CN113836609A - 用于检查工商业产权的技术可用性的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于检查工商业产权的技术可用性的系统，包括：计算机语言学模块，其用于接收工商业产权文献的技术字素链和/或数字化的符号映射作为输入信息，并将输入信息机器地转换为信息模型；本体存储器，其用于存储经由关联推理规则的分类法在概念上分类的物体类型；符号学模块，其与计算机语言学模块和本体存储器联接，并用于借助于存储在本体存储器中的、在概念上分类的物体类型将由计算机语言学模块生成的信息模型所包含的符号字符实例化，并产生语境化的信息模型；构造模块，其与符号学模块联接，并用于从由符号学模块所产生的语境化的信息模型来创建CAD模型；以及，3D打印设备，其与构造模块联接，并用于增材制造通过CAD模型编码的产品。

Description

用于检查工商业产权的技术可用性的系统和方法

技术领域

本发明涉及检查工商业产权(gewerblichen Schutzrechten)的技术可用性(Anwendbarkeit)的系统和方法。

背景技术

在实践中，对诸如专利申请或专利之类的工商业产权内容的工业可用性和可行性的评估是很困难的。这是由于以下事实：与评估有关的信息的表达方式是非标准化的，在不同的且以不同类型表达的信息模块之间存在复杂的关联，并且与评估有关的信息的抽象程度通常相当高。

现有技术中的各种方案涉及处理源自工商业产权申请和文献中的信息：例如文献US2019/0073730 A1公开了一种用于系统性评估文本信息组件以便揭露复杂的技术关联的方法。文献US2018/0157665 A1公开了用于专利资产组合(Patentportfolio)的计算机辅助评估的系统和方法。而文献US2006/0036632 A1则公开了借助于人工智能来评价专利的系统和方法。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于：改进用于可视化工商业产权申请和/或文献中所包含的技术概念和思想的自动化或半自动化的解决方案。

这些目的和其他目的通过具有权利要求1的特征的系统和具有权利要求8的特征的方法来实现。

根据本发明的第一方面，一种用于检查工商业产权的技术可用性的系统包括：计算机语言学模块(Computerlinguistikmodul)，该计算机语言学模块设计成用于接收工商业产权文献的技术字素链和/或数字化的符号映射作为输入信息，并且将该输入信息机器地转换成为信息模型；本体存储器(Ontologiespeicher)，该本体存储器设计成用于存储经由关联推理规则的分类法在概念上分类的物体类型；符号学模块(Semiotikmodul)，该符号学模块与计算机语言学模块和本体存储器联接，并且该符号学模块设计成用于借助于存储在本体存储器中的、在概念上分类的物体类型将由计算机语言学模块生成的信息模型所包含的符号字符实例化，并且产生语境化(kontextualisierten)的信息模型；构造模块(Konstruktionsmodul)，该构造模块与符号学模块联接，并且所述构造模块设计成用于从由符号学模块所产生的语境化的信息模型来创建CAD模型；以及，3D打印设备，该3D打印设备与构造模块联接，并且该3D打印设备设计成用于增材制造通过CAD模型编码的产品。

根据本发明的第二方面，一种用于检查工商业产权的技术可用性的方法包括以下步骤：获取工商业产权文献的技术字素链和/或数字化的符号映射作为输入信息；将所获取的输入信息以计算机语言学的方式机器地转换为信息模型；通过经由关联推理规则的分类法在概念上分类的物体类型将在信息模型中所包含的符号字符实例化，从而产生语境化的信息模型；从所产生的语境化的信息模型来创建CAD模型；以及，借助3D打印设备来增材制造通过CAD模型编码的产品。

本发明的主要思想之一在于：通过软件来提取与在专利权利要求或保护权利要求、创新概念的文本或表格描述和/或创新概念的附图中所包含的创新概念相关的信息；进行语境化处理；借助参考信息来充实功能性的实物物体；以及，由此产生数字的生产模型。然后，可以将数字的生产模型用作借助于3D打印方法增材制造原型的基础或用作在可视化软件中的数字的三维模型的基础。

根据本发明的解决方案的一个特别的优点源自以下事实，即所打印的原型为触觉和视觉的评价辅助工具，以便能够用于理解：复杂的发明物体如何组合；其功能如何；以及，工业批量制造该物体是否实际可行。

有利的设计方案和改进形式从其他从属权利要求以及参考附图的描述中得出。

根据系统的一些实施方式，3D打印设备可以具有：用于选择性激光烧结(Lasersintern)的设备、用于选择性激光熔化(Laserschmelzen)的设备或立体平版印刷设备(Stereolithographieanlage)。

根据系统的一些其他的实施方式，系统还可以具有：切片模块(Slicing-modul)，该切片模块联接在构造模块和3D打印设备之间，并且该切片模块设计成用于通过层分解算法(Schichtzerlegungsalgorithmus)将CAD模型映射到平铺的表面模型上。

根据系统的一些其他的实施方式，该系统还可以具有图像获取设备，该图像获取设备设计成用于获取工商业产权文献的技术字素链和/或数字化的符号映射作为图像信息。其中计算机语言学模块具有OCR装置，该OCR装置设计成用于执行自动字符识别，以便将图像获取设备所获取的图像信息转换为用于计算机语言学模块的输入信息。

根据系统的一些其他的实施方式，构造模块还可以设计成用于将所创建的CAD模型输出给三维图像处理软件(Bildmanipulationssoftware)。

根据系统的一些其他的实施方式，计算机语言学模块、符号学模块和构造模块可以是软件组件(Softwarebausteine)，这些软件组件在电子的数据处理装置的处理器上执行。

根据系统的一些其他的实施方式，该系统还可以具有分析存储器(Analysespeicher)，该分析存储器与计算机语言学模块联接，并且该分析存储器设计成用于存储语素词库(Morphemlexika)、解析规则(Parsingregeln)、谓词逻辑

和/或话语模型(Diskursmodelle)。

根据方法的一些实施方式，3D打印设备可以具有：用于选择性激光烧结的设备、用于选择性激光熔化的设备或立体平版印刷设备。

根据方法的一些其他的实施方式，该方法还可以具有如下步骤：通过层分解算法将CAD模型映射到平铺的表面模型上，3D打印设备使用该表面模型以增材制造产品。

根据方法的一些其他的实施方式，在将输入信息以计算机语言学的方式转换为信息模型时，可以采用预定义的语素词库、解析规则、谓词逻辑和/或话语模型。

根据方法的一些其他的实施方式，还可以将所创建的CAD模型输出给三维图像处理软件。

只要有意义，上述设计方案和改进形式就可以任意相互组合。本发明的其他可行的设计方案、改进形式和实施方案还包括以上或以下关于实施例描述的发明特征的未明确提出的组合。特别地，在此，本领域技术人员还增加单个方面作为本发明的各基本形式的改进或补充。

附图说明

下面根据在示意图中示出的实施例更详细地解释本发明。在此示出的是：

图1示出根据本发明的一个实施方式的、用于检查工商业产权的技术可用性的系统的结构的示意框图；和

图2示出根据本发明的另一实施方式的、用于检查工商业产权的技术可用性的方法的流程图。

所附的附图旨在用于进一步理解本发明的实施方式。所述附图说明实施方式并且用于结合说明书来阐述本发明的原理和概念。参考附图可得出其他的实施方式和许多所提到的优点。附图的元素不一定按照符合彼此间比例的方式示出。方向术语，例如“上方”、“下方”、“左侧”、“右侧”、“之上”、“之下”、“水平”、“竖直”、“前方”、“后方”和类似的表达仅用于阐述的目的并且不用于将通用性限制于如附图中的具体的设计方案。

在附图的图示中，相同的、功能相同的且作用相同的元件、特征和部件——除非另有说明——均配有相同的附图标记。

具体实施方式

本申请意义上的3D打印方法包括所有生成性的制造方法，其中基于几何模型借助于化学和/或物理的处理过程在专门的生成性的生产系统中由无形的材料(例如液体和粉末)或形状中性的半成品(例如带形、线形或幅面形的材料)来制造预定形状的物体。本申请意义上的3D打印方法在此使用增材工艺，其中将原材料以预设的形状顺序逐层地构建。在此，3D打印方法尤其包括：立体平版印刷术(SLA：“stereolithography”)、选择性激光烧结(SLS：“selective laser sintering”)和选择性激光熔化(SLM：“selective lasermelting”)。特别地，本发明意义上的3D打印方法包括增材制造方法，其中金属的原料——例如液化塑料、塑料粉末、液化金属或金属粉末——被用于构件的生成性生产。

在3D打印方法中，基于几何模型产生数据集，该数据集被用于在专门的生成性的生产系统中制造对应于该数据集的真实物体。3D打印方法目前在原型的制造中或在快速产品开发(RPD：“Rapid Product Development”)中得到广泛应用，在所述原型的制造中或快速产品开发中，资源高效的工艺链被用于定制化构件的符合需求的小批量和大批量生产。3D打印方法通常被广泛用于土木工程、建筑、牙科技术、工具制造、植入术、工业设计以及汽车工业和运输工业中。

3D打印机并且尤其是激光烧结设备一方面使用计算机辅助的构造系统(CAD：“computer-aided design”)，并且另一方面使用喷射设备，所述喷射设备基于由CAD系统所提供的数字的生产模型来执行要打印的物体的生成性的层构造。在此，对要打印的物体的三维的CAD模型进行为了生成对于喷射设备所必需的控制数据的处理流程，即所谓的“切片”。在此，将CAD模型数字地分解成具有沿着喷射设备的构造方向的层法线(Schicht-normalen)的、预设的均匀厚度的层，这些层随后形成用于在喷射设备中控制在原材料表面处的能量束的基础。在此，常规的层分解算法将CAD模型映射到平铺的表面模型上，由此形成闭合曲线或表面多边形的集合，其定义了在两个垂直通过喷射设备的构建方向的、彼此相随的模型剖面之间的所谓的“切片”。

这种表面模型可以例如以对于立体平版印刷术通用的STL格式进行存储，其描述了要打印的三维物体的表面几何形状作为非结构化三角形纹理(Dreieckstexturen)的原始数据。喷射设备读入表面模型数据，并将其转换为用于在SLA、SLS或SLM生产方法中的加工射束的相应的操控图案。

这种喷射设备可以是例如3D打印设备，特别是例如用于选择性激光烧结的设备、用于选择性激光熔化的设备或立体平版印刷设备。在下文中，从原理上结合SLS来阐述示例性的制造流程——该原理类似地适用于其他生产方法。

能量源(例如激光器)以位置选择的方式将能量束发送到粉状材料的粉状表面的特定部分上，所述粉状材料在工作室(Arbeitskammer)中位于工作台上。为此，可以设有光学的偏转设备或扫描仪模块，例如可移动或可倾斜的镜子，该镜子根据其倾斜姿态将能量束偏转到粉末的粉末表面的特定部分上。

在能量束的冲击点(Auftreffstelle)处的粉末受到加热，使得粉末颗粒局部熔化并在冷却时形成结块物。根据通过CAD系统提供的且在可能情况下经过处理的数字的生产模型，能量束扫描粉末表面，或者工作台在固定的能量束以下进行移动。在粉末的表面层中的粉末颗粒的选择性熔化和局部结块之后，可以将过量的、未结块的粉末转移到过量容器中。然后，降低工作台，并且借助于调平辊(Nivellierwalze)或其他合适的刮板装置或辊装置，将新的粉末从具有储备平台的储粉器中转移到工作室中。

通过这种方式，在重复的生成性的构造过程中形成由结块的粉末所构成的三维的被烧结的或被“打印的”物体。在此，周围的粉末用于支撑物体的到目前为止被构造的部分，而不需要外部的支撑结构。在逐层的模型产生中通过工作台的连续的向下移动形成物体B。该物体例如可以是以下构件，该构件具有技术性的元件和部件，如其在工商业产权申请或工商业产权文献的技术说明书和/或附图中所说明和描述的那样。

为此期望的是，由CAD模型自动地或半自动地创建用于3D打印设备的表面模型，所述CAD模型又能够由工商业产权申请或工商业产权文献的实质性内容的语境化的描述模型自动地或半自动地获得。

图1示出一种用于检查工商业产权(例如专利申请、专利和/或实用新型)的技术可用性的系统100的示意性框图。该系统100也还可以被用来执行一种用于检查工商业产权的技术可用性的方法M，如结合图2在下文中阐述的。

作为中央元件，系统100包括计算机语言学模块2、具有连接的本体存储器3a的符号学模块3以及构造模块4。该计算机语言学模块2、符号学模块3和构造模块4例如可以是软件组件，该软件组件在电子的数据处理装置的处理器1上执行。作为替代方案也可行的是，计算机语言学模块2、符号模块3和构造模块4分别以单独的硬件部件来实施。

可以经由输入接口6将工商业产权文献——例如公开文件、专利文献或实用新型文献——连同元数据(Metadaten)一起读入计算机语言学模块2中。在大多数产权登记簿中，这些数据以足够的质量并且以可自动调用的方式存在，使得计算机语言学模块2已经有了采用电子的和数字化的形式的所需信息。

替代性地，可以经由图像获取设备5——例如相机或其他成像传感器——将工商业产权文献作为图像信息来获取。图像获取设备5经由在计算机语言学模块2中实现的OCR装置5a与计算机语言学模块2联接，该OCR设备可执行自动字符识别(OCR：“opticalcharacter recognition”)，以便将图像获取设备5所获取到的图像信息转换成可用于由计算机语言学模块2处理的数字的信息。

计算机语言学模块2可以将工商业产权文献的技术字素链和/或数字化的符号映射机器地转换成信息模型。为此，计算机语言学模块2可以访问分析存储器2a，该分析存储器与计算机语言学模块2联接。可以将用作计算机语言模块2的分析工具的配置数据的不同的推理规则和相互依存规则存储在分析存储器2a中。例如，可以将语素词库、解析规则、谓词逻辑和/或话语模型存储在分析存储器2a中。

计算机语言学模块2能够包括多个处理层级，以便将书面的或符号说明的信息量映射到符合意义注释的解释数据(Interpretationsdaten)。在此，计算机语言学模块2的这些处理层级中的每个处理层级均可对应于分级构建的过滤器模块，该过滤器模块生成了经过系统处理的表达作为用于后续的过滤器模块的要继续处理的输入集合。在此，应该清楚的是，所述滤波器模块不必强制性地以顺序架构实现，所述顺序架构的遍历顺序是被明确规定的。

技术字素是最小区别性的且书面系统语境化的文字单元，该文字单元首要地使区分两个术语成为可能。可以将技术字素分组为字素簇(Graphem-clustern)，即在与无宽度(breitenlosen)的标记和其他格式字符结合的单个的字素上的可顺序分段的文本单元。技术字素尤其可以包括电子编码的字形(Glyphen)、零宽度的或非零宽度的标记符号、连接符号和分隔符号、图形文字字符、字母、组合标记、字母数字符号、标点符号和空格。

数字化的符号映射是技术事实和概念的配有参考符号的图形表示，所述技术事实和概念具有相对于真实物体一定程度的简化度和抽象度。在此需要的是，在映射本身中，能够在一方面的元数据(如参考符号)和另一方面的概念数据之间进行区分。数字化的符号映射可以包含逼真的立体图的且保持比例的视图或功能化的图表式的视图。

计算机语言学模块2的处理层级例如可以具有字素的标准化层级作为输入层级，在该标准化层级上将技术字素链映射到字符链上，该字符链预定义为分类法中的术语。例如，在字素的标准化层级上对缩写进行扩展，将标点符号与单词形式分开，识别连字符和无宽度的格式标记本身，并且写下数学公式。同样地，大写字母和小写字母可以彼此分开。

在字素的标准化，也称为令牌化(Tokenisierung)之后，在计算机语言学模块2中进行词法处理，其中借助于通过词法策略规则关联的字素词库从标准化的字素中分离与单词的含义和句法功能有关的语素(Morpheme)。在此，可以考虑不同类型的语素连接，即例如派生、复合或词尾变化。例如，可以经由双向有限自动机(duale finite Automaten)进行词法处理——词法分析的输出可以是句法注释的单词形式链，该单词形式链用参数，例如单词类别、动词价、形容词价以及有关数字、时态、词性和格的信息来充实。

在词法处理之后，计算机语言学模块2可以执行解析，即句法分析，以便找出哪些词和句子部分在语义上对应。句法分析可根据句法成分进行，将句子分解成其组成部分并且鉴别其功能。此外，在计算机语言学模块2中经由可以输出词义的表达的语义成分进行语义分析。语义处理需要确定关于运算符——例如否定(Negierung)、模运算(Modaloperator)或量词(Quantor)——的可能的自变量范围(Argumentbereich)。句子的含义表达通常通过语义成分以形式表示的方式进行输出，即例如以谓词逻辑的形式进行输出。然后，计算机语言学模块2可以经由含义表达来执行语义评估，即例如采用可以存储在分析存储器2a中的话语模型来对句法注释的句子进行句子解释。

与计算机语言学模块2联接的符号学模块3用于实例化在由计算机语言学模块2生成的信息模型中的符号学字符。该实例化用于通过符号学模块3产生语境化的信息模型。对于符号学分析而言，其任务是为正确的物体分配用于传达关于物体的信息的符号，也即根据对物体在概念上的想象(所谓符号解释)来建立在符号和物体之间的关联。

在此，符号学模块3可以采用本体存储器3a，在该本体存储器中存储按分类法在概念上分类的物体类型，该分类法通过推理规则进行关联。符号学模块3产生语境化的信息模型，即输入信息的句法和词法分析的模型，在其中特定的字符符号化地用特定物体类型的物体进行实例化。

符号学模块3将语境化的信息模型转发给构造模块4。该构造模块4可以从语境化的信息模型中创建CAD模型，在该CAD模型中实例化的物体根据包含在作为元数据的信息模型中的语法和词法的分析数据在功能上和结构上地彼此联接并且在空间上进行设置。然后可以将CAD模型一方面输出给3D打印设备9(即例如用于选择性激光烧结的设备、用于选择性激光熔化的设备或立体平版印刷设备)，以便增材制造通过CAD模型编码的产品。

为了使3D打印设备9能够处理CAD模型，有可能的是，将切片模块8联接到构造模块4和3D打印设备9之间，以便经由适当的层分解算法将CAD模型映射到平铺的表面模型上，该表面模型在增材制造流程中由3D打印设备9进行评估。

另一方面，CAD模型也可以被输出给三维图像处理软件7或可视化软件7，以便通过数字的图像处理获取要生产的产品的详细的视觉印象。

图2示出用于检查工商业产权(例如专利申请、专利和/或实用新型)的技术可用性的方法M的方法步骤的流程图。方法M尤其可以借助于结合图1阐述的、用于检查工商业产权的技术可用性的系统100来执行。

在第一步骤M1中，获取工商业产权文献的技术字素链和/或数字化的符号映射作为输入信息。该输入信息在第二步骤M2中借助于计算机语言学算法被机器地转换成信息模型。为此，例如可以采用预定义的语素词库、解析规则、谓词逻辑和/或话语模型，以便能够执行输入信息的计算机语言学分析。

此后，在第三步骤M3中，通过按关联推理规则的分类法在概念上分类的物体类型将在信息模型中所包含的符号字符实例化。通过该方式，可以产生语境化的信息模型，该信息模型在第四步骤M4中用作为创建CAD模型时的基础。可选地，在第五步骤M5中，可以将CAD模型经由层分解算法映射到平铺的表面模型上，3D打印设备9使用所述表面模型，以便在第六步骤M6中增材制造通过CAD模型编码的产品。3D打印设备9可以例如是用于选择性激光烧结的设备、用于选择性激光熔化的设备或立体平版印刷设备。

所创建的CAD模型还可以与3D打印并行地用三维图像处理软件7来查看和/或改变。

在前面的详细描述中，在一个或多个示例中总结各种特征以改善表示的严谨性。然而，在此应该清楚的是，以上描述仅是说明性的，而绝不是限制性的。其用于覆盖不同特征和实施例的所有替代形式、修改形式和等同形式。鉴于以上描述，许多其他示例对于本领域技术人员而言基于其专业知识是能够立即且直接明了的。

选择并描述了多了实施例，以便能够尽可能最佳地示出本发明所基于的原理以及其在实践中的应用可行性。由此，本领域技术人员可以对本发明和其不同的实施例在预期的使用目的方面进行优化的修改和使用。在权利要求以及说明书中，术语“包含”和“具有”用作对应术语“包括”的中性语言术语。此外，术语“一”、“一个”和“一种”的使用在原则上不排除有多个这种所描述的特征和部件。

Claims (12)

1.一种用于检查工商业产权的技术可用性的系统(100)，所述系统包括：

计算机语言学模块(2)，其设计成用于接收工商业产权文献的技术字素链和/或数字化的符号映射作为输入信息，并将所述输入信息机器地转换为信息模型；

本体存储器(3a)，其设计成用于存储经由关联推理规则的分类法在概念上分类的物体类型；

符号学模块(3)，其与所述计算机语言学模块(2)和所述本体存储器(3a)联接，并且所述符号学模块设计成用于借助于存储在所述本体存储器(3a)中的、在概念上分类的物体类型将由所述计算机语言学模块(2)生成的所述信息模型所包含的符号字符实例化，并且产生语境化的信息模型；

构造模块(4)，其与所述符号学模块(3)联接，并且所述构造模块设计成用于从由所述符号学模块(3)所产生的语境化的所述信息模型来创建CAD模型；以及

3D打印设备(9)，其与所述构造模块(4)联接，并且所述3D打印设备设计成用于增材制造通过所述CAD模型编码的产品。

2.根据权利要求1所述的系统(100)，其特征在于，所述3D打印设备(9)具有用于选择性激光烧结的设备、用于选择性激光熔化的设备或立体平版印刷设备。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的系统(100)，其特征在于，还具有切片模块(8)，所述切片模块联接在所述构造模块(4)和所述3D打印设备(9)之间，并且所述切片模块设计成用于通过层分解算法将所述CAD模型映射到平铺的表面模型上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统(100)，其特征在于，还具有图像获取设备(5)，其设计成用于获取工商业产权文献的技术字素链和/或数字化的符号映射作为图像信息，其中所述计算机语言学模块(2)具有OCR装置(5a)，所述OCR装置(5a)设计成用于执行自动字符识别，以便将所述图像获取设备(5)所获取的图像信息转换为用于所述计算机语言学模块(2)的输入信息。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统(100)，其特征在于，所述构造模块(4)还设计成用于将所创建的CAD模型输出给三维图像处理软件(7)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统(100)，其特征在于，所述计算机语言学模块(2)、所述符号学模块(3)和所述构造模块(4)是软件组件，所述软件组件在电子的数据处理装置的处理器(1)上执行。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统(100)，其特征在于，还具有分析存储器(2a)，其与所述计算机语言学模块(2)联接，并且设计成用于存储语素词库、解析规则、谓词逻辑和/或话语模型。

8.一种用于检查工商业产权的技术可用性的方法(M)，其特征在于，所述方法包括：

获取(M1)工商业产权文献的技术字素链和/或数字化的符号映射作为输入信息；

将所获取的输入信息以计算机语言学的方式转换(M2)为信息模型；

通过经由关联推理规则的分类法在概念上分类的物体类型将在所述信息模型中所包含的符号字符实例化(M3)，从而产生语境化的信息模型；

从所产生的语境化的所述信息模型来创建(M4)CAD模型；以及

借助3D打印设备(9)来增材制造(M6)通过所述CAD模型编码的产品。

9.根据权利要求8所述的方法(M)，其特征在于，所述3D打印设备(9)具有用于选择性激光烧结的设备、用于选择性激光熔化的设备或立体平版印刷设备。

10.根据权利要求8或9所述的方法(M)，其特征在于，还包括：

通过层分解算法将所述CAD模型映射(M5)到平铺的表面模型上，所述3D打印设备(9)使用所述表面模型以增材制造所述产品。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法(M)，其特征在于，在将所述输入信息以计算机语言学的方式转换(M2)为信息模型时，采用预定义的语素词库、解析规则、谓词逻辑和/或话语模型。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法(M)，其特征在于，还将所创建的所述CAD模型输出给三维图像处理软件(7)。

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