6、创新设计中的专利评估与拓扑优化技术应用

创新设计中的专利评估与拓扑优化技术应用

1 专利评估与创新设计的关联

在创新设计领域，专利评估是一项重要的工作。通过对专利的分析，可以了解技术的发展趋势，为新的设计提供灵感和方向。

1.1 专利的发明等级评估

有一些专利因其独特的创新性而被重点关注。例如，某专利利用可在环境中降解的材料作为包装材料，以防止未来的环境污染。神经网络预测该专利为五级发明，原因在于它具有较高的被引用与引用比，以及较大的平均正向引用时间滞后，这表明该专利对未来的发明有广泛影响。

另一个被神经网络认定为五级发明的专利是“乘员感应装置”（专利号 5,232,243）。该专利描述了一种新颖的方法，用于确定乘员何时进入车辆，并根据乘员的体型调整座椅约束装置。不过，它更接近四级发明，因为它使用具有电气特性的材料来感应乘员，跳出了现有机械设计的范式，符合四级发明使用科学工具进行新发明的定义，但未带来新的科学发现。

1.2 提高神经网络性能的方法

为了更准确地评估专利的发明等级，需要提高神经网络的性能。具体方法如下：
- 增加训练数据集 ：手动估计更多专利的发明等级，增加训练数据集中的独立变量数量。
- 基于功能和物理术语 ：使用潜在语义分析，识别机械设计领域中代表每个专利的关键设计术语，为近期尚未获得大量引用的专利提供发明等级的预测指标。
- 其他方法 ：采用基于自然语言处理和潜在语义分析的词频指标，识别使用后能带来更高发明等级的关键词。

1.3 TRIZ 指标在设计创新中的应用