企业间专利资源本体协同构建与实现

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企业间专利资源本体协同构建与实现

摘要

专利作为企业重要技术资源，直接影响企业的竞争力。企业之间建立专利联盟，

进行专利资源共享和协同管理，从而能够有效地利用专利信息，为企业提高自主

创新能力、竞争能力带来了质的飞跃。专利检索是获取专利资源信息的主要途径，

本文通过研究国内外著名的专利信息检索系统，了解到目前使用的专利检索系统

普遍存在检索查全率和查准率偏低、智能化不高，以及无法在海量的专利信息中

准确定位相似专利和相关知识、不能体现用户个性化搜索等不足。本体作为一种能

在语义和知识层次上描述信息系统的概念模型的建模工具得到越来越多的应用。

本文在研究介绍本体的相关技术的基础上，结合计算机支持下的协同技术，设计

并构建了专利本体库，并结合“同步工程”系统方法来提出一种协同进化构建本

体库的方法分别对关键模块的设计和实现做了深入研究，体现用户与用户之间、

用户与机器之间的协同交互，通过Web 2.0相关技术设计并实现了基于协同构建的

专利本体的专利信息检索系统。本文的主要工作包括以下几点：

1．研究并阐述了本体的相关理论以及应用现状，结合专利信息检索需求和国

际专利分类表的特点，采用Protégé建立初始专利本体库，引入了专利“关联体”

的概念来解决产品所具有的相同概念的多种描述问题，通过机器主动挖掘相关本

体概念与关系，提高建立本体速度，减轻了本体的维护和更新工作。以家电类产

品为例，并主要对电视机类进行细化，构建了初始本体。用来详细说明专利信息

本体的建立和OWL语言描述。

2．结合基于本体的用户偏好模型，为实现满足专利信息的个性化检索，相关

专利知识推送以及专家知识组社群的构建奠定基础。

3．将计算机支持的系统技术包括信息协同、流程协同以及计算协同三方面技术

运用到协同构建专利本体库中，改进传统的构建本体方式，提出了“同步”的方

式并进一步结合计算机对本体概念与关系的发掘方法，给出了一个本体库的协同

建立方法，以减少领域专家的投入以更适应企业需求。

4．详细描述相似专利和相关知识的确定方法，结合专利文献特征构建专利

模型树，通过对语义相似性算法的比较和研究，提出对结合基于专利本体的语义

相似性的协同过滤算法来实现较为精确的相似专利以及相关知识的确定和推荐。

并通过实例验证其有效性。

关键词：本体专利关联体协同构建同步专利信息检索

ABSTRACT

Patents, as important technical resources of the enterprises, have a direct impact

on the competitiveness of enterprises. With patents alliance built and patents resources

shared among the enterprises, they will be capable of using the patents information

effectively and have a great improvement in independent innovation and

competitiveness.

Patents retrieval is a main approach to get the patents resource information, With

an overall compare and analysis of some famous patent retrieval systems at home and

aboard, we find there are some weaknesses in their low intelligentization hierarchy and

accuracy in the process of searching results of present extensively employed patent

retrieval systems.Morever, they are unable to locate related similar patents information

and knowledgement and lack of personalized search. In this paper, a patent relevant

ontology storehouse is built based on the introduction of some techniques of ontology

and discussion of the techniques in CSCW (Computer Supported Cooperative), and a

method of "parallel” collaborative in building the Ontology storehouse is designed. A

patent retrieval system is built with the application of self-organization theory through

the techniques of Web 2.0.The main works of this paper are as below:

Firstly, researches and expounds the theories and usage of the ontology, combined

with the demands of patent retrieval and characteristics of the IPC (International Patent

Classification), Protégé is used to set up the initial ontology storehouse of the patent; A

concept of patent's "Relevant Ontology" is introduced to solve the problems in multiple

descriptions of the patent with same concept addressed by the mapping function .In that

case, a connection is set up between the ontology storehouse and patent information

database, which will reduce the bulk of the maintenances and updating work. An

example of digital color TV is taken and classified to build initial ontology which is to

describe the details of the build of patent information ontology and the description of

OWL language.

Secondly, a user preference model is built based on ontology to meet the

personalized search and knowledge Push of the related of patent information, and build

a foundation of the expertise patent and knowledge community.

Thirdly, with the technology of CSCW (Computer Supported Cooperative Work),

which is including information, flow, calculation coordination technologies, a

collaborative ontology patent storehouse is built, with putting forward a "parallel"

collaborative construction method of the ontology storehouse, and Combines the

principle of self-organization theory, a related ontology storehouse is set up with the

self-organizing methods in order to reduce the work of experts to suit to business needs

better.

Finally, the determining way of similar patent and related knowledge is described in

details, combines patent model tree built with the characteristics of patent literatures,

and Compares with the semantic similarity algorithm, a collaborative filtering algorithm

based on the semantic similarity of the patent ontology is proposed to realize confirm

and recommend the more precise and similar patents and knowledge, then verifies its

effectiveness through example.

Key Words ： Ontology, Relevant patent ontology, Collaborative

construction，Parallel，Patent retrieval

目  录
中文摘要
ABSTRACT
摘 要................................................................1
ABSTRACT.............................................................1
目  录...............................................................1
第一章 绪 论.........................................................1
§1.1 研究的背景和意义..............................................1
§1.2 相关领域国内外研究状况........................................3
§1.3 论文研究的意义、内容与体系结构................................7
§1.3.1 论文的研究内容............................................7
§1.3.2 研究的意义................................................8
§1.4 研究思路......................................................8
第二章 本体的相关理论及应用.........................................10
§2.1 本体理论.....................................................10
§2.1.1 本体的概念及类型.........................................10
§2.1.2 本体的应用...............................................12
§2.1.3 本体在专利检索中的应用...................................12
§2.2 本体的建模方法...............................................13
§2.3 本体的建模元语...............................................15
§2.4 本体的建模语言...............................................17
§2.5 本体的建模工具...............................................21
§2.6 本章小结.....................................................23
第三章 专利本体库的构建研究.........................................24
§3.1 引言.........................................................24
§3.2 专利信息检索内容描述.........................................24
§3.3 构建专利本体库...............................................26
§3.3.1 本体构建过程.............................................26
§3.3.2 专利本体库的需求分析.....................................26
§3.3.3 专利本体的领域的选取.....................................27
§3.3.4 初始专利本体的构建.......................................28

§3.4 专利信息本体构造与实现.......................................31
§3.5 本章小结.....................................................35
第四章 专利资源本体库协同建立方法研究...............................36
§4.1 引言.........................................................36
§4.2 协同构建方法及技术的研究.....................................36
§4.3 专利本体协同构建过程和方法...................................37
§4.3.1 同步构建过程研究.........................................37
§4.3.2 专利本体的协同构建过程...................................39
§4.4.3 本体关系获取.............................................43
§4.4 用户检索偏好规则的获取.......................................49
§4.5 专利相关知识的确定方法研究...................................51
§4.6 本章小结.....................................................53
第五章 基于专利本体信息搜索系统设计与实现...........................54
§5.1 引言.........................................................54
§5.2 系统实现目标.................................................54
§5.3 系统体系结构.................................................55
§5.3.1 结构模型.................................................55
§5.3.2 功能模型.................................................57
§5.4 系统技术框架.................................................60
§5.4.1 系统开发技术.............................................60
§5.4.2 Jena 推理技术............................................61
§5.4.3 Web2.0 技术的应用........................................63
§5.5 检索方式研究与设计...........................................65
§5.5.1 简单检索.................................................65
§5.5.2 表格检索.................................................66
§5.5.3 逻辑检索.................................................66
§5.6 基于本体专利检索系统应用实例.................................67
§5.6.1 开发及运行环境...........................................68
§5.6.2 系统平台实现.............................................68
§5.7 系统实验结果对比分析.........................................73
§5.8 本章小结.....................................................74
第六章 总结与展望...................................................75
§6.1 总结.........................................................75
2

§6.2 展望.........................................................75

参考文献............................................................77

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企业间专利资源本体协同构建与实现摘要专利作为企业重要技术资源，直接影响企业的竞争力。企业之间建立专利联盟，进行专利资源共享和协同管理，从而能够有效地利用专利信息，为企业提高自主创新能力、竞争能力带来了质的飞跃。专利检索是获取专利资源信息的主要途径，本文通过研究国内外著名的专利信息检索系统，了解到目前使用的专利检索系统普遍存在检索查全率和查准率偏低、智能化不高，以及无法在海量的专利信息中准确定位相似专利和相关知识、不能体现用户个性化搜索等不足。本体作为一种能在语义和知识层次上描述信息系统的概念模型的建模工具得到越来越多的应用。本文在研究介绍本体的相关技术的基础上，结合计算机支持下的协同技术，设计...

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