基于专利文本多粒度深层语义的技术演化路径智能识别方法研究

[目的/意义]专利文本是技术演化分析的可靠知识来源。利用领域多层本体和Sentence-BERT深度学习预训练模型可分别从词和句子两个角度挖掘多粒度深层文本语义信息,提升专利文本语义挖掘的全面性,进而提高技术演化路径识别的准确性。[方法/过程]以深度学习、基于本体的相似度计算及谱聚类算法等大数据和人工智能技术为基础,实现准确、高效、全面的技术演化路径智能识别。构建领域词典和领域本体,根据领域词典抽取专利摘要中的领域术语,根据领域本体中不同术语的最近共同祖先节点的深度,从词语级别计算专利摘要间的语义相似度;利用Sentence-BERT对专利摘要进行向量化表示,计算句子层面的语义相似度;结合两种相似度的计算结果构建相似度矩阵并进行谱聚类,根据谱聚类结果和专利时序特征识别技术演化路径。最后以光刻领域专利数据为例进行实证研究。[结果/结论]实验结果表明,谱聚类得到的技术类别划分结果的准确率、精确率、召回率和F1值的平均值均达到了85%以上,说明文章提出的基于专利文本多粒度深层语义的技术演化路径智能识别方法是有效的,其有助于科研人员、企业决策者和政府决策者探究技术发展历程,研判技术创新方向,推动关键技术研发。

颠覆性技术识别与扩散趋势预测:概念模型与实证分析

发现并判断技术颠覆性潜力和扩散趋势,能够为国家和政府科技资源分配与未来产业的超前布局提供精准决策依据。首先,本文构建了颠覆性技术识别与扩散趋势预测的概念模型;其次,依据此模型以3D打印领域为例,从离群性和影响力维度识别颠覆性专利,提取颠覆性技术;最后,基于识别的颠覆性专利的施引专利,将自动标签和战略坐标应用于技术主题扩散路径绘制中,提出一种新的多位态自动标签技术主题扩散趋势预测方法,用于揭示核心、边缘、成熟、新兴等位态主题之间的动态扩散关系。研究发现,离群专利与颠覆性技术之间存在共生、匹配和关联的内在逻辑关系,从离群专利视角识别颠覆性技术具有可行性;1955—2017年,3D打印领域的颠覆性技术主要分布在高端装备制造、生物医药和材料3大方向,突出的技术领域是运输、发动机/泵/涡轮机、生物材料分析、半导体、环境技术;多位态自动标签技术主题扩散趋势预测结果显示,生物医疗3D打印技术主题未来发展潜力巨大。

基于专利数据的浙江省高校院所技术转化特征演变分析

技术转化是国家科技创新体系的重要组成部分,对提升科技创新体系效能、促进科技经济融合发展有重要作用。文章以2011—2020年浙江省高校院所专利技术转化数据为基础,利用文献计量学与图谱可视化工具从动态演变视角对浙江省高校院所专利技术转化的时间分布特征、空间分布特征、行为主体特征和技术客体特征进行了深入分析,全面、客观揭示浙江省高校院所在科技成果转化过程中呈现的规律与问题,以期为深化创新体系改革与相关政策制定提供参考。

基于专利计量的浙江省量子信息技术分析

以量子计算、量子通信和量子精密测量为代表的量子信息技术,是抢占未来竞争优势的颠覆性技术之一,已成为各国构建未来产业竞争力,维护国家技术主权的重要方向之一,浙江省于近年来也制定了相关政策,支持量子信息技术发展,加快布局一批包括量子信息在内的未来产业先导区。本文基于专利文献计量方法,对浙江省量子信息技术的发明专利进行分析,目前浙江省的量子信息技术仍处于初级发展阶段,需要进一步完善顶层设计,加强基础研究,加快引育高端人才,营造量子信息技术发展良好的创新环境。

基于专利引文网络挖掘的技术研发路径识别与颠覆性创新信号探测研究

技术创新作为积蓄国家战略科技力量的重要环节,是打造科技强国、推动创新型国家建设的必由之路。在技术创新过程中,厘清技术竞争主体、技术演化路径、技术竞争阶段特征与演进趋势,是寻求技术赶超与创新发展面临的重要问题。本文从技术研发的路径依赖理论与颠覆性创新的技术不连续理论出发,基于专利引文网络分层视角,通过对高持续性知识贡献专利的挖掘,实现技术演化主路径的识别和颠覆性创新信号的探测,并以半导体材料领域为例进行了实证研究和分析。通过对半导体材料领域的技术演化路径的挖掘和颠覆性创新信号的探测,发现了“新型非易失性存储器”“化合物半导体衬底制备”“氮化镓基射频器件”“氮气反应溅射锌靶薄膜半导体材料”“无机半导体材料量子点”等具有较强颠覆性创新信号的半导体材料领域关键技术,同时发现宽禁带半导体材料正带来全球新一代电力电子与光电子技术的颠覆性变革,在此基础上,对半导体材料领域的技术研发路径和研发趋势进行了探讨。从实证研究及其应用效果来看,本文构建的基于专利引文网络挖掘的技术研发路径识别与颠覆性创新信号探测方法具有较强的实用性和领域拓展性,可以为科技界及产业界了解技术领域发展脉络和进行研发战略布局提供有效的情报支撑。

基于xDeepFM模型的关键核心技术识别及竞争态势分析——以通信设备制造产业为例

[研究目的]基于“逆变”情景,通过对通信产业的关键核心技术进行识别,以探寻逆变动力源及其竞争态势演化。[研究方法]梳理关键核心技术的定义、特征及识别方法,选取诺基亚、爱立信、华为及中兴4家通信设备企业自1984年起在全球申请的百万条专利为样本,构建基于因子分解机的深度预测神经网络模型(xDeepFM),实现关键核心技术识别与竞争态势分析。[研究结论]基于xDeepFM构建的识别模型能够有效在浩繁的专利数据中完成关键核心技术识别。通过对识别后的关键核心技术进行主题分析,评估通信产业关键核心技术竞争态势,为识别关键核心技术特征、打赢关键核心技术攻坚战提供情报支持。

建筑幕墙专利申请现状及发展

幕墙(Curtain Wall),是建筑物的外墙围护,不承受主体结构荷载,像幕布一样挂上去,故又称悬挂墙。玻璃幕墙在我国始于20世纪80年代,主要标志建筑是1983年的北京长城饭店和上海联谊大厦。幕墙一经诞生,就成为现代建筑设计中的主要元素。从摩天大楼到体育场、大剧院,随着幕墙应用领域的不断扩大,幕墙相关技术也在不断更新迭代。现有研究成果主要对已有玻璃幕墙代表建筑物进行分析,总结幕墙的发展阶段,或对幕墙的生产和使用情况进行统计。但是对于不同类型幕墙的结构改进与研究方向,却并无系统性的总结或研究。因而,为全面把握幕墙的主要研究内容,从专利分析的角度,对幕墙的相关专利申请进行检索和分析,旨在站位已有幕墙结构的研究基础,预测未来幕墙技术创新方向,为幕墙领域的技术创新发展提供建议。

高价值专利影响因素分析及主题挖掘——以纳米药物领域为例

挖掘高价值专利影响因素及主题有利于政府和企业进行前瞻性专利战略部署,对抢占技术先机、赢取竞争优势具有积极意义。文章首先依托专利数据,采用因子分析法计算专利综合价值评分,依据二八原则筛选高价值专利;然后对专利指标及其分类标签进行特征分析、差异性分析和回归分析,探究影响专利价值的因素;最后使用BERTopic主题模型挖掘高价值专利主题。选取“纳米药物”专利数据进行实证分析,结果表明该方法能有效探究出专利价值的强影响因素,筛选出的高价值专利与其他方法获得结果高度一致。

技术生命周期视域下专利技术主题演化分析方法研究——以视频图像处理技术领域为例

[目的/意义]专利技术主题演化分析可以深刻揭示主题领域的技术发展脉络,如何对其进行准确挖掘对企业提高技术创新能力至关重要。[方法/过程]沿着“技术演化理论构架”→“技术生命周期划分”→“技术主题提取”→“技术主题演化分析”这一研究主线,以自建数据库为数据来源,首先,基于Logistics模型进行技术生命周期划分;然后,分别利用LDA主题模型和PCA+K-means模型进行技术主题提取,并从技术主题强度和技术主题内容两个维度进行技术主题演化分析;最后,以视频图形处理技术领域为例,验证模型的有效性和适用性。[结果/结论]研究结果表明,文章构建的智能模型可以挖掘出主题领域的热门和新兴主题,该分析方法对于认识和追溯技术主题演化规律进而厘清关键技术的发展脉络具有实际应用价值。

合成氨催化剂专利现状

氨是人类生命和生态系统所必需的化学物质之一,已广泛用于纺织工业、塑料、染料、炸药和肥料等生产领域。目前,全球氨的生产每年达到了1.7亿吨,其中,全球氨产量的90%仍然通过公认的Haber-Bosch法生产,该方法使用铁基催化剂在高温高压条件下(400~600℃,100~200个大气压)由氮气和氢气直接合成氨,这导致高昂的生产成本和巨大的能源消耗,迫切需要开发更加经济环保的氨合成工业制法。在可持续的氨生产方面,目前正在研究许多可替代的方向,这些方向包括电催化方法、光催化合成氨和化学循环路线。其中,电催化氮还原方法(NRR)与HaberBosch技术相比,可节省超过20%的总能量消耗,电化学还原也可以与可再生的太阳能和风能结合供电,这在商业应用方面有着巨大的应用潜力。

基于神经网络和自然语言处理的智能对话机器人技术专利现状

本文针对神经网络和自然语言处理的智能对话机器人专利技术分析,分析了神经网络和自然语言处理的智能对话机器人技术国内外发展情况。在智能对话机器人行业起到借鉴作用。近年来,随着人工智能和大数据技术的发展,聊天机器人的热度越来越高,聊天机器人(Chatbot)是可以通过语音或文字与用户进行对话交流的计算机程序,其能够模仿人类对话,它不仅仅是一个简单的问答系统,而是一个能够理解自然语言的平台,比如百度的小度、苹果的Siri、微软的小冰、IBM的Waston等,在不同的场景下,聊天机器人有着不同的定位和功能,为了使聊天机器人能理解用户的问题,机器人需要使用文本或者语音对人类进行对话,这需要自然语言处理(Nature Language processing,NLP),而为了可以使得机器人更智能地与用户进行聊天,这需要基于神经网络进行大模型数据训练,使其具有自主学习能力;人工智能(Artificial Intelligence,AI):是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门的综合学科,人工智能企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。

基于重叠社区的新兴技术识别

基于专利数据识别领域内新兴技术主题,有利于准确把握未来技术发展趋势。文章建立专利引用关系网反映技术集群程度,基于Louvain社区发现算法进行引用网络聚类得到初始社区,设计核心-边缘标签传播的重叠社区发现算法得到重叠专利集;将获取的重叠专利数据集作为候选新兴技术,构建新兴技术识别指标体系判断候选集中新兴技术专利,并进行主题挖掘。研究发现:将Louvain算法与核心-边缘标签传播算法相结合可得到高质量的重叠社区;基于重叠社区、多维度测度指标及LDA模型,能更能全面、准确获得新兴技术主题。

中国专利奖视角下的颠覆性技术识别分析

为充分利用专利结构化数据和文本数据,实现准确有效的颠覆性技术识别,以中国专利奖为切入点,提出基于图神经网络的颠覆性技术识别框架。首先以获得中国专利奖的授权发明专利定义颠覆性技术,解决技术定义难的问题;接着使用Neo4j图数据库构建异质有向图,存储专利多重关系数据和方向信息,解决关系数据利用率低的问题;最后使用关系图卷积神经网络(R-GCN)模型进行训练,实现颠覆性技术识别,解决识别效果不佳的问题。研究表明以获得中国专利奖的专利技术直接定义颠覆性技术是合理且可靠的;提出的颠覆性技术识别框架能充分利用专利数据信息和专利异质有向图中空间信息,识别出绝大部分的颠覆性技术,丰富了图神经网络在颠覆性技术识别方面的研究。

组织黏合剂专利技术分析

每年在全世界会发生各种各样的交通事故和自然灾害,导致大量的人员死亡和不同程度的受伤,在受伤以后往往需要对皮肤和其他损坏的组织进行密封以防止失血过多,异物侵入以及伤口感染恶化导致伤势加重或死亡。目前,在临床上伤口和其他组织的切口愈合影响因素最大的是医生的技术和医疗手段,而切口的闭合最主流的技术的是针线缝合与缝合钉的机械固定。然而,手术缝合线与缝合钉之类的常规缝合技术有很多局限性,在大规模用于液体环境如血管缝合时效率较低,并且容易造成气体和液体的泄露,因为使用时间较长也容易引起组织破损或炎症反应,在伤口愈合以后需要进行拆线,也很容易留下较大的疤痕影响美观。

电解槽双极板涂层材料专利现状

氢能是绿色能源,具有能量密度高、来源、用途广等优势,是可储存的二次能源。现有的制氢技术包括天然气制氢、甲醇制氢、水电解制氢、水煤气制氢等。其中水电解制氢技术成熟,场地受限性小,设备简单、运行可靠,不产生污染,备受重视。通过水电解制氢,可以实现零碳排放,有助于实现“碳达峰”和“碳中和”的双碳目标。

基于水平井分段压裂技术的专利现状

为了提高水平井采收率,需要对石油钻采领域中占有重要位置的水平井分段压裂技术进行研究。本文重点分析全球及中国范围内有关水平井分段压裂的专利申请信息、专利布局、重点申请人的技术构成以及技术发展状况等。技术概述通常将水平井分段压裂技术分为三种:化学隔离分段压裂技术,先对第一段进行射孔,然后通过油管压裂,最后用液体胶塞和砂子隔离完成压裂;机械封隔分段压裂技术主要应用于套管井;水力喷射分段压裂技术,利用专用喷射工具产生高速流体在孔道内将动能转化为压能,形成方向单一的裂缝。

专利视角看光刻机技术应用

光刻机是半导体制造过程中的核心设备之一,它包括光源、掩模版、光学系统、工件台等关键组件。光刻机的设计和制造难度极高,需要精确控制光源波长、光学系统的数值孔径、工件台的定位精度等,以实现高精度的图案转移。随着技术的发展,光刻机也在不断进步,例如从传统的紫外光刻技术发展到极紫外光刻(EUV)技术,以支持更小特征尺寸的集成电路生产。光刻机是一种用于微电子芯片制造中的关键设备,它通过光刻技术将芯片设计图案投影到硅片表面,从而实现微小的图案化制造。光刻机的发展经历了从简单到复杂、从粗糙到精细的演变过程,为现代微电子行业的发展提供了重要支持。

PSI5接口及协议专利技术现状

PSI5用于将多个传感器连接到汽车电子控制单元,被广泛用作安全气囊和相关约束系统的主要传感器通信总线。PSI5通信协议采用两线制电流传输、曼彻斯特编码的数字传输方式,具有高电磁兼容性和低干扰性,可在不同总线模式下实现同步或者异步操作、全双工通信等。PSI5在中速范围内的通信成本比CAN或FlexRay更低,且具有与传感器数据兼容的数据速率。PSI5接口在汽车电子安全系统中应用广泛,PSI5接口及协议技术被国内外汽车厂商和半导体厂商持续关注。本文基于PSI5接口及协议技术领域的专利申请,介绍了该领域的行业概况,技术分支,以及申请人情况。

基于专利分析的甜白葡萄酒技术发展现状

本文从专利技术的视角,分析了以高端冰白葡萄酒和贵腐葡萄酒为代表的甜白葡萄酒的技术发展现状,主要从地域分布、品种选择、酿造技术、安全性控制等方面展开介绍,以期为解决高端甜白葡萄酒产量与市场需求的矛盾、饮用安全性问题以及广大企业和酒庄寻求自身在高端甜白葡萄酒方面的发展提供借鉴。

基于创新能力培养的高校图书馆专利教学探索

创新能力是创新创业人才培养的基础,图书馆能否开展专利教学并助力大学生创新能力培养值得探讨。在对创新能力培养中专利教学的必要性以及高校图书馆专利教学的可行性分析的基础上,对高校图书馆开展专利教学的方式、内容进行实证研究,归纳专利教学框架,评估专利教学效果。发现高校图书馆开展专利教学不仅是开拓服务、普及知识产权教育的需要,对培养学生创新能力也具有重要的作用。