが信頼に足るもケ スが信頼に足るものであることについての合意

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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(2)知識マネジメントシステムの必要性
知識マネジメントの4つのステージと支援機能

課題探索を支援する
仮説生成を支援する
仮説生成を支援する
発見的問題解決
戦略立案支援人やコンピュータの使いやすい形で表現する
相互の関係が分かりやすいように体系化、相互の関係が分かりやすいように体系化、保存する
知識の深化に応じてタイムリーに更新し履歴を記録する

知識を創り出す

知識を構造化する知識を利用する

知識を共有・普及する

繰り返し行うタスクに必要なツールやデータをパッケージ化し手順を標準化する過去の経験から規則を学んで活用する
類似した事例を参考にする

ユーザー間で知識を共有する
重要な知識を要約する
知識を普及し広く意見を募る
必要な知識を効率的に探す

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１．地層処分における知識マネジメントの必要性(2)知識マネジメントシステムの必要性

特別な関心事・・・暗黙知
 暗黙知の文書化は困難
文章・図表・数式などによって説明・表現できる知識（形式知）で取りまとめられてきている 暗黙知の例– 実験手法のノウハウ、– システム性能評価における留意点、– 地質環境調査上のノウハウ など

 暗黙知は、危機に瀕している
暗黙知は 危機に瀕して る– 技術伝承– 人材育成– 組織の財産の継承

 e-ラーニングなどの新しい可能性
ラグなど 新し 可能性– 例えば、エキスパートシステム支援のe-ラーニング
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２．原子力機構の取り組み
知識マネジメントシステムの基本概念
セーフティケースに階層的に含まれる様々な命題に根拠となるよう関連づけて、知識（形式知と暗黙知）をもれなく体系化
爆発的に増加する知識に対応可能な柔軟な仕組み
専門家だけでなく、あらゆるステークホルダーにとって専門家だけでなくあらゆるステ クホルダ にと てユーザーフレンドリーな機能を提供
最先端のIT、知識工学を最大限に活用

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2．原子力機構の取り組み

JAEA KMSとは？
知識マネジメントシステム
 時間とともに進化する多種・多様な知識を、目的や時間とともに進化する多種 多様な知識を 目的や利用者の知識レベルに応じて効果的に利用・統合することを支援する仕組み
セキュリティへの配慮から助走期間を設定
 外部からのアクセスは、現在は「Read Only」
 JAEA KMSの機能は「説明（ビデオなどを駆使）」による紹介
 当面、双方向のコミュニケーション機能は、HP上で指定するアドレスへの問い合わせ・ご意見で対応
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2．原子力機構の取り組み

セーフティケースのKM的取り扱い
討論モデルによるセーフティケースの表現 討論の形式により論点を明らかにしつつ内容を深化 セーフティケースの構成要素に基づいて討論すべき項目を構造化
 補強すべき知識の明確化
地層処分を安全に実施できる
適切なサイトが選定されている地質環境が長期的に安定である
好ましい地質環境特性（還元性・小さな地下水流量と流速）を有している処分場が適切に設計されている
・・・・
・・・・

信頼できる安全評価手法を用いている
・・・・
・・・・

討論モデルによる展開
論証

反証

証
拠

論証
証
拠

反証

求められるレベルの安全性を有している求められるレ
ルの安全性を有している
・・・・
・・・・

セーフティケースの論証構造

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2．原子力機構の取り組み

KMS個別ツールの紹介

討論モデルエディタ

討論モデルエディタ
知識ネットワーク
ＥＳ開発インターフェース

知識を創り出す

知識を構造化する知識を利用する

知識を共有・普及する

エキスパートシステム
エキスパ
トシステム
事例ベース
データベース
デタベ ス
性能評価統合レポートシステム

知識協働支援ツール
マネジメントコクピット
中間スキーマインタフェース

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2．原子力機構の取り組み

討論モデルとは、論証と反証の連鎖を、それらの根拠とともに 議論形式で示したものですの根拠とともに、議論形式で示したものです。
質問と回答（Q&A）のリストを体系化したものとも言えます。

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2．原子力機構の取り組み

専門家が頭の中で考えている情報の関係を、ネットワ ク状に示すツ ルです
ネットワーク状に示すツールです。
討論モデルを作成する際に、論証や反証などを抽出する作業を支援します。

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2．原子力機構の取り組み

コンピュータの専門家ではない、調査の専門家（エキスパ ト）が 自分のノウハウをル ル化（エキスパート）が、自分のノウハウをルール化し、エキスパートシステムを作成することを支援するツールです。

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2．原子力機構の取り組み

ユーザー同士が、周知・連絡・意見交換などのコミ ニケ シ ンをするのを支援するツ ル
コミュニケーションをするのを支援するツールです。

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2．原子力機構の取り組み

地質環境調査のマネージャーが、進行中の調査作業の進捗状況や 最新の地質環境モデルの作業の進捗状況や、最新の地質環境モデルの内容や、関連する情報を迅速に把握することを支援するためのツールです。
支援2010年度バックエンド週末基礎講座（2010年10月30日-31日、福井大学文京キャンパス 産学官連携本部３階研修室）

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2．原子力機構の取り組み

キーワードを入力すると、世界各国の地層処分関係機関のサイトに同時にアクセスして 関連関係機関のサイトに同時にアクセスして、関連する報告書などする報告書などを一斉に検索できるツールです。
斉 検索 きるす。

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2．原子力機構の取り組み

専門家のノウハウが、ルールの形で整理されています。
されています専門家ではない人が、調査や解析、評価などを実施することを支援します。

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2．原子力機構の取り組み

ルール形式では表現しにくい過去のトラブル事例などの発生原因や対処方法が格納してあり、キーワードで検索することができます。

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2．原子力機構の取り組み

既存のデータベースをそのまま利用します。
存 デ
まま利 します2010年度バックエンド週末基礎講座（2010年10月30日-31日、福井大学文京キャンパス 産学官連携本部３階研修室）

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2．原子力機構の取り組み「読む」だけでなく、「興味のある人が、実際に解析を試してみる ことができるインタラクティブ
解析を試してみる」ことができるインタラクティブな報告書（電子性能評価レポート）の作成を支援するツールです。

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知識管理システムのデモンストレーション

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http://kms1.jaea.go.jp/kmsif/kms_login.html
へアクセスください。

（経済産業省資源エネルギー庁からの受託事業として実施した「地質環境総合評価技術高度化開発」，「先進的地層処分概念・性能評価技術高度化」の成果の一部を用いています）

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