基于專利知識的機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、在綜合分析了專利文本的處理方法、基于專利知識的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀后，本文針對當(dāng)前英文專利知識應(yīng)用于創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究中存在的一些關(guān)鍵問題，提出了新的解決方法，主要研究進(jìn)展體現(xiàn)在以下五個(gè)方面:
　　一、專利自動(dòng)分類方法研究
　　研究了專利文本部分的表述特點(diǎn)，分析了包括特征選擇算法和分類算法的現(xiàn)有分類方法用于專利文本自動(dòng)分類的缺點(diǎn)?；谛畔⒃鲆嫠惴ê蚄鄰近算法，提出了改進(jìn)的信息增益算法用于特征選擇，改進(jìn)的K鄰近算法用

2、于專利分類，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了一種高效的專利自動(dòng)分類方法。最后以美國專利的分類試驗(yàn)為例，說明該專利自動(dòng)分類方法能準(zhǔn)確有效地實(shí)現(xiàn)專利文本分類，并且有助于在基于專利的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中的檢索和分析應(yīng)用。
　　二、專利創(chuàng)新性評估方法研究
　　根據(jù)專利中所包含知識的特點(diǎn)，采用動(dòng)詞和名詞分別代表原理設(shè)計(jì)知識和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識。通過引入信息熵的概念，分別提出了專利知識新穎度和相容度的量化評估方法。結(jié)合形態(tài)學(xué)分析方法，建立了組合專利知識的創(chuàng)新性評

3、估模型，提出了基于形態(tài)學(xué)分析的組合專利知識創(chuàng)新性評估過程。以具有自鎖功能的直線驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中所采用的專利知識評估作為例子，通過試驗(yàn)對比分析了專利數(shù)量和專利知識詞匯數(shù)量對創(chuàng)新性評估結(jié)果的影響，驗(yàn)證了提出的新穎度和相容度量化評估方法以及組合專利知識創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法的有效性。
　　三、機(jī)械產(chǎn)品專利作用結(jié)構(gòu)知識獲取方法研究
　　針對機(jī)械產(chǎn)品專利，分析了現(xiàn)有專利作用結(jié)構(gòu)知識提取和表示方法所存在的問題，提出了針對英文專利的作用結(jié)構(gòu)知識獲取方

4、法，包括技術(shù)對象和技術(shù)關(guān)系兩方面提取任務(wù)。提出了作用結(jié)構(gòu)知識圖形化表示方法，建立了基于可擴(kuò)展標(biāo)記語言結(jié)構(gòu)XSD和統(tǒng)一建模語言UML的專利作用結(jié)構(gòu)知識表示模型。研究了機(jī)械產(chǎn)品專利語言的特點(diǎn)，采用最大熵模型和領(lǐng)域內(nèi)專利術(shù)語詞典識別并提取技術(shù)對象，通過建立組成類動(dòng)詞庫識別核心動(dòng)詞提取技術(shù)關(guān)系。該專利作用結(jié)構(gòu)知識表示模型具有建模便捷和提取過程計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理等特點(diǎn)。結(jié)合美國專利實(shí)例，闡述了從專利中提取作用結(jié)構(gòu)知識，寫入XSD結(jié)構(gòu)化文檔，最后轉(zhuǎn)化為

5、作用結(jié)構(gòu)表示圖的獲取過程。
　　四、基于專利靈感啟發(fā)的機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)研究
　　總結(jié)了專利中有助于靈感啟發(fā)的知識類型，分析了各類知識的特點(diǎn)，提出了基于正則表達(dá)式和非確定有限自動(dòng)機(jī)的專利靈感啟發(fā)知識提取方法，并結(jié)合專利作用結(jié)構(gòu)知識構(gòu)建了用于靈感啟發(fā)的專利知識表示模型。根據(jù)授權(quán)發(fā)明專利的發(fā)明形式，結(jié)合專利知識類型，系統(tǒng)性地提出了靈感啟發(fā)方式，發(fā)現(xiàn)了一些至今未出現(xiàn)的新啟發(fā)方式。在此基礎(chǔ)上，提出了基于專利靈感啟發(fā)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程，通過

6、構(gòu)建以靈感啟發(fā)方式和專利知識為核心的靈感啟發(fā)環(huán)境，激發(fā)設(shè)計(jì)者的靈感輔助創(chuàng)新設(shè)計(jì)。以具有自鎖功能的液壓油缸創(chuàng)新設(shè)計(jì)為例，驗(yàn)證了這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程的可行性和有效性。
　　五、基于專利知識的計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新系統(tǒng)研究
　　以前述理論研究為基礎(chǔ)，開發(fā)了由知識庫、專利庫、規(guī)則庫和功能模塊組成的基于專利知識的計(jì)算機(jī)輔助創(chuàng)新系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了基于專利知識的啟發(fā)創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程。結(jié)合液壓油缸產(chǎn)品設(shè)計(jì)，說明了該系統(tǒng)功能模塊的操作界面及操作方法，初步驗(yàn)證了該系