UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA INGENIERÍA DE MINAS
MONOGRAFÍA: Diferentes tipos de Software usados en Mineria Curso: Software de Mineria Autores: •
VALENCIA HUAMAN, RICARDO
Profesor: YATACO DUEÑAS, VLADIMIR HECTOR
CAJAMARCA, PERÚ 2017
El Software es una herramienta tecnológica que está ampliamente difundida y utilizada en la sociedad actual y la minería no es la excepción. Hoy se usa software en su definición más genérica en todos los procesos, tanto en presentación y manejo de información (Office) como en la toma de decisiones en toda la cadena de valor, desde la exploración, diseño y planificación de minas, hasta la simulación de procesos minero-metalúrgicos, y control de gestión de una compañía. “El software permite manejar el gran volumen de información y procesos que conlleva operar un proyecto minero. Además, es fundamental para la toma de decisiones que, para el caso de esta industria, es de altos montos, plazos y riesgos”, indica Ronald Guzmán, profesor del Departamento de Ingeniería de Minería de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Y agrega que “en la universidad estamos desarrollando modelos de toma de decisiones bajo ambientes de incertidumbre y riesgo, y modelos de eficiencia integrada mina-planta, que significarán software que, sin duda, estarán a disposición de la industria minera”.
Por su parte, Julián Ortiz, director de la Escuela de Ingeniería en Minas de la Universidad de Chile, comenta que están poniendo en el mercado un producto llamado UMine, que apunta a facilitar el trabajo de evaluación de yacimientos para casos sencillos (en los que se estima una variable), el cual ofrece herramientas convencionales de estimación de recursos, incluyendo los análisis estadísticos típicos para definir las unidades de estimación, variografía experimental y modelos, así como algoritmos de estimación (vecino más cercano, inverso de la distancia y kriging ). “Lo más destacable de este software es que se ofrecen herramientas avanzadas de simulación con interfaces muy simples. Estas son: simulación Gaussiana secuencial y por bandas rotantes para la simulación de leyes; Gaussiana truncada, plurigaussiana y simulación de indicadores, para caracterizar las distribuciones espaciales de unidades geológicas”, afirma el académico, puntualizando que esta iniciativa de investigación y desarrollo fue hecha en conjunto con Codelco.
Por otro lado, la Universidad de Chile ha desarrollado, en asociación con Yamana, un software de restitución geológica llamado U-Fo, que permite realizar unfolding, es decir, restituir la geometría de los cuerpos geológicos a su f orma original, previa a plegamientos y fallas, de modo de mejorar la estimación y categorización de los recursos. En tanto, y respecto del software minero en general en Chile, Julián Ortiz señala que el desarrollo de esta herramienta “ha estado en el discurso político como una forma de agregar valor a nuestra fortaleza como país minero. Sin embargo, no existe una política clara para fomentarlo en buena medida”. A su juicio, uno de los grandes inconvenientes que se encuentran en el ámbito del desarrollo de software es que no existen estándares de formatos de datos, de seguridad,
de transferencia de información, etc., “por lo que cada software tiene que hacerse compatible con todos los otros, lo que exige un trabajo que es innecesario. En esto las empresas de software, o bien las compañías mineras, podrían tomar la iniciativa y estandarizar algunos de estos aspectos”, dice.
Herramientas 3D Pero no solo las universidades desarrollan innovaciones en esta materia. Según Ariel Silva, gerente de Producto de Geocom, “la tendencia para 2014 en el ámbito del posicionamiento enfocado a la minería es el procesamiento de imágenes tanto para fotogrametría aérea como terrestre”. Con esa perspectiva, Geocom desarrolló Trimble Business Center en su versión 3.10, solución que permite procesar una serie de imágenes con fines métricos. Estas pueden ser recolectadas de forma aérea o terrestre; en el primer caso se necesitan sistemas aéreos no tripulados y en el segundo se consideran estaciones totales con cámaras integradas. Otra herramienta la presenta Marcelo Arancibia, vicepresidente senior de Maptek Sudamérica, quien destaca el modelamiento implícito del software Vulcan, “herramienta que está incluida en nuestra versión básica de modelamiento tridimensional (Vulcan GeoModeler)”. Integra los aspectos de modelos 3D automáticos tanto de bloques como de sólidos en una sola aplicación, “constituyendo una poderosa herramienta de diseño tridimensional”, asegura. Ariel Martínez, encargado de Gestión de Proyectos de Virtual Studio, sostiene que en su compañía la metodología de trabajo se basa en el uso de tecnología BIM (Building Information Modeling). “En la práctica esto significa la posibilidad de crear videos de recorrido 3D para proyectos de obras civiles e ingeniería hasta la aplicación de plataformas virtuales para recorrer e interactuar con instalaciones y equipos”, explica. El profesional cuenta que han apoyado la visualización de proyectos de gran importancia para el desarrollo de nuevas faenas, como Radomiro Tomic Fase II, nuevas instalaciones y proyectos de ampliación y mantenimiento para Minera Escondida, proyectos de centrales hidroeléctricas y termoeléctricas de Colbún para su difusión a las comunidades, entre otros.
Gestión minera Otros software que han tenido bastante acogida en la minería son los de gestión minera. Hans Schoch, gerente general de Micromine Chile, adelanta que prontamente lanzarán “Reportabilidad de Producción Pitram, un servicio gestionado como extensión del sistema
de operación y gestión minera Pitram”, el cual permite registrar, administrar y procesar datos operacionales en tiempo real.
Por su parte, Héctor Mendoza, subgerente de Innovación y Desarrollo de TTM, resalta el desarrollo de una plataforma de gestión de la información, de propiedad exclusiva, denominada TTM Insight, para el servicio de Ingeniería de Mantenimiento. Esta posibilita almacenar todos los datos recopilados del proceso de inspecciones, como también de la integración de los distintos sistemas de monitoreo del sistema transportador y procesar los datos para la toma de decisiones, de modo de planificar las tareas de mantenimiento en conjunto con el cliente, evitar fallas repentinas/recurrentes y mejorar la disponibilidad de los sistemas de transporte de mineral. Asimismo, Gonzalo Márquez, gerente de Ingeniería y Operaciones de Yokogawa, y José Luis Pérez, gerente comercial, dan detalles del software Exapilot, diseñado para la estandarización de la operación en plantas mineras. Esta herramienta tipo AOA ( Advanced Operation Assistance Solutions ) permite el manejo avanzado de alarmas, mensajes guías al operador, manejo estadístico de variables y entrenamiento a operadores, “aportando de esta manera al mejoramiento en la seguridad y disminución de costos en la producción (Opex) para la industria minera”, subrayan. De igual forma, Diego de la Barra, managing director de DassaultSystèmes Geovia Latin America, comenta el desarrollo de Delmia, una solución minera de Operations Intelligence, que ofrece un enfoque sistemático para el análisis de datos, la toma de decisiones basadas en hechos y lecciones históricas. “Esto hace posible identificar rápidamente las causas fundamentales de los fracasos, evaluar la eficiencia versus las mejores prácticas operativas, y predecir los futuros resultados”, afirma. En tanto, Cristián Barría, ingeniero de Aplicaciones de TecnoGlobal, destaca la nube de Autodesk denominada “Autodesk 360”. Este es un portal gratuito de 3Gb de almacenamiento (25Gb por licencia, para clientes con suscripción), que da acceso a la información donde y cuando se quiera. “También ayuda en la realización de procesos largos y que demandan mucho recurso de máquinas (PC), como por ejemplo análisis estructural, análisis energéticos, análisis de construcción sustentable, render, etc.”, puntualiza.
Sustentabilidad La sustentabilidad es un concepto que viene con fuerza en los próximos años también en lo que a software se refiere. En ese sentido, Felipe Dussaillant, gerente general de mRisk, informa que la principal innovación de la empresa es que el offering se amplió, “pasando de ser una herramienta muy enfocada al cumplimiento y manejo de variables de monitoreo ambiental, a nuevos aspectos de la sustentabilidad, tales como relaciones
comunitarias o institucionales, manejo de residuos y de sustancias peligrosas, manejo de información relacionada con energía y huella de carbono, gestión hídrica, seguridad y salud”. Según el ejecutivo, dentro del presente año sus usuarios podrán contar con aplicaciones móviles de Toresa, “principalmente para colaborar con su trabajo en terreno y monitoreo de indicadores claves de rendimiento (KPI´s)”.
El proceso de extracción de patrones a partir de datos se llama minería de datos. Es reconocida como una herramienta esencial de los negocios modernos, ya que es capaz de convertir los datos en inteligencia de negocios dando así una ventaja de información. Actualmente, es ampliamente utilizado en las prácticas de perfil, como vigilancia, comercialización, descubrimientos científicos, y detección de fraudes.
Hay cuatro tipos de tareas que normalmente se involucran en la minería de datos:
Clasificación – la tarea de generalizar una estructura familiar para utilizarla en los nuevos datos
Agrupamiento – la tarea de encontrar grupos y estructuras en los datos que son de alguna manera u otra lo mismo, sin necesidad de utilizar las estructuras observadas en los datos. Aprendizaje de reglas de asociación – Busca relaciones entre las variables. Regresión – Su objetivo es encontrar una función que modele los datos con el menor error.
Orange Orange es una suite de software para minería de base de datos y aprendizaje automático basado en componentes que cuenta con un fácil y potente, rápido y versátil front- end de programación visual para el análisisexploratorio de datos y visualización, y librerias para Python y secuencias de comando. Contiene un completo juego de componentes para preprocesamiento de datos, característica de puntuación y filtrado, modelado, evaluación del modelo, y técnicas de exploración. Está escrito en C++ y Python, y su interfaz gráfica de usuario se basa en la plataforma cruzada del framework Qt.
RapidMiner RapidMiner, antes llamado YALE (Sin embargo, otro ambiente de aprendizaje), es un ambiente de experimentos en aprendizaje automático y minería de datos que se utiliza para tareas de minería de datos tanto en investigación como en el mundo real. Permite a los experimentos componerse de un gran número de operadores anidables arbitrariamente, que se detallan en archivos XML y se hacen con la interfaz gráfica de usuario de RapidMiner. RapidMiner ofrece más de 500 operadores para todos los principales procedimientos de máquina de aprendizaje, y también combina esquemas de aprendizaje y evaluadores de atributos del entorno de aprendizaje Weka. Está disponible como una herramienta stand-alone para el análisis de datos y como motor para minería de datos que puede integrarse en tus propios productos.
WEKA Escrito en Java, Weka (Entorno Waikato para el Análisisdel Conocimiento) es una conocida suite de software para máquinas de aprendizaje que soporta varias tareas típicas de minería de datos, especialmente pre procesamiento de datos, agrupamiento, clasificación, regresión, visualización y características de selección. Sus técnicas se basan en la hipótesis de que los datos están disponibles en un único archivo plano o relación, donde cada punto marcado es etiquetado por un número fijo de atributos. WEKA proporciona acceso a bases de datos SQL utilizando conectividad de bases de datos Java y puede procesar el resultado devuelto como una consulta de base de datos. Su interfaz de usuario principal es el Explorer, pero la misma funcionalidad puede ser accedida desde la línea de comandos o a través de la interfaz de flujo de conocimientos basada en componentes.
JHepWork Diseñado para los científicos, ingenieros y estudiantes, jHepWork es un framework para análisis de datos libre y de código abierto que fue creado como un intento de hacer un entorno de análisis de datos usando paquetes de código abierto con una interfaz de usuario comprensible y para crear una herramienta competitiva a los programas comerciales. Esto se hace especialmente para las ploteos científicos interactivos en 2D y 3D y contiene bibliotecas científicas numéricas implementadas en Java para funciones matemáticas, números aleatorios, y otros algoritmos de minería de datos. jHepWork se basa en Jython un lenguaje de programación de alto nivel, pero codificación en Java también puede ser usada para llamar librerías jHepWork numéricas y gráficas.
KNIME KNIME (Konstanz Information Miner) es una plataforma de código abierto de fácil uso y comprensible para integración de datos, procesamiento, análisis, y exploración. Ofrece a los usuarios la capacidad de crear de forma visual flujos o tuberías de datos, ejecutar selectivamente algunos o todos los pasos de análisis, y luego estudiar los resultados, modelos y vistas interactivas. KNIME está escrito en Java y está basado en Eclipse y hace uso de sus métodos de extensión para soportar plugins proporcionando así una funcionalidad adicional. A través de plugins, los usuarios pueden añadir módulos de texto, imagen, procesamiento de series de tiempo y la integración de varios proyectos de código abierto, tales como el lenguaje de programación R, WEKA, el kit de desarrollo de Química y LIBSVM.
