SYNTHESIS METHOD FOR THE FUNCTIONAL STRUCTURE OF NEW TECHNICAL DECISIONS BASED ON PATENT MASSIFT DATA
Authors: Коробкин Д.М. , Фоменков С.А. , Колесников С.Г. 
Published: July 2024

Задача автоматизации синтеза инновационных решений в области технических систем и технологий на основе новейшей патентной информации является одной из наиболее приоритетных проблем науки. Одной из целей синтеза новых технических систем является улучшение характеристик отдельных элементов технического объекта (ТО) и соответственно самого объекта. Для этого требуется детализировать конструктивную функциональную структуру ТО, т.е. определить элементы (компоненты) ТО и функции элементов ТО. Другой задачей синтеза новых технических решений является реализация некоторой потребности (технической функции). В статье представлен разработанный метод синтеза функциональной структуры новых технических решений, основанный на использовании морфологической таблицы, формируемой в результате семантической обработки информации патентных массивов. Посредством извлеченных из формулы изобретения SAO (SubjectActionObject, СубъектДействиеОбъект) определяются взаимосвязи между техническим объектом и его компонентами (элементами ТО). На основе морфологической матрицы конфигурируются новые технические решения и ранжируются с помощью метода совместного анализа (CA) критерий полезности СА вычисляется на основе количества цитирований патента/патентов, из которых была извлечена выбранная техническая функция. Для реализация требуемой потребности (технической функции) используется информация из разработанной таблицы, связывающей физические эффекты (ФЭ) и выполняемые ими технические функции (ТФ). На основе требуемой ТФ формируется задание на синтез физического принципа действия (ФПД). Выбирается оптимальная, исходя из критериальных оценок всех входящих в нее ФЭ, структура ФПД, на основе которой формируется потоковая функциональная структура синтезированной технической системы.

The authors of the paper present a developed method for synthesizing the functional structure of new technical systems based on the use of a morphological matrix formed as a result of semantic processing of patent corpus. One of the goals of the synthesis of new technical solutions is to improve the characteristics of individual components of a technical object (TO). For this, it is necessary to detail the TO constructive functional structure, i.e. define the TO components and the functions of the TO components. On the basis of the extracted SAO from the claims, the relationships between the technical object and its components are determined. The extracted attribute SAOs are used to define the functions of a technical object. Based on the morphological matrix, we configure new technical solutions and rank them using the method of conjoint analysis (CA). The CAs criterion is calculated based on the number of patents from which the selected technical function was extracted. Another task of the synthesis of new technical solutions is the realization of technical function. In this method, we use the information from the developed matrix linking physical effects (PE) and the technical functions (TF) performed by them. The required TF can be implemented directly by the PE, otherwise the task for the synthesis of the physical operating principle (POP) is formed. Among the POP structures constructed, an optimal one is selected based on the criterion estimates of all the PE included in it. Based on the optimal POP, the flow functional structure of the synthesized technical system is formed.