211service.com
Datamining 200 jaar aan octrooigegevens om de aard van de uitvinding te onthullen
Een manier om over uitvindingen na te denken is als een proces dat technologieën combineert om een menselijke behoefte of doel te vervullen. Met andere woorden, uitvindingen komen nooit uit het niets. Ze bouwen altijd voort op eerdere vorderingen om iets nieuws te creëren.
Zo gebruikt de gloeilamp bijvoorbeeld elektriciteit, een verwarmde gloeidraad, inert gas en een glazen bol; een inkjetprinter vertrouwt op het vermogen om materie met extreme precisie te positioneren en inkt in zeer kleine druppeltjes te pompen; en de laser is gebaseerd op het vermogen om sterk reflecterende optische holtes te maken, enzovoort. Al deze uitvindingen staan op de schouders van eerdere vorderingen.
Daarom beschouwen veel technologen uitvindingen als een combinatorisch proces - een wandeling door de hele ruimte van technologische permutaties. Om een nieuwe uitvinding te vinden, combineert u eenvoudig verschillende oude technologieën op een nieuwe manier.
Tenminste, dat is het idee. Maar hoe test je in hoeverre het waar is? Vandaag komen we erachter dankzij het werk van Hyejin Youn aan de Universiteit van Oxford in het VK en een paar vrienden. Deze jongens hebben de aard van uitvindingen bestudeerd en zeggen dat er goed bewijs is dat het inderdaad een combinatorisch proces is, althans gedeeltelijk.
Er zijn werkzaamheden die afhankelijk zijn van gegevens die zijn verzameld door het Amerikaanse octrooibureau, dat een uitgebreid systeem van technologiecodes gebruikt om de technologieën te classificeren die verantwoordelijk zijn voor de nieuwheid van een uitvinding. Uitvindingen die afhankelijk zijn van een enkele technologie hebben een enkele code. Maar degenen die afhankelijk zijn van verschillende technologieën, krijgen een combinatie van codes.
Dat opent de mogelijkheid van een interessant onderzoek, zeggen ze. Aangezien de records van het Amerikaanse octrooibureau teruggaan tot 1790, zou het mogelijk moeten zijn om te zien hoe de combinatie van codes in de loop van de tijd is veranderd. Uit deze registraties moet met name blijken in hoeverre een uitvinding de verfijning is van bestaande combinaties van technologieën en in hoeverre deze het resultaat is van nieuwe combinaties van technologieën.
En dat is precies wat deze jongens hebben gedaan. Om dit te doen, behandelen we gepatenteerde uitvindingen als dragers van technologieën en maken we gebruik van het uitgebreide systeem van technologiecodes dat wordt gebruikt door het Amerikaanse octrooibureau om de technologieën te classificeren die verantwoordelijk zijn voor de nieuwheid van een uitvinding, zeggen Youn en co.
Voor elke uitvinding tellen ze het aantal bijbehorende technologiecodes. Dat stelt hen in staat om te bestuderen hoe het aantal uitvindingen en de combinatie van technologieën waarop ze vertrouwen, in de loop van de tijd is veranderd.
Dus, in hoeverre zijn uitvindingen afhankelijk van volledig nieuwe combinaties van technologiecodes? Als de meeste uitvindingen geheel nieuw waren, zou het percentage hoog moeten zijn.
Aan de andere kant, als de meeste uitvindingen slechts herziene en verbeterde versies van bestaande technologieën zijn, dan zouden ze afhangen van eerder bestaande combinaties van technologieën.
De resultaten geven een interessant inzicht in deze vraag. Ze suggereren dat ongeveer 40 procent van de nieuwe uitvindingen berust op eerder bestaande combinaties van technologieën, terwijl ongeveer 60 procent geheel nieuwe combinaties van technologieën introduceert.
Dat heeft belangrijke implicaties. Een idee is dat nieuwe uitvindingen tot stand kunnen komen door een willekeurige wandeling door de ruimte van alle mogelijke permutaties van technologieën. Maar het feit dat 40 procent eerder bestaande combinaties hergebruikt, suggereert dat vindingrijkheid niet het resultaat is van dit soort willekeurige zoekopdrachten.
Youn en co wijzen er inderdaad op dat bepaalde delen van de combinatorische ruimte om praktische redenen zijn uitgesloten, waardoor uitvindingen zoals exploderende protheses of tandenborstels voor het maken van espresso worden uitgesloten.
Bovendien beperken bepaalde technologische fenotypes – bepaalde besturingssystemen, afmetingen van wegen enzovoort – de soorten technologieën die later nuttig kunnen zijn. En dit legt nog een belangrijke grens op aan de soorten uitvindingen die waarschijnlijk nuttig zullen zijn.
Om deze en andere redenen is het aantal uitvindingen veel kleiner dan de bijna oneindige ruimte die door combinaties van technologieën wordt toegestaan. De enorme kloof tussen de mogelijke en het werkelijke aantal combinaties geeft aan dat slechts een kleine subset van combinaties uitvindingen worden, zeggen ze.
Er is hier een interessante vergelijking tussen de manier waarop uitvindingen en op DNA gebaseerde organismen zijn geëvolueerd. Biologische evolutie is een ander combinatorisch proces dat afhankelijk is van slechts een klein aantal bouwstenen - de eiwitcoderende genen - die op veel verschillende manieren met elkaar zijn gecombineerd. Dat is niet anders dan de manier waarop uitvindingen afhankelijk zijn van een relatief klein aantal technologieën die op verschillende manieren worden gecombineerd.
Bovendien is biologische evolutie pad-afhankelijk, aangezien het succes van een aanpassing afhangt van de volgorde waarin deze andere veranderingen volgt. En het is er een die uiteindelijk wordt bepaald door selectie.
Youn en co zeggen dat er meer werk aan de winkel is om het verband tussen deze combinatorische processen te bestuderen. Het bestuderen van octrooi-, vergelijkende en systemische registraties van uitvindingen zal een manier openen om kwantitatieve beoordelingen te maken voor een tegenhanger van deze kenmerken van biologische evolutie in technologische evolutie, zeggen ze.
Misschien. Maar hoe dan ook, het gebruik van big data om de aard van uitvindingen te bestuderen heeft een aanzienlijk potentieel. Er zijn zeker meer juwelen te vinden in hen dan heuvels.
Referentie: arxiv.org/abs/1406.2938 : Uitvinding als een combinatorisch proces: bewijs uit Amerikaanse octrooien