Система формирования матрицы выполняемых физическими эффектами технических функций на основе анализа патентного массива

В статье представлена программная реализация метода формирования матрицы выполняемых физическими эффектами технических функций на основе анализа патентного массива. Для синтеза физического принципа действия новых технических систем могут использоваться физические эффекты из базы знаний, разработанной на кафедре САПРиПК ВогГТУ. Физические эффекты реализуют технические функции, которые в свою очередь составляют конструктивную функциональную структуру технической системы. На основе разработанного авторами метода извлечения описаний физических эффектов и технических функций из патентных документов США (USPTO) и Роспатента был сформирован метод автоматического построения таблицы технических функций, выполняемых физическими эффектами, основанный на выявлении латентных зависимостей в терм-документных матрицах «Физические эффекты-Патенты» и «Технические функции-Патенты». Автоматизированная система реализована на языке Python версии 3.7.2. Для морфологической разметки используется TreeTagger, для синтаксической разметки – UDPipe. Корректность работы алгоритмов была оценена на тестовой выборке, подготовленной вручную и состоящей из 60 патентных документов, описывающих 480 технических функций и 20 физических эффектов. Полученные результаты: метод извлечения ТФ показал на тестовой выборке точность – 0.87, полноту – 0.77 и F -меру – 0.82, поиск описания ФЭ функционирует с точностью - 0,92.

1. Korobkin D., Shabanov D., Fomenkov S., Golovanchikov A. Construction of a matrix "Physical effects – Technical functions" on the base of patent corpus analysis. Communications in Computer and Information Science. 2019;1084:52-68.

2. Korobkin D.M., Fomenkov S.A., Kolesnikov S.G., Kamaev V.A. Synthesis of the physical principle of operation of engineering systems in the software environment CPN Tools. Research Journal of Applied Sciences. 2014;9(11):749-752.

3. Korobkin D.M., Fomenkov S.A., Kolesnikov S.G., Voronin Y.F. System of physical effects extraction from natural language text in the Internet. World Applied Sciences Journal. 2013;24(24):55-61.

4. Коробкин Д.М., Фоменков С.А., Колесников С.Г. Метод верификации синтезированной функциональной структуры посредством построения физического принципа действия технической системы. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2019;7(2):97-109.

5. Коробкин Д.М., Фоменков С.А., Колесников С.А. Метод синтеза функциональной структуры новых технических решений на основе данных патентных массивов. Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2019;7(2):135-148.

6. Шабанов Д.В., Коробкин Д.М., Фоменков С.А., Колесников С.Г. Формирование матрицы "Физические эффекты - Технические функции" на основе данных анализа патентных массивов. Математические методы в технике и технологиях - ММТТ. 2019;7:94-99.

7. Шабанов Д.В., Коробкин Д.М., Фоменков С.А., Колесников С.Г. Формирование матрицы "Физические эффекты - Технические функции" на основе данных анализа патентных массивов. Математические методы в технике и технологиях - ММТТ. 2019;7:94-99.10.1007/978-0-387-30164-8_832.

8. Uther, William & Mladenić, Dunja & Ciaramita, Massimiliano & Berendt, Bettina & Kołcz, Aleksander & Grobelnik, etc. TF–IDF. 2010. DOI: 10.1007/978-0-387-30164-8_832.

9. Schmid, & Helmut,. TreeTagger - a language independent part-of-speech tagger. 2009.

10. Straka, Milan & Strakova, Jana & Hajič, Jan. UDPipe at SIGMORPHON 2019: Contextualized Embeddings, Regularization with Morphological Categories, Corpora Merging. 2019.