Введение к работе
Научно-техническая революция стала причиной неуклонного и прогрессирующего возрастания числа новых исследований и разработок в науке и технике. Увеличиваются темпы обновления прикладных научно-технических идей и роста конечных параметров новой техники, уменьшается время промышленной реализации научных идей. Одним из важнейших источников научно-технического прогресса являются изобретения. Государственная экспертиза изобретений, как часть патентной стратегии государства, является важной задачей, решение которой определяющим образом влияет на технический, оборонный и экономический потенциал страны. В рамках требования скорейшего освоения новшеств возникает необходимость повышения оперативности процессов оформления, подачи и рассмотрения заявок на изобретения и принятия по ним решения. Существующая система экспертизы приводит к тому, что время анализа заявки составляет в среднем не менее 2-х лет, при этом ценность описания изобретения как источника информации снижается за этот период со 100 до 60-70%. Кроме того, запоздалая информированность приводит к повторному изобретательству, не позволяет комплексно осваивать новации. Указанные проблемы нуждаются в разрешении на фоне резкого увеличения объема научно-технической информации, при этом снижается относительная информированность разработчиков. В условиях информационного взрыва все трудней приходится работать и экспертам. В настоящее время на одного эксперта приходится более 50 заявок в год, что не может обеспечить оперативное и качественное их рассмотрение существующими методами.
Выше изложенное свидетельствует об актуальности и практической значимости автоматизации и совершенствования информационного обеспечения патентной деятельности, в частности экспертизы изобретений по критериям патентоспособности. Решение задач совершенствования информационного обеспечения экспертизы изобретений существенно зависит от форм и методов представления научно-технической информации и технологии ее обработки.
Анализ источников (С.Ботуз, Т.А.Арешев, А.В.Андрейчиков, В.И.Блинников, Л.В.Александров, Н.Н.Карпова, Л.Кравец, М.В.Крюкова и др.) позволяет сделать вывод о том, что в настоящее время наиболее хорошо разработаны автоматизированные информационно-поисковые системы патентной информации. Значительных успехов добились разработчики систем поддержки изобретательства, предпринимаются попытки построения баз знаний предметных областей, рассматриваются вопросы создания виртуального окружения эксперта, совершенствуются методы безбумажного делопроизводства, развиваются информационные технологии патентно-конъюнктурных исследований с использованием структурных матриц и обобщенных графов. В то же время вопросы автоматизации проверки патентоспособности технических предложений не получили достаточного развития, не достаточно разработаны также вопросы формализации заявочных материалов, вопросы создания единой базы знаний соответствующей области уровня техники.
В настоящее время человеку-эксперту приходится определять предметную область изобретения, отбирать массив патентных документов, проводить сопоставительный анализ с сущностью предлагаемого решения по текстовым описаниям. При этом область поиска оказывается
обширной, затрагивает смежные отрасли. От эксперта требуется большой опыт и высокая квалификация. Процесс рассмотрения заявки занимает месяцы, достоверность оценки при этом составляет менее 100%.
Данная проблема нуждается в разрешении. Выход из данной ситуации предлагается искать в области разработки формальных моделей технических решений и уровня техники и методов их обработки в автоматизированных системах.
Результаты, полученные в области представления знаний, разработки баз знаний, формализации данных, а также степень и направленность информатизации в патентной отрасли позволяют говорить об актуальности создания формализованных методов представления заявочных материалов и их обработки с помощью вычислительных систем..
Целью работы является повышение оперативности и достоверности принятия решения о соответствии технического предложения критериям патентоспособности.
Поставленная цель требует решения следующих научно-технических задач:
-
Формализация исходных материалов заявки на изобретение для последующего построения математической модели технического предложения.
-
Построение семантической модели уровня техники.
-
Разработка методов формализованной обработки патентной информации.
-
Разработка технологии определения патентоспособности изобретений, служащей основой создания автоматизированной системы патентной экспертизы.
Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе использовались: системный подход, теория множеств, теория графов, структурные методы распознавания образов, методы логического программирования, методы построения семантических сетей, методы инфо-логического и логического проектирования баз знаний.
Научная новизна. К числу основных научных результатов, полученных в ходе исследования, относятся следующие:
-
Поставлена и решена научная задача формализации методов определения патентоспособности изобретений, как задача распознавания, т.е. определения принадлежности технического предложения к классу объектов, обладающих свойствами патентоспособности.
-
Создана методика построения "патентного заявочного подъязыка", являющегося ограниченной моделью естественного языка и предназначенного для ввода материалов заявки в автоматизированную систему с использованием ЕЯ-конструкций.
-
Создана многоуровневая семантическая модель уровня техники, представляющая собой целостную модель предметной области, синтезированную из ряда локальных моделей, семантически связанных между собой.
-
Создана математическая модель изобретения для целей патентной экспертизы.
-
Разработан метод иерархической скалярной кластеризации предметной области, ставящий в соответствие однотипным объектам предметной области (объектам в базе знаний) зависящий от структуры и состава данного объекта комплексный скалярный показатель, по которому осуществляется кластеризация предметной области.
-
Применены методы структурного (синтаксического) распознавания для определения изобретательского уровня и промышленной применимости изобретения, путем разработки формальных порождающих грамматик для описания комбинаций признаков из заявки и из уровня техники и распознающих конечных автоматов, производящих сравнение полученных комбинаций.
-
Разработана технология автоматизации принятия решения о патентоспособности технического предложения, представляющая собой комплекс этапов формальной обработки патентной информации.
Практическая ценность диссертационной работы заключается в следующем:
- программная реализация разработанных моделей и методов инфор
мационной поддержки проверки патентоспособности позволяет по
высить оперативность принятия решения по заявке на изобретение
вследствие исключения процедур поиска известных из уровня тех
ники решений человеком-экспертом;
- формализация процессов экспертизы позволяет довести объем вы
борки, на которой происходит распознавание объекта изобретения
до 100%;
разработанные методики обработки заявочных материалов позволяют снизить расходы на патентование, а также снизить нагрузку на государственную экспертизу за счет предварительной проверки патентоспособности заявки средствами заявителя;
полученные модели предметной области позволяют создавать отраслевые базы знаний уровней техники предметных подобластей.
Результаты диссертационной работы реализованы:
- в войсковой части 32103 (акт в/ч 32103 от 10.05.2000 г.);
в войсковой части 08317 (акт в/ч 08317 от 29.03.2000г.);
в ГКНПЦ им.М.В .Хруничева (акт от 06.05.2000 г.);
в РИИС в учебном процессе (акт от 29.03.2000 г.). Реализация положений работы показала следующее:
расходы на патентование в организации снижаются на 30-50% за счет подачи только патентоспособных решений;
достоверность оценки патентоспособности силами патентных органов составляет 90%;
время поиска релевантной информации снижается в 2 раза;
информационный шум снижается на 40%.
Апробация работы. Основные положения диссертационной рабо
ты докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях
и семинарах в в/ч 32103, в/ч 73790, в/ч 08317, ВИКА им.
А.Ф.Можайского.
Основные материалы диссертации опубликованы в 7 статьях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех разделов, выводов, заключения, списка литературы и приложения. Текст изложен на 190 страницах, включает 27 рисунков, теорему, 5 таблиц, список литературы из 97 наименований.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Методика формализации сущности изобретения.
-
Семантическая модель уровня техники как целостная модель предметной области, составленная из локальных представлений.
-
Метод иерархической скалярной кластеризации предметной области для определения новизны изобретения.
-
Методы синтаксического распознавания для определения патентоспособности изобретения.
-
Технология информационной поддержки принятия решения о патентоспособности.
