涉及機器學(xué)習(xí)技術(shù)的專利申請文件的撰寫策略

2018-07-13
  •   文/集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 朱靜

      機器學(xué)習(xí)(Machine Learning, ML)是一門多領(lǐng)域交叉學(xué)科,涉及概率論、統(tǒng)計學(xué)、逼近論、凸分析、算法復(fù)雜度等多門學(xué)科,專門研究計算機怎樣模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為,以獲取新的知識或者技能,重新組織已有的知識結(jié)構(gòu)使之不斷改善自身的性能。簡單的講,機器學(xué)習(xí)是一門人工智能的學(xué)科,其主要研究對象是人工智能,特別是如何在經(jīng)驗學(xué)習(xí)中改善具體算法的性能。

      目前,機器學(xué)習(xí)已經(jīng)在眾多領(lǐng)域得到應(yīng)用,例如數(shù)據(jù)挖掘、計算機視覺、自然語言處理、生物特征識別、搜索引擎、證券市場分析、DNA序列預(yù)測以及機器人運用。隨著機器學(xué)習(xí)在各個領(lǐng)域的快速發(fā)展,眾多企業(yè)逐漸投入研發(fā)機器學(xué)習(xí)技術(shù),從而使得幾年來涉及機器學(xué)習(xí)技術(shù)的專利越來越多,于此同時,企業(yè)對機器學(xué)習(xí)的專利申請需求也越來越多,因此,如何撰寫機器學(xué)習(xí)技術(shù)的專利是目前專利從業(yè)人員所關(guān)注的重點之一?;诖?,筆者根據(jù)撰寫經(jīng)驗談一談涉及機器學(xué)習(xí)技術(shù)的專利申請文件的撰寫策略。

      機器學(xué)習(xí)在技術(shù)實現(xiàn)時,大致分為模型訓(xùn)練階段和模型應(yīng)用階段,所謂模型訓(xùn)練階段是指利用機器學(xué)習(xí)算法對樣本數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí)以訓(xùn)練模型的階段,所謂模型應(yīng)用階段是指利用訓(xùn)練好的模型對新數(shù)據(jù)進行預(yù)測的階段。而在實際技術(shù)研發(fā)過程中,有時會針對模型訓(xùn)練階段產(chǎn)生相關(guān)專利,而有時會針對模型應(yīng)用階段產(chǎn)生相關(guān)專利,當(dāng)然,大部分時候是在兩個階段都有相關(guān)的改進點,即同時產(chǎn)生相關(guān)專利。

      基于機器學(xué)習(xí)技術(shù)本身的特點,筆者根據(jù)自身撰寫經(jīng)驗總結(jié)出以下撰寫策略:

     ?。?)、在實際操作中,先根據(jù)交底書明確技術(shù)改進點屬于哪個階段,方案僅涉及訓(xùn)練階段的改進點,還是僅涉及到應(yīng)用階段的改進點,還是兩者皆有。根據(jù)方案的改進點所屬的具體階段部署對應(yīng)的權(quán)項。下面針對不同的情況分別進行說明。

      一種情況是,方案僅在模型訓(xùn)練階段存在改進點,例如,在模型訓(xùn)練階段涉及到原始數(shù)據(jù)采集、樣本數(shù)據(jù)挖掘、特征提取、模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化、模型參數(shù)更新算法以及模型組合訓(xùn)練等一個或者多個方面,方案若在這些方面作了改進,針對這種情況,則僅部署模型的訓(xùn)練方法以及產(chǎn)品等相關(guān)權(quán)項。

      另一種情況是,方案僅在模型應(yīng)用階段存在改進點,例如,在模型應(yīng)用階段一般會涉及到數(shù)據(jù)采集、特征提取、模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化、模型輸出結(jié)果應(yīng)用以及模型組合應(yīng)用等一個或者多個方面,方案若在這些方面作了改進,則僅部署模型的應(yīng)用方法以及產(chǎn)品等相關(guān)權(quán)項。

      還有一種情況是,方案既涉及模型訓(xùn)練階段又涉及模型應(yīng)用階段,例如:方案涉及到模型內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進,則既需要部署模型訓(xùn)練的方法還需要部署模型應(yīng)用的方法以及相關(guān)產(chǎn)品等權(quán)項。

      (2)、在確定應(yīng)部署的權(quán)項主題之后,再確定具體改進點所屬的特定環(huán)節(jié),根據(jù)特定環(huán)節(jié)定位出合理的權(quán)項范圍,而無需站在模型訓(xùn)練過程或者模型應(yīng)用過程的全局角度進行定位,以避免喪失權(quán)利。下面進行舉例說明。

      一種情況是,有些方案僅僅涉及訓(xùn)練階段的某一個獨立環(huán)節(jié)的改進,則可以將方案定位到具體的獨立環(huán)節(jié),而無需站在整個訓(xùn)練過程進行全局定位,這樣能夠確定出合理的權(quán)項范圍。

      例如:有些方案僅涉及模型訓(xùn)練階段中樣本數(shù)據(jù)采集方面的改進,則可以將權(quán)項范圍定位在樣本數(shù)據(jù)采集的范圍即可,具體在撰寫時,方法權(quán)要的步驟描述出如何采集樣本數(shù)據(jù)以完整表征改進點即可,可以跳出交底書中限定的特定模型下的訓(xùn)練場景,基于此,也可以對方案進行場景性擴展,以及訓(xùn)練過程中其他環(huán)節(jié)的擴展。但在從權(quán)中可以通過名詞限定或者增加方法步驟的方式進一步地保護樣本數(shù)據(jù)應(yīng)用于具體模型訓(xùn)練的方案,以保證交底書中提供的最佳場景應(yīng)用的方案。例如,在從權(quán)中采用功能性限定,如所述樣本數(shù)據(jù)用于某某模型訓(xùn)練,或者利用所述樣本數(shù)據(jù)對某某模型進行訓(xùn)練。

      另一種情況是,有些方案僅僅涉及訓(xùn)練階段中損失函數(shù)部分的改進,而此部分也無法作為獨立的方案,基于此,可以根據(jù)該改進點所處的具體環(huán)節(jié),或者與其直接相關(guān)的環(huán)節(jié),確定權(quán)項合理的范圍;在機器學(xué)習(xí)中損失函數(shù)部分會涉及構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)以及利用目標(biāo)函數(shù)進行模型參數(shù)優(yōu)化環(huán)節(jié),基于此,可以將權(quán)項范圍定位到這兩個環(huán)節(jié)相結(jié)合所組成的范圍,而無需站在訓(xùn)練過程全局角度進行定位,也不能定位到函數(shù)本身的范圍,即不能盲目縮小范圍至喪失技術(shù)方案本身所需的素材導(dǎo)致不屬于保護客體,也不能局限于整個實際方案實現(xiàn)的場景,這樣才能夠確定出合理的權(quán)項范圍。

     ?。?)、在實際操作中,大部分涉及機器學(xué)習(xí)技術(shù)的方案會同時涉及到模型訓(xùn)練以及模型應(yīng)用兩個階段的改進,針對此情況,考慮到實際維權(quán)階段的相關(guān)問題,建議先從模型應(yīng)用角度部署相關(guān)權(quán)項,再從模型訓(xùn)練角度部署相關(guān)權(quán)項。這主要是因為,一方面模型應(yīng)用相比模型訓(xùn)練更容易取證,由于模型訓(xùn)練一般僅在后臺完成,而模型應(yīng)用則有可能由前臺完成,供用戶使用。因此,模型應(yīng)用相比模型訓(xùn)練更容易取證。另一方面,模型應(yīng)用的市場價值也遠遠大于模型訓(xùn)練的市場價值,例如,有時模型訓(xùn)練可能一次性完成,而一旦模型在訓(xùn)練好之后是會被重復(fù)應(yīng)用,而且很容易被移植應(yīng)用;在實際應(yīng)用中,有的企業(yè)主要負責(zé)模型算法研究進行模型訓(xùn)練,從而為其他多家企業(yè)提供訓(xùn)練好的模型,則其他多家企業(yè)會同時應(yīng)用這一模型實現(xiàn)其產(chǎn)品功能。也就是說,模型應(yīng)用再現(xiàn)的可能性比模型訓(xùn)練再現(xiàn)的可能性要高的多。因此,建議優(yōu)先考慮構(gòu)建模型應(yīng)用的權(quán)利要求,再考慮構(gòu)建模型訓(xùn)練的權(quán)利要求。

      另外,還考慮到專利申請經(jīng)費或者維權(quán)等各種問題,在實際撰寫過程中,也可以將模型訓(xùn)練過程作為模型應(yīng)用權(quán)項的從屬權(quán)項進行部署。例如,權(quán)1是一種模型應(yīng)用方法,而權(quán)2引用權(quán)1,進一步增加關(guān)于如何訓(xùn)練權(quán)1中的模型的方案。

     ?。?)、在實際操作中,也會遇到有些案件雖然提及到機器學(xué)習(xí)技術(shù),但其僅是利用了已有的模型進行相應(yīng)處理,對模型訓(xùn)練以及模型應(yīng)用均為作改進,因此,針對這種類型的案件,在撰寫時,可以不寫模型的訓(xùn)練,也無需關(guān)注模型的具體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可以把模型當(dāng)作能夠?qū)崿F(xiàn)特定數(shù)據(jù)處理的,具有一定輸入輸出映射功能的黑盒處理即可,無需浪費過多筆墨,而把重點放在方案的實際改進點。

     ?。?)、在實際操作中,考慮到機器學(xué)習(xí)技術(shù)本身技術(shù)復(fù)雜性較高,為了提高專利申請文件的可讀性,可以針對方案本身的技術(shù)特點在說明書布局以及說明書附圖特殊處理,例如,針對模型訓(xùn)練和模型應(yīng)用具有改進的方案,雖然在權(quán)利要求中先部署的模型應(yīng)用后部署的模型訓(xùn)練,但在說明書中可以先部署模型訓(xùn)練的相關(guān)實施例,再部署模型應(yīng)用的相關(guān)實施例,以方便企業(yè)審核人、審查員、法官等在處理案件時更容易理解方案的實現(xiàn)。

      另外,在針對模型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本身有改進的方案,由于模型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改進本質(zhì)上是對數(shù)據(jù)處理邏輯的改進,而數(shù)據(jù)處理邏輯從數(shù)據(jù)層面來講,往往是網(wǎng)絡(luò)參數(shù)矩陣以及其含義的變化,這種變化是很難通過簡單的繪圖來表征,對此,可以將模型內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)功能模塊化,根據(jù)其對數(shù)據(jù)處理邏輯,確定每個模塊的輸入輸出,進而通過級聯(lián)式方式繪制出由具有特定功能的模塊所組成的模型,尤其是在繪圖中,可以有效結(jié)合實際研發(fā)過程中的中間結(jié)果圖以及實際應(yīng)用中產(chǎn)生的效果圖,例如,模型用于對圖像進行處理所產(chǎn)生的效果圖,這樣,能夠通過圖文結(jié)合的方式更清楚地表征方案的核心改進點和有益效果,也能夠方便企業(yè)審核人、審查員、法官等在處理案件時更容易理解方案的具體情況。

      以上主要是筆者根據(jù)個人經(jīng)驗,說明了撰寫涉及機器學(xué)習(xí)技術(shù)的專利申請文件時需要考慮的幾點因素,當(dāng)然,在撰寫專利申請文件時也需要兼顧考慮其他因素。由于,機器學(xué)習(xí)本身涉及的知識非常廣闊,該技術(shù)還在不斷的發(fā)展更新中,筆者也僅能夠了解其中一角,如有紕漏之處還請批評指正。

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