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1、,题目解释,面向概念设计 的 专利知识挖掘方法研究,产品创新的重要阶段,特点 创新性和实用性的知识载体 意义 缩短研发时间、减少研发经费 研究方向 如何充分挖掘专利知识，用于产品创新,一、概念设计知识空间的层次结构,1.产品概念设计定义：全面考虑各种设计约束条件下，以产品功能需求为输入，产品结构方案解为输出，由抽象到具体、整体到局部的层次化映射求解过程。,2.概念设计的组成,组 成,分层映射的概念设计需多层次知识空间的支持,A设计师掌握的已知空间 开放性，空间扩展无限接近完备B专利具备的知识空间 C已知空间中为专利应用的部分 部分知识的有效性D已知空间中未被专利应用的部分提供产品创新的机会E专
2、利中已应用但未被已知空间掌握,3.多层次知识空间,A设计师掌握的已知空间（AR，AF，AP，ASB专利具备的知识空间（BR，BF，BP，BS）C已知空间中为专利应用的部分（CR，CF，CP，CS）D已知空间中未被专利应用的部分（DR，DF，DP，DS）E专利中已应用但未被已知空间掌握（ER，EF，EP，ES）,概念设计知识空间的层次结构图表,概念设计过程中的各层次（RFPS)都具有各自的知识空间（ABCDE),4.专利知识挖掘的作用,扩展设计的知识空间（挖掘各层次E空间扩展C空间再扩展A空间）避免重复设计（识别各层次C空间）促进产品创新（识别各层次D空间）,A设计师掌握的已知空间 B专利具备的
3、知识空间C已知空间中为专利应用的部分 D已知空间中未被专利应用的部分E专利中已应用但未被已知空间掌握,小结,研究了概念设计知识空间层次结构体系分析专利知识空间与已有设计知识空间之间的关系说明专利知识挖掘具有的3点作用,二、专利知识的挖掘,1.专利知识挖掘的定义 以专利为研究对象，以概念设计知识需求为目的 对专利知识需求空间 专利知识功能空间 专利知识原理空间 专利知识结构空间 四个知识空间的发现过程。,2.专利知识挖掘的过程,专利数据准备,根据用户设计需要 具有 进行专利的检索和下载 统一 删除误检和重复的专利 数据 对专利进行过虑 格式 文档格式的转换 图像格式 识别技术 文字 超文本格式
4、专利网页分析器 文字 专利数据库,专利技术特征抽取,定义 基于专利数据库,利用自然语言理解技术,提取技术特征信息,将非结构化的文本转化为结构化信 息的过程。专利技术特征库 专利标识（PN）（PAT)专利的技术领域(PF)特点：主题及类型直接反应 专利的设计目的(PR)包括：设计对象FO 专利的技术方案(PS)目的功能FU 专利的技术评价(PE)工作原理FP 专利技术特征抽取 专利的技术领域特征抽取 约束条件FC 公式 特点 专利产生的源动力 包括 设计要求 roi 专利的设计目的特征抽取 各个设计要求的重要性系数wi 公式 特点 为满足设计目的而采取的技术特征集合 包括 技术组件集合SC(技术
5、系统的零部件、系统的作用对 象、零部件的属性特征）专利的技术方案特征抽取 组件间的技术关系集合SR（层次关系、属性关系、作 用关系）步骤 词法分析 提取冠词、数词间的名词短语 句法分析 剖析句中主谓宾 语义分析 确定组件属性和作用关系 模式匹配 存信息于专利技术特征库,专利知识空间发现,定义：基于专利技术特征库，通过分类、关联、模式识别等方法形成专 利知识空间。包括 专利的表层知识发现阶段 专利具备的需求层空间BR 专利具备的结构层空间BS 专利的深层知识发现阶段 产品的功能结构知识空间BF(描述满足产品需求的所有功能及功能关系集合）产品的基本功能或分功能实现的具体物理效 应及作用几何和作用运
6、动等知识集合BP（目的功能原理解、分功能原理解、子功能原理解）,小结,提出了一种面向概念设计的专利知识挖掘方法建立了统一的专利技术特征表示模型利用词法分析、句法分析、语义分析、等自然语言理解技术抽取专利技术特征信息通过不同层次的知识挖掘形成专利知识空间,三、基于专利知识挖掘以钻夹头为示例,钻夹头需求知识挖掘 基于 知识空间进行的,A设计师掌握的已知空间 B专利具备的知识空间,钻夹头需求知识挖掘,D已知空间中未被专利应用的部分E专利中已应用但未被已知空间掌握,在可靠加紧、操作方便等领域拓展自己的产品,目前没有夹持任意形状的钻夹头出现在市场上，是有意义的创新方向,前两张图表,可靠加紧、操作方便等领域拓展自己的产品,小结,该专利知识挖掘方法充分利用专利资源为概念设计提供丰富的设计知识有效提高了产品的创新能力,总结,针对概念设计的知识需求提出专利知识挖掘方法获取不同层次的专利知识辅助产品创新设计,
