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[期刊] 情报学报  [作者] 梁镇涛  毛进  李纲  
颠覆性技术的识别与预测研究在服务国家重大科技战略发展需求、保障国家科技产业安全等方面具有重要意义。本文将专利家族视为技术单元,从对技术知识空间的改变视角定义高颠覆性专利,基于世界专利统计数据库(Worldwide Patent Statistical Database,PATSTAT)和微软学术论文(Microsoft Academic Graph,MAG)数据库,对专利的颠覆性、技术特征及“科学-技术”知识关联特征进行测度分析,并在此基础上提出了融合“科学-技术”知识关联的高颠覆性专利预测方法。本文将高颠覆性专利预测问题转化为监督式二分类任务,给定专利在其公开当年的“科学-技术”知识关联和其他技术特征,以其5年后的颠覆性指标值高低作为预测目标,训练机器学习模型。研究结果表明,(1)高颠覆性专利具有前置知识少且非主流、技术团队实力强、商业价值被低估、长期影响力大的特点;(2)专利的“科学-技术”知识关联属性是对其颠覆性进行预测的重要特征;(3)LightGBM (light gradient boosting machine)模型在综合性能与训练效率上取得了最佳表现,在半导体器件与电数字数据处理领域的实证结果验证了模型的有效性。但颠覆性技术的预测仍是一个困难的任务,后续研究可尝试从专利语义特征与结合多源数据等角度进一步提升性能表现。
[期刊] 图书情报工作  [作者] 王丹   周潇   赵捧未   樊嘉逸  
[目的/意义]在新一轮科技革命和产业变革的时代背景下,颠覆性技术是一种另辟蹊径、容易造成技术突袭、颠覆传统游戏规则的技术。积极识别和前瞻布局颠覆性技术对实现国家科技创新跨越式发展具有重要战略意义。[方法/过程]从技术融合视角提出一种颠覆性技术识别方法。首先,基于专利IPC共现关系,并采用时间序列方式动态构建技术领域融合网络,利用结构熵指标识别领域融合网络中具有颠覆性的领域融合对;其次,将颠覆性的领域融合对与专利映射,筛选出候选颠覆性专利;在此基础上,通过深度剖析颠覆性专利的核心特征,筛选有效的测度指标;最后,基于深度学习Tabnet模型构建专利指标与颠覆性专利之间的关联关系,实现从大规模的候选专利中识别颠覆性专利。[结果/结论 ]以人工智能领域为例验证方法的可行性和有效性。研究结果共得到1 025条颠覆性专利。其中,颠覆性融合领域(G06K9,G06N3)包含443条颠覆性专利,这些专利主要涉及4大颠覆性方向:智慧医疗、智慧交通、智慧安防和智能制造。研究结果能够为政府、产业界和企业等利益相关者的科技布局、战略制定提供参考。
[期刊] 科技进步与对策  [作者] 安欣   刘迪航   徐硕  
颠覆性技术是促进国民经济发展和提升大国博弈实力的关键因素,培育和发展颠覆性技术意义重大、影响深远。建设美丽中国是时代的责任,实现碳达峰碳中和是大势所趋。从学术论文、专利以及基于Google Trends数据的社会媒体数据出发,构建多源数据融合的颠覆性技术度量方法。以增长率指标、创新性指标和社会影响力指标测度“双碳”领域颠覆性技术,综合考虑技术对科学界、技术界以及社会经济界三方面的影响;在识别过程中,采用改进后的CDTM模型解决多源数据公共主题提取的问题;通过客观赋权计算颠覆性指数得分,度量主题的颠覆性。实证分析识别出4项“双碳”领域的颠覆性技术,分别是生物炭吸附技术、有机生物炭基肥料制备技术、生物质裂解生物炭技术和生物质热解生物炭技术。四项技术均与国际认可的CCUS技术相关,中国和美国在“双碳”领域研究中占据优势地位。
[期刊] 情报理论与实践  [作者] 罗素平  寇翠翠  金金  袁红梅  
[目的/意义]以专利信息为基础基于全新视角提出一种预测颠覆性技术的方法,帮助企业提前作出战略布局,抓住市场机遇。[方法/过程]首先对收集的专利数据构建专利相似矩阵;其次利用社会网络分析工具Ucinet对专利相似矩阵进行聚类并筛选出离群专利;然后根据离群专利主分类号划分技术组合,并对各技术组合命名;最后从知识关联性、技术潜力和市场潜力三个维度评估技术组合,并运用孔多塞投票法预测颠覆性技术。[结果/结论]将该方法运用于中药领域,以2008—2012年中药专利为预测区间,结果表明技术组合D代表的中药化学成分、含量、制剂的检测方法有望成为颠覆性技术,随后以2013—2017年专利数据进行验证,结果证明了该方法的可靠性。
[期刊] 情报学报  [作者] 冯立杰   秦浩   王金凤   刘鹏   仵轩   张芷芯  
作为推动社会进步与经济发展的重要力量,如何快速且精确地识别潜在颠覆性技术对于提升企业竞争力、推动产业变革等具有关键意义。本文提出一种融合专利数据与社交媒体数据的潜在颠覆性技术早期识别方法,是对已有研究理论和方法的重要补充。第一,检索相关领域专利数据,对数据进行划分;第二,基于颠覆性技术的特征,选取与颠覆性技术相关的指标以构建指标体系,并计算其技术影响力;第三,依托Bi-LSTM (bi-directional long shortterm memory)训练专利指标与技术影响力之间的关系,预测出候选颠覆性技术,并结合BERTopic提取技术主题;第四,通过BERTopic主题建模基于社交媒体数据提取出社会主题,并通过关注度和情感倾向对社会主题进行评价;第五,通过语义相似度,将社会主题与技术主题匹配映射,以对技术主题进行分类,进而识别出潜在颠覆性技术;第六,以医疗机器人为例,阐述该识别方法的应用过程。研究结果表明,Bi-LSTM模型在准确率、精准率、召回率和F1-score上均超过90%,优于其他模型;将医疗机器人领域中的潜在颠覆性技术划分为高关注度-积极态度、低关注度-积极态度与低关注度-消极态度3种类型;识别出的医疗机器人潜在颠覆性技术,能够为国家发展政策制定与相关产业布局提供参考。
[期刊] 情报杂志  [作者] 白光祖  郑玉荣  吴新年  靳军宝  刘秋艳  
[目的/意义]提出一套轻量化、细粒度、定量化的颠覆性技术预见方法体系,以期为创新机构发现、部署、推动颠覆性技术发展提供方法论支撑。[方法/过程]在基于领域知识突变识别内部潜在颠覆性技术主题,基于学科知识交叉识别外部潜在颠覆性技术主题的基础上,借助Fisher-Pry改进模型分析了颠覆性技术成熟度并以技术路线图展示了技术预见结果。[结果/结论]通过纤维素生物降解预处理领域实证,证明所提方法是一种行之有效的领域颠覆性技术预见方法。
[期刊] 图书情报工作  [作者] 王良   李牧南  
[目的/意义]许多现有研究依赖于专利数据来识别颠覆性技术,但这些方法在专利文本的主题聚类分析方面仍有进一步优化的潜力。[方法/过程]通过构建基于新闻影响力增强的图注意力网络,以及自适应分配注意力权重,有效捕捉和充分利用技术主题词共现网络节点关系,在生成有代表性的节点向量后再进行专利文本主题聚类分析,可以进一步辅助识别潜在的颠覆性技术。[结果/结论 ]为进一步验证方法的有效性,选择智慧城市和工业互联网两个新兴技术领域进行实证检验。理论和实证分析显示,这种融合新闻影响力的图注意力网络聚类方法可以进一步丰富当前有关颠覆性技术识别的方法体系。
[期刊] 科技管理研究  [作者] 刘博文  白如江  
为有效利用现存文献资源,深度剖析和挖掘颠覆性技术的演化脉络与演化特征,为把握科学动向、提升科技竞争力提供支撑,在系统梳理颠覆性技术演化相关研究进展的基础上,融合Web of Science论文、德温特专利索引数据库专利和美国临床试验数据库临床试验等数据源,运用主题识别、深度学习、网络分析、可视化分析等技术,利用专利、论文文献的Word2Vec词向量模型构建结果和LDA主题识别结果,结合临床试验应用范围,研究干细胞治疗技术在“科学发现—技术创新—技术应用”生命周期中的演化脉络与演化特征。实验结果梳理得到干细胞治疗技术发展演化路线图,分为萌芽期、起步期、突变发展期和快速发展期4个阶段,并分别从数据表现、实证技术本身和颠覆性技术3个层面归纳技术发展的滞后性、复合性、突变性、扩张性等4个演化特征,与干细胞治疗技术发展的科学事实以及当前学界对其的基本认识均相符。
[期刊] 科技进步与对策  [作者] 王超1,2,许海云1,方曙1  
为了把握颠覆性技术识别与预测方法研究进展,首先对颠覆性的内涵、特征和运行机制进行论述;然后,通过对已有文献进行系统梳理,将识别与预测方法分为5类,分别展开详述;最后,对各类方法进行比较分析。研究发现,已有颠覆性技术识别与预测方法仍处于发展的初期阶段,所有识别研究方法均是围绕颠覆性技术的外部影响或内在特征中的某一方面展开,并未将二者有机结合起来。未来,应综合把握颠覆性技术内外部特征,构建全面、系统的识别与预测框架。
[期刊] 图书情报工作  [作者] 王丹   周潇   赵捧未   樊嘉逸  
[目的/意义]在日趋激烈的国际竞争背景下,颠覆性技术被认为是引领技术和产业发展方向、助推企业和产业实现“弯道超车”的绝佳机会窗口。为此,预测和部署颠覆性技术对于国家抢占科技制高点、重塑价值链均具有重大战略意义。[方法/过程]结合深度学习和离群点检测算法,构建基于离群点视角的颠覆性专利预测框架。该研究框架包括五个关键步骤:首先,利用BERT模型和TF-IDF算法将专利文本和专利分类号转化为可计算的高维向量表示,并结合PCA算法进行降维和特征融合;其次,采用三种离群点检测算法,以增量迭代的方式识别离群专利;再者,通过数据集修正,从离群专利中保留新技术专利;在此基础上,通过深度剖析新技术形式颠覆性专利的核心特征,构建有效的测度指标体系;最后,利用深度学习DNN模型拟合专利指标和颠覆性专利标签之间的关联关系,从而实现从大量的新技术专利中对潜在颠覆性专利的有效预测。[结果/结论 ]以人工智能为例,验证了该方法的有效性。结果共预测出411条颠覆性专利,这些专利主要涉及六大颠覆性方向:多模态预训练大模型、增强现实、生成式AI、自动驾驶、图像识别与处理和智能通信。这些技术的推广和应用,将对未来的科技和产业发展产生重大影响。研究结果可为国家政策制定和企业技术布局提供重要的决策参考。
[期刊] 情报学报  [作者] 刘志辉  张均胜  林毅  牛贝贝  王莉军  
汇聚专家和大众智慧,即隐性知识,进行潜在颠覆性技术评估是颠覆性技术预测的发展趋势。通常行业领域专家预判颠覆性技术的准确率较高,但也存在由于专家认知偏见及思维定势等原因导致颠覆性技术预判不准确或遗漏的风险。大众参与预判有助于增加技术多样性和新颖性,也有助于加强预判结果的全面性。为了汇聚专家与大众智慧预判潜在颠覆性技术,本文对预测市场用于颠覆性技术预测进行方法机制改进研究,提出了汇聚专家和大众智慧的潜在颠覆性技术评估支撑系统功能设计,并对未来工作提出建议。
[期刊] 科技管理研究  [作者] 施国良   吴静   陈挺   张笑笑  
为充分利用专利结构化数据和文本数据,实现准确有效的颠覆性技术识别,以中国专利奖为切入点,提出基于图神经网络的颠覆性技术识别框架。首先以获得中国专利奖的授权发明专利定义颠覆性技术,解决技术定义难的问题;接着使用Neo4j图数据库构建异质有向图,存储专利多重关系数据和方向信息,解决关系数据利用率低的问题;最后使用关系图卷积神经网络(R-GCN)模型进行训练,实现颠覆性技术识别,解决识别效果不佳的问题。研究表明以获得中国专利奖的专利技术直接定义颠覆性技术是合理且可靠的;提出的颠覆性技术识别框架能充分利用专利数据信息和专利异质有向图中空间信息,识别出绝大部分的颠覆性技术,丰富了图神经网络在颠覆性技术识别方面的研究。
[期刊] 图书情报工作  [作者] 徐硕   李静鸿   安欣  
[目的 /意义]为识别及预判当前受到高度关注的颠覆性技术,以专利术语为基础构建颠覆性技术识别指标,并对太阳能光伏领域的专利进行实证研究。[方法 /过程]基于全文本内容,兼顾技术创新性和技术影响力两个维度,构建涵盖5个指标的颠覆性技术识别指标体系;并采用自然语言处理技术抽取专利术语,将识别问题转化为经典的二分类问题训练机器学习模型;同时针对训练样本类别分布不平衡的问题,引入决策曲线分析以确定最优的分类阈值。[结果 /结论 ]实证研究在太阳能光伏领域2 196个专利中预判出91个颠覆性专利,取得较好的预测效果,验证本文提出的颠覆性技术识别方法的有效性,为颠覆性技术预判、专利价值衡量等研究提供新的视角。
[期刊] 情报学报  [作者] 杨杰   邓三鸿   王昊  
在破“五唯”的背景下,科学研究的创新性测度尤为重要,创新性较高的论文往往会对既有研究领域的学科范式产生颠覆性影响,甚至开创新的范式。颠覆性指数是近几年被提出的可以直接测度论文颠覆性创新程度的计量指标,基于网络中论文节点的深层引用关系,在一定程度上破除了单一维度评价的缺点,引起了文献计量学、信息科学和网络科学等多领域学者的广泛关注。本文对颠覆性指数的最新研究进行了总结和拓展,深入剖析了指标局限性及因素,并提出了新的计量指标——相对颠覆性指数(relative disruptive index,RDI),它在颠覆性指数的基础上,涵盖了引文网络的深层引用比例,在一定程度上解决了颠覆性指数分布不均匀、评价不一致的问题,能够对科学研究的颠覆性创新程度进行更为精确和客观的衡量。实证结果表明,颠覆性指数的参数量级不一致,相对颠覆性指数可以更有效地衡量科学研究的创新性,且相比于原始颠覆性指数以及Bornmann等学者提出的修正颠覆性指数(DI5)具有更佳的评价一致性,巩固性论文的相对颠覆性指数较低,创新性论文的相对颠覆性指数较高。
[期刊] 图书情报工作  [作者] 赵一鸣   孙运涛   孙晓蕾  
[目的/意义]颠覆性技术作为产业革命的核心驱动力,可以迅速颠覆现有技术的发展轨迹,具有强大的破坏力。实现颠覆性技术的早期识别可以帮助企业和国家尽早实施战略布局,促进技术创新与产业升级。[方法/过程]综合多源异构数据,从新颖性、前瞻性、可行性和关注度4个维度,运用熵权TOPSIS法,构建颠覆性技术早期识别模型,并在氢能源领域进行实验验证。[结果/结论 ]研究结果表明,太阳能分解水制氢、物理吸附储氢和质子交换膜燃料电池是最具颠覆性潜力的氢能源领域技术。
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