第7期 2017年7月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)07012303
D0I : 10. 13462/j. cnki. mmtamt. 2017. 07. 025
No.7 Jul.2017
基于向量空间的专利设计知识创新性评估算法
于丽娅",，王自勤"，球晶磊”，姚雪梅"
(1.贵州大学a.现代制造技术教育部重点实验室;b.机械工程学院，贵阳都计算机应用研究所，成部610041）
550025;2.中国科学院成
摘要：为利用专利中的设计知识辅助创新设计，通过分析专利设计知识的特点，以专利文献中的动名调短语进行创新层次特征轴取。通过引入向量空间的余弦相似度原理，设计了基于向量空间的专利设计知识创新性评估算法，实现专利设计知识的量化评估辅助设计者创新设计。以自锁功能创新设
计为例，验证了提出的专利创新性评估方法的有效性以及实用性。关键词：专利设计知识：向量空间；相似度；创新设计
中图分类号：TH16;TG506
文献标识码：A
Novelty Evaluation Algorithm of Patent Design Knowledge Based on Vector Space
YU Li-ya'a.lb, WANG Zi-qin', QU Jing-lei?, YAO Xue-meil*
(1a. Key Laboratory of Advanced Manufacturing Technology , Ministry of Education; b. School of Mechanical Engineering, GuiZhou Unversity, GuiYang 550025, China; 2. Chengdu Institute of Computer Applications, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, China)
Abstract: In order to make use of the design knowledge to assist the innovation design, by analyzing the characteristics of the patent design knowledge, this paper uses the verb noun phrase in the patent document to carry on the innovation level feature extraction. By introducing the principle of cosine similarity of vector space, a knowledge innovation evaluation algorithm is designed proposed based on vector space. Taking the innovative design of self locking function as an example, the validity and practicability of the proposed meth-od are verified.
Key words: patent design knowledge; vector space; similarity; innovative design
0引言
作为知识的载体，专利包含大量的新原理、新技术等创新知识，对产品的创新设计具有重要的参考和启发价值门。世界知识产权组织的一项统计指出，专利覆盖了全球研究成果的90%~95%，其中80%并未记载在其它文献中，因此挖掘专利中丰富的知识帮助设计人员进行快速有效的创新设计受到了越来越多的关注[23]
根据专利法规定，发明专利必然包含新知识，但由
于专利采用的设计原理和结构不同，导致不司专利设计知识的新颖性不同，从而影响对后续创新设计的启发和指导作用。针对专利的创新性及相似度评价，近年来研究人员开展了大量卓有成效的研究工作。文献 4」通过引入信息摘的概念，提出了专利设计知识的新颖度和相容度的量化计算方法。文献[5]基于技术特征效果、常规试验能力等因素为重要的判别点构造了专利创造性判断模型。随着利用文本挖掘，自然语盲理解等技术的发展，利用现代信息处理技术识别专
收稿日期：20161018；修回日期：20161117
利创新程度的研究越来越多[63]，文献[9]依据专利文献各要素的特点，建立结构树的根节点、父子节点和叶子节点的关系并应用于专利文献相似度计算。文献[10]选取训练集的专利特征，通过计算专利特征的文本相似度，并设定相似水平阀值来确定一定数量专利的创新度。文献[11]重新构建利于计算机提取的专利评价指标评价专利创新层次，解决了S-曲线部分指标难以定量获取的问题。文献[12]提出专利集成的概念，并分析专利集成中专利技术相关性的内涵，提出基于文本挖掘的PS+PC分析体系。文献[13]以专利名称、摘要、权利要求和说明书的4要素加权相似度作为专利相似度的计算方法，
现有的研究对专利技术的文本内容进行了挖掘并进行创新性评估，但未综合考虑获取和利用专利的有效设计知识辅助设计者创新。本文以专利文献中的动名词短语进行专利创新性特征提取，并引入向量空间的余相似度原理，提出专利设计知识创新性的定量计算方法，从而选择创新性较高的专利设计知识用于辅助创新设计。
*基金项目：国家自然科学基金(51475097；工信部智能制造示范项目（工信部联装[2016]213号）；费州省重大基础研究（醫科合JZ字[2014]
2001)；贵州省科学技术基金（野科合J字[2010]2095)
作者简介：于丽娅(1982一），女，贵阳人，贵州大学讲师，博士研究生，研究方向为智能制造，（E-mail)lyyu@gzu.edu.cn 万方数据