KR102085599B1 - 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치 및 방법, 이를 기록한 기록매체 - Google Patents

네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치 및 방법, 이를 기록한 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치 및 방법에 관한 것으로, 복수의 문서들에 관한 토픽 모델링(Topic Modeling)을 통해 적어도 하나의 융합기술을 결정하는 융합기술 결정부, 상기 복수의 문서들에 대한 연관성 분석을 통해 상기 적어도 하나의 융합기술에 관한 기술 의존성을 산출하는 기술 의존성 산출부, 상기 기술 의존성에 관한 네트워크 분석을 통해 상기 적어도 하나의 융합기술 각각에 관한 기술 성숙도를 산출하는 기술 성숙도 산출부 및 상기 적어도 하나의 융합기술에 대해 상기 기술 의존성 및 상기 기술 성숙도를 기초로 유망 융합기술을 결정하는 유망 융합기술 결정부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 데이터 분석을 통해 융합기술의 성장을 사전에 예측할 수 있다.

Description

네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치 및 방법, 이를 기록한 기록매체{APPARATUS AND METHOD OF DISCOVERING PROMISING CONVERGENCE TECHNOLOGIES BASED-ON NETWORK, STORAGE MEDIA STORING THE SAME}
본 발명은 유망 융합기술 발굴 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터 분석을 통해 융합기술의 성장을 사전에 예측할 수 있는 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 다양한 분야의 기술은 단일 기술의 고도화 또는 타 기술과의 연계를 통해 여러 모습으로 발전하고 있으며, 특히 둘 이상의 기술군이 상호작용하여 융합기술(Convergence Technology)의 형태로 출현하는 경향이 뚜렷이 증가하고 있다. 또한, 많은 기관과 연구자들은 미래 유망 융합기술 예측을 위한 분석을 활발히 수행하고 있다. 데이터 기반의 융합기술 분석 연구는 대부분 새로운 융합기술의 발굴 및 이들의 동향 분석에 초점을 두고 있으며, 기술 관련 연구의 한 분야를 형성할 만큼 활발하게 수행되고 있다.
대부분의 기존 분석 방법론은 예측 모형 수립 과정에서 주로 범용성 지표를 활용함으로써, 융합기술이라는 분야의 특수성을 충분히 활용하지 못한 측면이 있다. 이러한 전통적 분석 지표는 융합의 원리, 즉 충분히 성숙한 두 개 이상의 기술군을 통해 새로운 기술이 등장하고, 이들이 성장하여 또 다른 융합기술의 생성에 영향을 주는 특성을 반영하지 않기 때문에, 융합기술의 향후 성장에 대한 정보를 충분히 전달하지 못한다.
전통적 지표에 의존한 유망 융합기술 예측의 한계는 도 1을 통해 설명될 수 있다. 도 1은 융합기술의 성장 그래프를 나타내고, 노드는 기술 분야를, 링크는 기술 간 영향 관계에 해당한다. 예를 들어, A → B의 그래프는 기술 B가 기술 A에 영향을 미침 또는 기술 A가 기술 B에 의존함을 나타내고 있으며, 두 기술의 관계가 강할수록 링크가 굵게 나타난다. 또한, 충분히 성숙하여 다른 기술에 미치는 영향도가 높을수록, 즉 내향 링크의 수가 많거나 전체 강도의 합이 클수록 노드의 크기가 크게 나타난다.
따라서, 도 1의 좌측 그림(110)에서 다른 기술에 대한 영향도가 가장 높은 기술은 “Natural Language Processing”과 “Artificial Intelligence”이며, 가장 많은 기술에 의존하고 있는 기술은 “Voice Printing”임을 알 수 있다. 한편, “Voice Recognition”은 영향도가 높은 두 기술과 강한 관계를 맺고 있음을 알 수 있다.
현 시점의 기술 영향 관계를 나타낸 도 1의 좌측 그림(110)으로부터 향후 유망 기술을 예측하는 경우를 가정하자. 예를 들어, 많은 수의 기술에 의존할수록 향후 성장할 가능성이 높다고 가정하면, 좌측 그림(110)에서 외향 연결 중심성(Out-degree Centrality)이 가장 높은 “Voice Printing”을 유망 기술 후보로 선정할 것이다. 하지만 이는 융합기술 분야의 특성, 즉 해당 분야의 모태가 되는 주요 기술의 크기 및 기술 간 관계의 강도를 충분히 반영하고 있다고 할 수 없다.
한국공개특허 제10-2014-0106272(2014.09.03)호는 기술 가치 예측 시스템 및 그 시스템의 정보 처리 방법에 관한 것으로, 특허 분류를 기술 분야로 활용하므로, 다양한 기술 분야별로 요소 지수값 및 요소 지수별 예측값을 산출하여 활용할 수 있고, 특히 특허 분류에 산업 등이 대응될 수 있으므로 산출된 요소 지수값 및 요소 지수별 예측값은 다양한 기술 및 산업 분야에서 기술 분석 및 기술 예측에 활용할 수 있게 된다.
한국공개특허 제10-2014-0106272(2014.09.03)호
본 발명의 일 실시예는 데이터 분석을 통해 융합기술의 성장을 사전에 예측할 수 있는 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 충분히 성숙한 인접 기술의 영향을 받아 생성 및 성장하는 융합기술의 특성을 지표 산출 과정에 반영할 수 있는 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 기술적 내용의 문서에 토픽 모델링을 적용하여 융합 기술을 식별하고 연관성 분석을 통해 기술 간 의존 관계를 파악할 수 있는 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치는 복수의 문서들에 관한 토픽 모델링(Topic Modeling)을 통해 적어도 하나의 융합기술을 결정하는 융합기술 결정부, 상기 복수의 문서들에 대한 연관성 분석을 통해 상기 적어도 하나의 융합기술에 관한 기술 의존성을 산출하는 기술 의존성 산출부, 상기 기술 의존성에 관한 네트워크 분석을 통해 상기 적어도 하나의 융합기술 각각에 관한 기술 성숙도를 산출하는 기술 성숙도 산출부 및 상기 적어도 하나의 융합기술에 대해 상기 기술 의존성 및 상기 기술 성숙도를 기초로 유망 융합기술을 결정하는 유망 융합기술 결정부를 포함한다.
상기 융합기술 결정부는 상기 토픽 모델링을 통해 추출된 복수의 기술 토픽들을 포함하는 상위 개념의 융합기술을 정의하여 상기 적어도 하나의 융합기술을 결정할 수 있다.
상기 기술 의존성 산출부는 상기 적어도 하나의 융합기술별 문서 수 및 융합기술 쌍에 대한 문서 수를 기초로 상기 기술 의존성을 산출할 수 있다.
상기 기술 성숙도 산출부는 상기 적어도 하나의 융합기술 및 상기 기술 의존성을 기초로 기술 네트워크를 구성하고 상기 기술 네트워크에 대한 분석을 통해 융합기술별 내향 연결 중심성(In-degree Centrality)을 산출할 수 있다.
상기 유망 융합기술 결정부는 상기 기술 성숙도가 특정 임계값 이상인 핵심기술을 선별하고 상기 핵심기술, 상기 기술 의존성 및 상기 기술 성숙도를 기초로 잠재 성장 중심성(Potential Growth Centrality)을 산출하여 상기 유망 융합기술을 결정할 수 있다.
상기 유망 융합기술 결정부는 다음 수학식을 통해 상기 잠재 성장 중심성을 산출할 수 있다.
[수학식]
Figure 112018015905700-pat00001
(여기에서, PGCN(Ti)는 상위 핵심기술 N개를 기준으로 한 융합기술 “Topic i”의 잠재 성장 중심성에 해당하고, Conf.(Ti,TKj)는 핵심기술 “Token Topic j”에 대한 융합기술 “Topic i”의 기술 의존성에 해당하며, IC.(TKj)는 핵심기술 “Token Topic j”의 내향 연결 중심성에 해당하고, IC.(Ti)는 융합기술 “Topic i”의 내향 연결 중심성에 해당한다.)
실시예들 중에서, 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 방법은 (a) 복수의 문서들에 관한 토픽 모델링(Topic Modeling)을 통해 적어도 하나의 융합기술을 결정하는 단계, (b) 상기 복수의 문서들에 대한 연관성 분석을 통해 상기 적어도 하나의 융합기술에 관한 기술 의존성을 산출하는 단계, (c) 상기 기술 의존성에 관한 네트워크 분석을 통해 상기 적어도 하나의 융합기술 각각에 관한 기술 성숙도를 산출하는 단계 및 (d) 상기 적어도 하나의 융합기술에 대해 상기 기술 의존성 및 상기 기술 성숙도를 기초로 유망 융합기술을 결정하는 단계를 포함한다.
상기 (a) 단계는 상기 토픽 모델링을 통해 추출된 복수의 기술 토픽들을 포함하는 상위 개념의 융합기술을 정의하여 상기 적어도 하나의 융합기술을 결정하는 단계일 수 있다.
상기 (b) 단계는 상기 적어도 하나의 융합기술별 문서 수 및 융합기술 쌍에 대한 문서 수를 기초로 상기 기술 의존성을 산출하는 단계일 수 있다.
상기 (c) 단계는 상기 적어도 하나의 융합기술 및 상기 기술 의존성을 기초로 기술 네트워크를 구성하고 상기 기술 네트워크에 대한 분석을 통해 융합기술별 내향 연결 중심성(In-degree Centrality)을 산출하는 단계일 수 있다.
상기 (d) 단계는 상기 기술 성숙도가 특정 임계값 이상인 핵심기술을 선별하고 상기 핵심기술, 상기 기술 의존성 및 상기 기술 성숙도를 기초로 잠재 성장 중심성(Potential Growth Centrality)을 산출하여 상기 유망 융합기술을 결정하는 단계일 수 있다.
상기 (d) 단계는 다음 수학식을 통해 상기 잠재 성장 중심성을 산출하는 단계일 수 있다.
[수학식]
Figure 112018015905700-pat00002
(여기에서, PGCN(Ti)는 상위 핵심기술 N개를 기준으로 한 융합기술 “Topic i”의 잠재 성장 중심성에 해당하고, Conf.(Ti,TKj)는 핵심기술 “Token Topic j”에 대한 융합기술 “Topic i”의 기술 의존성에 해당하며, IC.(TKj)는 핵심기술 “Token Topic j”의 내향 연결 중심성에 해당하고, IC.(Ti)는 융합기술 “Topic i”의 내향 연결 중심성에 해당한다.)
실시예들 중에서, 컴퓨터 수행 가능한 기록매체는 복수의 문서들에 관한 토픽 모델링(Topic Modeling)을 통해 적어도 하나의 융합기술을 결정하는 과정, 상기 복수의 문서들에 대한 연관성 분석을 통해 상기 적어도 하나의 융합기술에 관한 기술 의존성을 산출하는 과정, 상기 기술 의존성에 관한 네트워크 분석을 통해 상기 적어도 하나의 융합기술 각각에 관한 기술 성숙도를 산출하는 과정 및 상기 적어도 하나의 융합기술에 대해 상기 기술 의존성 및 상기 기술 성숙도를 기초로 유망 융합기술을 결정하는 과정을 포함한다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치 및 방법은 충분히 성숙한 인접 기술의 영향을 받아 생성 및 성장하는 융합기술의 특성을 지표 산출 과정에 반영할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치 및 방법은 기술적 내용의 문서에 토픽 모델링을 적용하여 융합기술을 식별하고 연관성 분석을 통해 기술 간 의존 관계를 파악할 수 있다.
도 1은 융합기술의 성장 그래프를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유망 융합기술 발굴 장치를 설명하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유망 융합기술 발굴 장치에서 수행되는 유망 융합기술 발굴 과정을 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 시스템의 전체적인 개요를 나타내는 도면이다.
도 5는 유망 융합기술 발굴 장치의 융합기술 결정부에서 수행되는 토픽 모델링의 일 실시예를 설명하는 예시도이다.
도 6는 유망 융합기술 발굴 장치의 기술 의존성 산출부에서 수행되는 기술 의존성 산출 과정을 설명하는 예시도이다.
도 7은 유망 융합기술 발굴 장치의 기술 성숙도 산출부에서 수행되는 기술 성숙도 산출 과정을 설명하는 예시도이다.
도 8은 유망 융합기술 발굴 장치의 유망 융합기술 결정부에서 수행되는 잠재 성장 중심성을 산출 과정을 설명하는 예시도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
본 발명은 많은 기술에 영향을 주고 있는 성숙 단계의 기술, 즉 내향 연결 중심성(In-degree Centrality)이 높은 기술을 핵심기술로 식별하고, 여러 핵심기술과 강한 관계를 맺고 있는 기술을 유망 융합기술로 선정하는 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 도 1의 좌측 네트워크(110)는 “Voice Recognition”이 핵심기술인 “Natural Language Processing” 및 “Artificial Intelligence”과 강한 관계를 맺고 있으므로 향후 성장 가능성이 높은 융합 분야임을 암시하고 있으며, 우측 네트워크(130)는 실제로 해당 분야가 성장하여 “Connected Car” 및 “Voice Assistant” 분야에 영향을 주고 있음을 나타내고 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 시스템은 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치(이하, 유망 융합기술 발굴 장치라 한다.)를 포함하여 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 유망 융합기술 발굴 장치는 데이터 분석을 통해 융합기술의 성장을 사전에 예측할 수 있는 컴퓨터 또는 프로그램에 해당하는 서버로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 유망 융합기술 발굴 장치는 데이터베이스를 포함하여 구현될 수 있고, 데이터베이스와 독립적으로 구현될 수 있다. 데이터베이스는 유망 융합기술 발굴 장치가 유망 융합기술 발굴하기 위해 사용하는 다양한 정보들을 저장할 수 있는 저장장치이다. 예를 들어, 데이터베이스는 융합기술을 도출하기 위한 토픽 모델링(Topic Modeling)의 분석 대상이 되는 기술 문서 데이터를 저장할 수 있고, 토픽 모델링을 통해 산출되는 토픽 정보 및 도출된 융합기술 정보를 포함할 수 있으며, 반드시 이에 해당하지 않고, 유망 융합기술 도출 과정에서 다양한 형태로 수집 또는 가공된 정보들을 저장할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유망 융합기술 발굴 장치를 설명하는 블록도이다.
도 2을 참조하면, 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 융합기술 결정부(210), 기술 의존성 산출부(230), 기술 성숙도 산출부(250), 유망 융합기술 결정부(270) 및 제어부(290)를 포함할 수 있다.
융합기술 결정부(210)는 복수의 문서들에 관한 토픽 모델링을 통해 적어도 하나의 융합기술을 결정할 수 있다. 여기에서, 복수의 문서들은 유망 융합기술 발굴에 필요한 데이터 분석의 대상이 되는 기술 문서에 해당할 수 있고, 분석 대상 산업군에 해당하는 기술의 정보를 충분히 다루고 있는 기술 문서에 해당할 수 있다. 예를 들어, 복수의 문서들은 새롭게 개발된 개별 기술의 상세 정보를 설명하는 특허 문서 뿐만 아니라, 특정 기술에 대한 전문적 연구 성과를 나타내는 학술 논문 등도 포함할 수 있다.
융합기술 결정부(210)는 데이터베이스에 저장되어 있는 기술 문서 데이터를 기초로 토픽 모델링을 수행할 수 있다. 융합기술은 상이한 특성을 갖는 둘 이상의 산업 사이에서 그 경계가 허물어짐에 따라 생성되는, 즉 기존 기술과는 다른 특성을 갖는 새로운 기술에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, 융합기술 결정부(210)는 토픽 모델링을 통해 추출된 복수의 핵심 용어들을 포함하는 상위 개념의 융합기술을 정의하여 적어도 하나의 융합기술을 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 융합기술 결정부(210) 토픽 모델링을 통해 미리 설정된 특정 수의 기술 토픽 및 기술 토픽별 특정 수의 핵심 용어를 도출할 수 있고, 특정 수의 핵심 용어를 기초로 새로운 융합기술을 생성하여 해당 기술 토픽에 대응시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 융합기술 결정부(210)는 특정 수의 핵심 용어를 기초로 미리 설정된 기술 분류에 속하는 특정 융합기술에 해당 기술 토픽을 대응시킬 수 있다.
기술 의존성 산출부(230)는 복수의 문서들에 대한 연관성 분석을 통해 적어도 하나의 융합기술에 관한 기술 의존성을 산출할 수 있다. 여기에서, 연관성 분석은 데이터의 동시 발생 빈도 분석을 통해 이들 간의 유의미한 관계를 발견하여 규칙으로 나타내는 기법에 해당할 수 있다. 연관성 분석은 도출된 규칙의 평가를 위해 주로 지지도(Support), 신뢰도(Confidence), 향상도(Lift)의 세 가지 흥미성 척도를 사용할 수 있다. 예를 들어, 규칙 A → B가 있을 때, 지지도는 전체 트랜잭션 수에 대한 A, B의 동시 출현 수의 비율로, 신뢰도는 A의 출현 수에 대한 A, B의 동시 출현 수의 비율로 정의된다. 마지막으로, 향상도는 A와 B의 상관관계를 뜻하며, 값이 1이면 독립, 값이 1보다 크면 양의 상관관계, 값이 1보다 작으면 음의 상관관계를 나타낸다.
이들 중 신뢰도는 기술 문서 분석에서 기술 A에 속한 문서가 기술 A와 B에 동시에 속할 조건부 확률에 해당할 수 있다. 예를 들어, 기술 A에 속한 문서의 대부분이 기술 B에도 속해 있다면, 기술 A가 기술 B에 의존하는 정도, 즉 기술 B가 기술 A에 영향을 미치는 정도가 매우 크다고 할 수 있다. 따라서 기술 네트워크에서 노드 간 링크로 나타내는 신뢰도는, 특정 기술이 타 기술에 의존하는 정도로 이해할 수 있다. 결과적으로, 기술 의존성은 연관성 분석에서 사용되는 신뢰도에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, 기술 의존성 산출부(230)는 적어도 하나의 융합기술별 문서 수 및 융합기술 쌍에 대한 문서 수를 기초로 기술 의존성을 산출할 수 있다. 기술 의존성 산출부(230)는 연관성 분석의 신뢰도를 활용하여 융합기술 간의 의존 관계를 파악할 수 있다.
일 실시예에서, 기술 의존성 산출부(230)는 다음의 수학식 1을 통하여 융합기술 결정부(210)에 의해 결정된 적어도 하나의 융합기술에 관한 기술 의존성을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112018015905700-pat00003
여기에서, Conf.(Ti,Tj)는 기술 토픽 “Topic i”의 기술이 기술 토픽 “Topic j”의 기술에 대해 갖는 기술 의존성에 해당하고, p(Ti,Tj)는 기술 토픽 “Topic i” 및 기술 토픽 “Topic j”에 동시에 참여하는 문서의 수에 해당하고, p(Ti)는 기술 토픽 “Topic i”에 참여하는 문서의 수에 해당한다. 기술 토픽 “Topic i”는 융합기술에 해당할 수 있다.
기술 성숙도 산출부(250)는 기술 의존성에 관한 네트워크 분석을 통해 적어도 하나의 융합기술 각각에 관한 기술 성숙도를 산출할 수 있다. 여기에서, 기술 성숙도는 특정 기술이 성숙한 정도에 해당할 수 있다. 또한, 네트워크 분석은 소셜 네트워크 분석에 해당할 수 있고, 소셜 네트워크 분석은 액터의 구조적 정보를 활용하여 이들의 네트워크 특성을 분석하고, 이를 통해 개별 또는 집단 관점에서 발생하는 인과 관계의 작동 원리를 이해하고 설명하는 기법에 해당할 수 있다. 소셜 네트워크에서의 관계 정보는 그래프 또는 행렬 형태로 표현될 수 있고, 네트워크의 구조적 분석 및 시각적 표현을 위해 각 행렬 및 그래프를 활용할 수 있다.
일 실시예에서, 기술 성숙도 산출부(250)는 적어도 하나의 융합기술 및 기술 의존성을 기초로 기술 네트워크를 구성하고 기술 네트워크에 대한 분석을 통해 융합기술별 내향 연결 중심성(In-degree Centrality)을 산출할 수 있다. 보다 구체적으로, 기술 성숙도 산출부(250)는 전체 융합기술을 각 융합기술 및 기술간 기술 의존성을 노드(Node)와 링크(Link)로 구성된 방향/계량 네트워크 형태로 구성할 수 있다. 여기에서, 방향/계량 네트워크는 기술 네트워크에 포함될 수 있다.
기술 성숙도 산출부(250)는 기술 네트워크에 대한 네트워크 분석을 수행할 수 있고 여러 중심성 지표를 통해 각 융합기술의 구조적 정보를 도출할 수 있다. 특히, 내향 연결 중심성(In-degree Centrality)은 특정 노드가 다른 노드로부터 지목 받은 정도를 통해 산출되기 때문에 중요한 또는 인기있는 노드를 판단하는 역할을 수행할 수 있다. 기술 성숙도 산출부(250)는 융합기술 간 기술 의존성을 통해 각 융합기술에 대한 내향 연결 중심성을 산출할 수 있고, 내향 연결 중심성을 해당 융합기술의 기술 성숙도를 나타내는 지표로 결정할 수 있다.
유망 융합기술 결정부(270)는 적어도 하나의 융합기술에 대해 기술 의존성 및 기술 성숙도를 기초로 유망 융합기술을 결정할 수 있다. 유망 융합기술 결정부(270)는 융합기술에 관한 정보를 활용하여 산출된 각 융합기술의 잠재 성장 중심성(Potential Growth Centrality)을 기초로 유망 융합기술을 결정할 수 있다.
잠재 성장 중심성(Potential Growth Centrality)은 융합의 원리를 반영하는 새로운 네트워크 중심성에 해당할 수 있다. 잠재 성장 중심성은 융합기술에서 나타나는 세 가지 특성을 반영할 수 있다. 첫 번째 속성은 기술의 융합적 성장 가능성을 뜻하는 잠재성(Potential)이다. 두 번째 속성은 성숙 기술에 대한 융합기술의 밀접한 관계를 나타내는 인접성(Adjacency)이다. 세 번째 속성은 융합이 발생하는 원리를 반영하는 융합성(Convergence)이다.
초기 단계의 융합기술은 해당 기술과 강한 관계를 갖는 성숙 단계 기술의 정보를 받아들임으로써 성장하며, 일정 수준 이상으로 성장한 융합기술은 독자적인 기술 개발을 통해 성숙 단계의 기술로 발전하는 패턴을 보인다. 또한, 융합기술은 융합의 발생 원리에 따라 둘 이상 기술군의 영향을 받아 출현하고 성장한다는 특성을 갖는다. 잠재 성장 중심성은 특정 기술이 여전히 융합을 통해 성장할 가능성이 있는지를 판단할 수 있고, 이들과 밀접한 관계를 갖는 성숙 기술의 정보를 반영함과 함께, 단일 인접 기술이 아닌 여러 개의 인접 기술에 대한 정보를 동시에 반영할 수 있다.
일 실시예에서, 유망 융합기술 결정부(270)는 기술 성숙도가 특정 임계값 이상인 핵심기술을 선별하고 핵심기술, 기술 의존성 및 기술 성숙도를 기초로 잠재 성장 중심성을 산출하여 유망 융합기술을 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 유망 융합기술 결정부(270)는 분석 대상 시점의 모든 융합기술에 대해 산출된 내향 연결 중심성을 기초로 임계값(Threshold) 이상의 내향 연결 중심성을 갖는 융합기술을 충분히 성숙한 분야의 기술군으로 선별하여 이를 토큰(Token)으로 지정할 수 있다. 토큰에 해당하는 융합기술은 향후 타 기술의 성장에 도움을 주는 핵심기술로 동작할 수 있다.
일 실시예에서, 유망 융합 기술 결정부(270)는 잠재 성장 중심성을 기초로 융합기술에 대해 순위를 부여할 수 있고 특정 순위 내의 융합기술을 유망 융합기술로서 결정할 수 있다. 다른 실시예에서, 유망 융합 기술 결정부(270)는 잠재 성장 중심성을 기초로 특정 임계값 이상의 잠재 성장 중심성을 가지는 융합기술을 유망 융합기술로서 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 유망 융합기술 결정부(270)는 다음 수학식 2를 통해 잠재 성장 중심성을 산출할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112018015905700-pat00004
여기에서, PGCN(Ti)는 상위 핵심기술 N개를 기준으로 한 융합기술 “Topic i”의 잠재 성장 중심성에 해당하고, Conf.(Ti,TKj)는 핵심기술 “Token Topic j”에 대한 융합기술 “Topic i”의 기술 의존성에 해당하며, IC.(TKj)는 핵심기술 “Token Topic j”의 내향 연결 중심성에 해당하고, IC.(Ti)는 융합기술 “Topic i”의 내향 연결 중심성에 해당한다. Conf.(Ti,TKj)는 상기 수학식 1을 통해 산출할 수 있다.
제어부(290)는 유망 융합기술 장치(200)의 전체적인 동작을 제어하고, 융합기술 결정부(210), 기술 의존성 산출부(230), 기술 성숙도 산출부(250) 및 유망 융합기술 결정부(270) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 관리할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유망 융합기술 발굴 장치에서 수행되는 유망 융합기술 발굴 과정을 설명하는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 융합기술 결정부(210)를 통해 복수의 문서들에 관한 토픽 모델링을 통해 적어도 하나의 융합기술을 결정할 수 있다(단계 S310). 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 기술 의존성 산출부(230)를 통해 복수의 문서들 각각에서 적어도 하나의 융합기술에 관한 기술 의존성을 산출할 수 있다(단계 S330). 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 기술 성숙도 산출부(250)를 통해 기술 의존성에 관한 네트워크 분석을 통해 적어도 하나의 융합기술 각각에 관한 기술 성숙도를 산출할 수 있다(단계 S350). 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 유망 융합기술 결정부(270)를 통해 적어도 하나의 융합기술에 대해 기술 의존성 및 기술 성숙도를 기초로 유망 융합기술을 결정할 수 있다(단계 S370).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 시스템의 전체적인 개요를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 기술적 내용의 문서에 대한 토픽 모델링을 통해 융합기술을 식별하고, 문서별 토픽 가중치 정보를 추출할 수 있다(410). 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 융합기술 간 공유 문서 수에 기반을 둔 연관성 분석을 수행하여, 그 결과로 융합기술 간 기술 네트워크를 구성할 수 있다(430). 유망 융합기술 발굴장치(200)는 기술 네트워크에 대한 소셜 네트워크 분석을 통해 각 융합기술의 내향 연결 중심성을 산출하고, 이 값을 해당 기술의 성숙도, 즉 해당 기술이 다른 기술에 영향을 미치는 정도로 파악할 수 있다(450).
유망 융합기술 발굴 장치(200)는 각 융합기술의 인접 융합기술 중 기술 성숙도가 큰 핵심기술을 식별하고, 해당 융합기술과 핵심기술 간 관계의 강도를 반영하여 해당 융합기술의 잠재 성장 중심성을 산출할 수 있다(470). 결과적으로, 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 현재 시점 기준으로 산출한 잠재 성장 중심성이라는 지표값에 따라 유망 융합기술을 선정할 수 있다.
도 5는 유망 융합기술 발굴 장치의 융합기술 결정부에서 수행되는 토픽 모델링의 일 실시예를 설명하는 예시도이다.
도 5를 참조하면, 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 융합기술 결정부(210)를 통해 복수의 문서들에 관한 토픽 모델링을 수행하여 적어도 하나의 융합기술을 결정할 수 있다. 융합기술 결정부(210)는 고정된 분류 기준을 사용하는 대신 복수의 기술문서들에 대한 토픽 모델링을 통해 주요 기술 토픽을 도출함으로써 토픽 정보(510)와 같이 기존에 존재하지 않던 새로운 융합기술군을 정의할 수 있다.
예를 들어, 도출된 기술 토픽 중 Topic 1(511)과 Topic 2(513)는 각각 자동차 분야의 전통적 영역인 조향 및 파워트레인 관련 기술이며, Topic 3은 IT 관련 기술 토픽으로 파악된다. 또한 Topic 4와 Topic 5는 모두 자동차 분야와 타 산업의 융합을 통해 나타난 토픽으로 각각 자율주행 및 친환경 차량 관련 기술을 나타낸다.
토픽 모델링의 산출물은 토픽에 대한 용어의 참여 정보를 나타내는 용어/토픽 행렬(Term/Topic Matrix) 및 토픽에 대한 문서의 참여 정보를 나타내는 문서/토픽 행렬(Document/Topic Matrix)을 포함할 수 있다. 또한, 각 행렬은 특정 토픽에 대한 용어 및 문서의 부합 정도를 나타내는 용어 가중치(Term Weight) 및 문서 가중치(Document Weight)를 값으로 가질 수 있다. 문서/토픽 행렬은 일반적으로 문서 가중치의 '평균+1σ'의 문서 임계값(Document Cutoff)을 적용하여 특정 토픽에 대한 문서의 참여 여부를 포함하는 도 5의 좌측 하단 도표와 같은 형태로 표현될 수 있다.
일 실시예에서, 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 공개 일시와 같은 시기 정보를 포함하는 문서를 기초로 분석을 수행할 수 있다. 따라서, 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 특정 시간 구간을 구분하여 유망 융합기술을 발굴할 수 있다. 도 5에서, 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 Period A 및 Period B로 구분된 시간 구간별로 문서를 분류할 수 있고, 각 시간 구간별로 독립적인 토픽 모델링을 수행할 수 있다. 예를 들어, Period A는 650건의 문서를, Period B는 550건의 문서를 포함하고 있다.
도 6는 유망 융합기술 발굴 장치의 기술 의존성 산출부에서 수행되는 기술 의존성 산출 과정을 설명하는 예시도이다.
도 6을 참조하면, 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 기술 의존성 산출부(230)를 통해 복수의 문서들에 대한 연관성 분석을 통해 적어도 하나의 융합기술에 관한 기술 의존성을 산출할 수 있다. 기술 의존성 산출부(230)는 융합기술 간 기술 의존성을 산출하기 위하여 각 융합기술별 문서 수 및 각 융합기술 쌍에 동시에 출현하는 문서 수에 관한 정보를 이용할 수 있다. 이에 대한 정보는 도 5의 우측 도표로부터 산출할 수 있고, 도 6의 좌측 도표와 같은 형태로 표현될 수 있다.
기술 의존성 산출부(230)는 도 6의 좌측 도표로부터 모든 기술 토픽 쌍에 대한 기술 의존성을 산출할 수 있고, 그 결과는 도 6의 우측 도표와 같은 형태로 표현될 수 있다. 예를 들어, 기술 의존성 산출부(230)는 Period A에서 기술 토픽 “Topic 3”에 대한 기술 토픽 “Topic 1”의 기술 의존성을 다음과 같이 산출할 수 있다. Conf.(T1,T3) = 220 / 360 = 0.611
도 7은 유망 융합기술 발굴 장치의 기술 성숙도 산출부에서 수행되는 기술 성숙도 산출 과정을 설명하는 예시도이다.
도 7을 참조하면, 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 기술 성숙도 산출부(250)를 통해 기술 의존성에 관한 네트워크 분석을 통해 적어도 하나의 융합기술 각각에 관한 기술 성숙도를 산출할 수 있다. 도 7의 좌측 도표는 각 융합기술에 대한 내향 연결 중심성을 분석한 결과이며, 이 정보를 바탕으로 기술 성숙도 및 기술 간 기술 의존성을 노드의 크기와 링크의 강도로 표현한 기술 네트워크가 도 7의 우측 네트워크에 해당한다.
도 7의 우측 상단에 위치한 Period A의 기술 네트워크를 살펴보면, Topic 1, Topic 2 그리고 Topic 3의 기술이 다른 기술군에 비해 상대적으로 성숙하였음을 파악할 수 있으며, Topic 4 기술의 경우 Topic 1 및 Topic 3 기술에 대해 강한 의존 관계를 갖는 것을 확인할 수 있다. 또한 도 7의 우측 하단에 위치한 Period B의 기술 네트워크에서는 Topic 3 및 Topic 4 기술이 갖는 기술 성숙도 및 타 기술군에 대한 영향력이 두드러지며, Period A에 비해 Period B에서 Topic 4 기술이 매우 성숙한 분야로 성장하였음을 알 수 있다.
도 8은 유망 융합기술 발굴 장치의 유망 융합기술 결정부에서 수행되는 잠재 성장 중심성을 산출 과정을 설명하는 예시도이다.
도 8을 참조하면, 유망 융합기술 발굴 장치(200)는 유망 융합기술 결정부(270)를 통해 기술 성숙도가 특정 임계값 이상인 핵심기술을 선별하고 핵심기술, 기술 의존성 및 기술 성숙도를 기초로 잠재 성장 중심성을 산출하여 유망 융합기술을 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 8의 Period A에서 Topic 4 기술의 잠재 성장 중심성을 산출하는 것이 분석의 목적이라고 하자. 이를 위한 첫 번째 과정은 핵심기술에 해당하는 토큰 토픽을 식별하는 것이다. 도 8에서는 성숙 단계의 기술을 판단하는 임계값을 '0.5' 이상의 내향 연결 중심성으로 가정하였으며, 이에 따라 도 8의 좌측 도표에 의해 Topic 1, Topic 2, Topic 3의 기술이 토큰으로 지정된다. 이 경우 상위 토큰 3개에 대한 융합기술 Topic 4의 잠재 성장 중심성은 다음과 같이 계산되며, 동일한 방식으로 모든 융합기술에 대한 잠재 성장 중심성을 산출한 예가 도 8에 나타나 있다.
Figure 112018015905700-pat00005
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 좌측 네트워크 130: 우측 네트워크
200: 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치
210: 융합기술 결정부 230: 기술 의존성 산출부
250: 기술 성숙도 산출부 270: 유망 융합기술 결정부
290: 제어부
510: 토픽 정보
511: Topic 1 513: Topic 2

Claims (13)

  1. 복수의 문서들에 관한 토픽 모델링(Topic Modeling)을 통해 적어도 하나의 융합기술을 결정하는 융합기술 결정부;
    상기 복수의 문서들에 대한 연관성 분석을 통해 상기 적어도 하나의 융합기술에 관한 기술 의존성을 산출하는 기술 의존성 산출부;
    상기 기술 의존성에 관한 네트워크 분석을 통해 상기 적어도 하나의 융합기술 각각에 관한 기술 성숙도로서 내향 연결 중심성(In-degree Centrality)을 산출하는 기술 성숙도 산출부; 및
    상기 적어도 하나의 융합기술에 대해 상기 기술 성숙도가 특정 임계값 이상인 핵심기술을 선별하고 상기 핵심기술, 상기 기술 의존성 및 상기 기술 성숙도를 기초로 잠재 성장 중심성(Potential Growth Centrality)을 산출하여 유망 융합기술을 결정하는 유망 융합기술 결정부를 포함하되,
    상기 유망 융합기술 결정부는 다음의 수학식을 통해 상기 잠재 성장 중심성을 산출하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치.
    [수학식]
    Figure 112019107212513-pat00016

    (여기에서, PGCN(Ti)는 상위 핵심기술 N개를 기준으로 한 융합기술 "Topic i"의 잠재 성장 중심성에 해당하고, Conf.(Ti,TKj)는 핵심기술 "Token Topic j"에 대한 융합기술 "Topic i"의 기술 의존성에 해당하며, IC.(TKj)는 핵심기술 "Token Topic j"의 내향 연결 중심성에 해당하고, IC.(Ti)는 융합기술 "Topic i"의 내향 연결 중심성에 해당한다.)
  2. 제1항에 있어서, 상기 융합기술 결정부는
    상기 토픽 모델링을 통해 추출된 복수의 핵심 용어들을 포함하는 상위 개념의 융합기술을 정의하여 상기 적어도 하나의 융합기술을 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기술 의존성 산출부는
    상기 적어도 하나의 융합기술별 문서 수 및 융합기술 쌍에 대한 문서 수를 기초로 상기 기술 의존성을 산출하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기술 성숙도 산출부는
    상기 적어도 하나의 융합기술 및 상기 기술 의존성을 기초로 기술 네트워크를 구성하고 상기 기술 네트워크에 대한 분석을 통해 융합기술별 내향 연결 중심성(In-degree Centrality)을 산출하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치에서 수행되는 유망 융합기술 발굴 방법에 있어서,
    (a) 복수의 문서들에 관한 토픽 모델링(Topic Modeling)을 통해 적어도 하나의 융합기술을 결정하는 단계;
    (b) 상기 복수의 문서들에 대한 연관성 분석을 통해 상기 적어도 하나의 융합기술에 관한 기술 의존성을 산출하는 단계;
    (c) 상기 기술 의존성에 관한 네트워크 분석을 통해 상기 적어도 하나의 융합기술 각각에 관한 기술 성숙도로서 내향 연결 중심성(In-degree Centrality)을 산출하는 단계; 및
    (d) 상기 적어도 하나의 융합기술에 대해 상기 기술 성숙도가 특정 임계값 이상인 핵심기술을 선별하고 상기 핵심기술, 상기 기술 의존성 및 상기 기술 성숙도를 기초로 잠재 성장 중심성(Potential Growth Centrality)을 산출하여 유망 융합기술을 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 (d) 단계는 다음의 수학식을 통해 상기 잠재 성장 중심성을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 방법.
    [수학식]
    Figure 112019107212513-pat00017

    (여기에서, PGCN(Ti)는 상위 핵심기술 N개를 기준으로 한 융합기술 "Topic i"의 잠재 성장 중심성에 해당하고, Conf.(Ti,TKj)는 핵심기술 "Token Topic j"에 대한 융합기술 "Topic i"의 기술 의존성에 해당하며, IC.(TKj)는 핵심기술 "Token Topic j"의 내향 연결 중심성에 해당하고, IC.(Ti)는 융합기술 "Topic i"의 내향 연결 중심성에 해당한다.)
  8. 제7항에 있어서, 상기 (a) 단계는
    상기 토픽 모델링을 통해 추출된 복수의 핵심 용어들을 포함하는 상위 개념의 융합기술을 정의하여 상기 적어도 하나의 융합기술을 결정하는 단계인 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    상기 적어도 하나의 융합기술별 문서 수 및 융합기술 쌍에 대한 문서 수를 기초로 상기 기술 의존성을 산출하는 단계인 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    상기 적어도 하나의 융합기술 및 상기 기술 의존성을 기초로 기술 네트워크를 구성하고 상기 기술 네트워크에 대한 분석을 통해 융합기술별 내향 연결 중심성(In-degree Centrality)을 산출하는 단계인 것을 특징으로 하는 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 네트워크 기반의 유망 융합기술 발굴 장치에서 유망 융합기술 발굴 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록하는 기록매체에 있어서,
    복수의 문서들에 관한 토픽 모델링(Topic Modeling)을 통해 적어도 하나의 융합기술을 결정하는 과정;
    상기 복수의 문서들에 대한 연관성 분석을 통해 상기 적어도 하나의 융합기술에 관한 기술 의존성을 산출하는 과정;
    상기 기술 의존성에 관한 네트워크 분석을 통해 상기 적어도 하나의 융합기술 각각에 관한 기술 성숙도로서 내향 연결 중심성(In-degree Centrality)을 산출하는 과정; 및
    상기 적어도 하나의 융합기술에 대해 상기 기술 성숙도가 특정 임계값 이상인 핵심기술을 선별하고 상기 핵심기술, 상기 기술 의존성 및 상기 기술 성숙도를 기초로 잠재 성장 중심성(Potential Growth Centrality)을 산출하여 유망 융합기술을 결정하는 과정을 포함하되,
    상기 유망 융합기술을 결정하는 과정은 다음의 수학식을 통해 상기 잠재 성장 중심성을 산출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
    [수학식]
    Figure 112020500744714-pat00018

    (여기에서, PGCN(Ti)는 상위 핵심기술 N개를 기준으로 한 융합기술 "Topic i"의 잠재 성장 중심성에 해당하고, Conf.(Ti,TKj)는 핵심기술 "Token Topic j"에 대한 융합기술 "Topic i"의 기술 의존성에 해당하며, IC.(TKj)는 핵심기술 "Token Topic j"의 내향 연결 중심성에 해당하고, IC.(Ti)는 융합기술 "Topic i"의 내향 연결 중심성에 해당한다.)
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