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文献检索论文(优选6篇)
发布时间:2018-11-03

  文献检索论文第一篇(1)

  题目:一种基于比较的专利文献检索方法

  摘要:专利文献可以切实反应出技术的发展趋势。分析专利文献可以得到重要的技术细节、领先的商业趋势以及新型的解决方案, 从而影响投资决策。针对对比专利文档的相关问题进行研究, 改进基于比较的专利文献检索方法, 以此检测专利之间的可替代性或新申请专利的可专利性。为此, 首先从每个专利文献中提取出可以进行判别的项, 然后通过基于图论的方法将这些项在图中进行连接, 并且通过用户自定义的停用词, 快速地得出用户想要的结果。这种方法可以借由文献之间的共性与差异明确两个专利间的关系。实验中, 较高的Edmundson值和ROUGE值证明了方法的有效性。

  关键词:专利检索; 比较性摘要; 可专利性分析;

文献检索

  Patent Document Retrieval on Comparative View

  ZHOU Wenqiang XU Jian ZHANG Hong

  School of Computer Science & Engineering, Nanjing University of Science & Technology

  Abstract:

  Patent document can effectively reflect the development trend of technology. Analysing Patent document can obtain important technical detail, lead business trends and new solutions, which influences investment decision. Considering Comparative patent document, this paper developes a improve method of patent document retrieval on comparative view, so that the substitutability between patents or the patentability of new patents is provided. To this end, this method first extracts discriminative terms from each patent document, and then the dots on a term co-occurrence graph are connected. Through the stop words setting by users can obtain the result efficiently. In this way, it is able to comprehensively extract the gists of the two patent documents being compared, and meanwhile highlight their relationship in terms of commonalities and differences. The high Edmundson and ROUGE demonstrate the effectiveness of this proposed approach.

  Keyword:

  patent retrieval; comparative summarization; patentability analysis;

  1引言专利文献是维护公司利益的重要智力资源。与一般的Web文档不同, 专利文献通常有固定的格式要求, 长度较大, 并且包含大量的专业词汇[13]。专利文献的这些特征使得人工进行专利分析是十分耗时耗力的。因此, 近年来出现了专利检索这一新的研究领域, 目的就在于协助专利分析师检索、处理并分析专利文献[1, 4, 11]。在实际应用中, 专利检索任务需要根据具体的检索目的进行具体分析。其中, 基于比较的专利文献检索的目的是通过专利文献的比较, 检测出专利文献之间的可替代性或新申请专利的可专利性。得出的摘要有助于专利分析人员快速了解两篇专利之间的关联性, 从而降低专利检索任务的成本。为了使专利文献内容更容易理解, Shinmori等[5]通过自然语言处理的方法降低结构的复杂度。虽然这种方法都在一定程度上提高了专利文献的可读性, 但是在专利文献之间的比较上, 还需要耗费大量人力。另一类提高搜索结果准确性的方法是使用摘要表示原始的专利文献。Trappey等[7]提出一种基于聚类的方法将本体论的概念和空间向量模型的概念相结合。这种方法可以提取出专利的主要信息点, 但是它们无法得出专利之间的差异性。一般的专利检索任务通常需要测量出两个专利文献之间存在多少的相似性 (或差异性) [23]。如果能够提供两个专利文献之间的比较性摘要, 那么这一过程将会得到有效的化简。因此将专利文献的比较问题看作是摘要提取问题。普通文档摘要提取的目的是找出文章中的主要内容, 但是大多数的摘要提取方法无法提供文章之间比较的信息。比较性摘要方法 (comparative summarization) 的提出[9]为解决专利文献间的比较问题提供了一种新的思路。一些用于专利的比较性摘要方法可以提供两个专利的摘要[12], 但是无法直观地看出两个专利之间的联系, 并且得出的比较结果无法根据用户的不同需求进行调整。为此, 提出一种改进性的方法。这种方法首先从每个专利文献中提取出可以进行判别的项, 然后通过基于图论的方法将这些项在同一个图中进行连接。并且通过用户自定义的停用词, 快速地得出用户想要的结果。总而言之, 该方法有以下三个特点:1) 将比较专利文献的问题转化为比较性摘要的问题;2) 使用基于图的方法提取出专利之间的相同点与不同点;3) 加入用户自定义停用词, 使得提取出的信息更满足用户需求。2问题提出与解决方法2.1问题描述假设有两个待比较的专利p1和p2。每个专利文档都有若干语句组成, 即p1={s11?s12???s1m}, p2={s21?s22???s2n}。两个文档的比较问题本质上是一个比较性摘要生成问题, 分别选择一个有相同长度L的语句子集s1?p1, s2?p2。s1和s2可以分别代表p1和p2的主要内容, 也可以将s1和s2分别划分成几个部分, 每个部分都代表着一个特定的方面。出于分析的目的, 摘要应该具有很高的质量, 提取出的摘要需要在尽可能少的冗余信息下包含尽可能全面的专利特征。通常情况下, 比较可以确定对象间的相似性与差异性。因此, 生成比较性摘要需要文档中有代表性的信息, 并且包含尽可能多的比较性依据。特别地, 给定两个文档, 比较性摘要问题是通过提取每个文档中差异性最大的语句为每个文档生成一个简短的摘要。这一问题与普通的文档摘要问题有相似之处:它们都需要通过提取文档中的语句生成内容摘要。但是不同的是, 普通文档摘要的目标是包括文档集中的绝大部分信息, 而比较性摘要的重点在于寻找文档间的差异性。2.2比较性摘要方法为了解决已知解决方案的局限性, 提出一种改进性的方法。这种方法的构建流程如下:1) 选取可区别的特征:给定两个专利, 分别将它们作为一个类, 并且进行特征提取, 选择出有差异的项 (如, 名词) 。2) 构造特征图:通过原始专利文档中的特征共性信息构造无向特征图, 并且在图中标记出有差异的特征。3) 提取代表树:基于差异性的特征, 在特征图上提取出两个专利的共同信息。使用树形结构表示这些差异性与共性。4) 生成比较性摘要:通过得出的特征树中有连接的点挑选出两个专利文档中的语句, 并通过用户自定义的停用词进行进一步筛选。最终得出的摘要包括了专利间的差异性与共性。下面对上述流程进行详细解释:1) 选取可区别的特征每个专利文档通常有自己独特的地方。例如, 技术型专利通常在他们的发明中使用不同的技术。因此需要在文档中提取出能代表这一文档特性的项, 通常以名词为主。将每个专利文档作为一个类, 每个名词或名词短语作为一个特征。这就将问题转化为特征选取问题。形式上, 假设从两个专利中选取t个特征变量, 定义为{xi|x|xi?F}, 其中F是完整的特征索引集, |F|F|=|=t。类变量C={c1?c2} (即, 两篇专利c1, c2) 。特征选取问题就是选取一个特征的子集, S?F, 然后准确的预测出目标的类变量C。进行特征选取的方法有很多, 例如, 基于信息理论的方法 (如信息增益、互信息) , 以及统计的方法 (如x2统计) 。此次使用x2统计的方法, 这种方法以及在文本挖掘领域得到成功的应用, 方法如下:在统计学中, x2统计量经常用来检测两个事件的独立性。在特征选择中, 两个事件分别指词项的出现与类别的出现, 计算公式如下:x2 (t?c) =?et?{0?1}?ec?{0?1} (Netec-Eetec) 2Eetec其中, et=1表示包含特征t, 否则et=0;ec=1表示在类变量c1中, 否则ec=0;N表示出现频率;Eetec=N?EetN?EecN。通过查询x2分布表, 就可以得知特征t与专利c之间是否独立。若不独立, 则认为t是c的一个可区别特征。2) 构造特征图步骤1) 中提取的可区别特征主要用于描述专利之间的不同之处。因为两个专利文档的比较性摘要应包含不同点和相同点, 所以使用基于图的方法更加准确地得出这些相同点。构造无向图G代表两个专利文档, G= (V, E) 。G中包含一组顶点 (即, 特征) V, 每个顶点代表专利文档中的一个名词/名词短语。两顶点只有在它们共同出现在同一语句中才进行连接。特别地, 定义在单一文档A中两个顶点v1和v2的连接指数如下:ωA (v) 1?v2=2|{|{ (v1?v2) |v|v1?A?v2?A}||||{v1|v|v1?A}|?|?|{|{v2|v|v2?A}|其|其中|{|{v1|v|v1?A}|以|以及|{|{v2|v|v2?A}|分|分别表示v1和v2在文档A中出现的频率。|{|{ (v1?v2) |v|v1?A?v2?A}|表|表示在A中v1和v2出现在相同语句中的次数。ωA (v1?v2) 本质上描述了v1和v2在A中共现的概率。给定两个文档A和B, 若v1和v2在A与B中的平均链接指数都超过一个规定的阈值, 就连接v1和v2。3) 提取特征树从特征选取中获取的可区分特征可以表示专利文档之间的区别。但是, 这些特征之间可能会存在一定差距, 也就是说, 它们可能无法在特征图上很好地连接。为了得到一个结构流畅的比较性摘要, 需要发现可区别特征之间的关系, 这可以通过连接可区分的顶点与两专利文档共有的顶点达到。同时, 生成的摘要应该尽可能的密集、详尽, 即, 通过最少量的特征表示出主要的共性/差异。通过制定最小Steiner树解决问题。给定图G (2) 中的特征图) 以及顶点S的子集, G的Steiner树类似于最小生成树。定义为用尽可能少的边包含整个S的G的子树。定义:给定图G= (V, E) , 顶点集S?V以及任意顶点v0?S。最小Steiner树 (MST) 的问题是找出G中以v0为根并且包含S的最小子树。MST问题是一个NP-hard问题。使用递归的方法生成Steiner树T解决这一问题。这里需要用到级别参数i?1。当i=1时, 算法找出k个离根v0最近的终点, 并且用最短路径将它们与v0相连。因为特征图中的每一个顶点都可以连接到其他任一顶点, 所以在V中随机地选择出v0。当i>1时, 算法反复寻找顶点v, v与第i次输入的根相邻。K′是更新树的最小成本, 这里的成本通过边的数量进行计算。在获得了预期的路径之后, 更新相应的Steiner树、目标大小k以及终点集S。4) 生成比较性摘要步骤3) 中的Steiner树为生成两个专利文档间的比较性摘要提供了基础。选取出可以完全覆盖Steiner树中特征的原始文档语句最小集。每个语句可以代表特征图的一个子图 (Steiner树也可视为一个子图) 。因此, 需要选取覆盖Steiner树的子图的最小集。定义两个图的联合Ga= (Va?Ea) 以及Gb= (Vb?Eb) , Ga?Gb= (Va?Vb?Ea?Eb) 。生成比较性摘要的问题可以看作找出子图中联合覆盖了Steiner树的最小子集。定义:给定图G= (V, E) , 一组子图S, 以及G的Steiner树T, 子图覆盖问题 (SGCP) 是找出最小子图集C?S的问题。其中联合U= (VU?EU) 覆盖T中所有顶点和边。SGCP问题与集合覆盖问题 (SCP) 紧密相关。SCP是一个NP-hard问题。集合覆盖问题的贪婪算法选取集合有一个规则:选取在每一次迭代中包含最多已发现元素的集合。这个算法可以得出H (s) 的近似比例, 其中s是被覆盖集的大小, H (m) 是第m次谐波级数:H (m) =?j=1m1j?ln m+1在得到了比较性摘要之后, 可以通过用户自定义的停用词, 对结果进行进一步的筛选与化简。3实验设计与分析本次实验所选的专利文档数据集来自润桐RainPat专利检索网站 (http://www.rainpat.com/) , 以计算机软件程序的装载或启动类的中文专利为主, 发表时间从2012年到2016年, 共约3000篇。下面分别使用两种评价方法进行测评。3.1 Edmundson测评Edmundson评价方法比较简单, 可以客观评估, 就是通过比较机械文摘 (自动文摘系统得到的文摘) 与目标文摘的句子重合率的高低来对系统摘要进行评价。随机以1000对专利作为训练集, 500对专利作为测试集, 得出的平均Edmundson值为76.39%, 可以看出这一方法可以较好地总结出专利的摘要。3.2 ROUGE测评方法[1415]ROUGE测评方法目前已经广泛地应用于文档摘要质量的评估。给定一个系统生成的摘要以及参考的标准摘要集, ROUGE方法通过单元重复计算的方法评估摘要的质量。3.2.1与现有方法进行比较五种不同方法下的ROUGE值如表1和图1所示。其中, Minimal Dominate Set方法 (MDSM) [10]从每个专利中选取最具有代表性的语句。Discrimi-native Sentence Selection方法 (DSSM) [8]选取每个专利中最具有差异性的语句表现不同专利的特点。Comparative Summarization via Linear Programming方法 (CSLPM) [6]将不同主题的概念对作为专利之间差异性的依据, 将相关概念作为专利之间相似性的依据。PatentCom方法通过专利之间的比较生成专利的摘要。这些ROUGE值取超过300对的专利文档ROUGE平均值。从中可以得出:1) 基于比较的方法与PatentCom方法在各ROUGE值上的表现接近, 优于其他三种方法;2) DSSM方法在四种方法中表现较差, 这表明只考虑到专利间的差异性对于生成专利特征是不够的。这是因为差异性可能不是专利特征中最重要或者最具有比较性的因素;3) MDSM方法在ROUGE-1值上表现较好而其他ROUGE值上远不如CSLPM方法, 这是因为MDSM方法会选取出每个专利的重点句, 所以最终的摘要会包含专利中的常用词。这样会与基于单一字节的参考总结有明显的重叠, 这与ROUGH-2、ROUGH-W、ROUGE-SU的测量目的相悖, 所以导致了MDSM方法在这三种ROUGE值上偏低。表1不同方法下的ROUGE值比较MDSMDSSMCSLPMPatentCom基于比较的方法ROUGE-10.52100.46040.53090.60530.5729ROUGE-20.30990.26450.40660.45930.4662ROUGE-W0.14990.11480.21180.22260.2196ROUGE-SU0.28860.15830.30150.30930.3058图1不同方法下的ROUGE值折线图3.2.2对专利的不同部分进行比较标准的专利一般包括发明摘要、方案说明、声明等部分。其中的一些部分具体描述了专利发明的方案细节, 而有一些部分概括了专利的整体情况。为了评估每一部分在提供比较信息方面的重要性, 需要生成不同部分的比较性摘要。本次实验中, 对发明摘要 (S) 、方案说明 (E) 、声明 (C) 以及整体专利 (A) 四个部分进行比较, 结果如表2和图2所示。从表中可以看出, 声明和方案说明部分一起进行实验时, 平均的各项ROUGE值都较高。这是由于声明部分是整个专利的核心部分, 而方案说明部分包含了专利发明的绝大部分具体细节, 这就为生成一个高质量的比较性摘要提供了更大的可能性。表2不同部分的ROUGE值比较CSEC+SC+ES+EAROUGE-10.50190.48310.44270.54290.59380.48920.5729ROUGE-20.32880.25530.22460.41430.45930.28520.4662ROUGE-W0.15330.10990.09130.29330.21960.11560.2196ROUGE-SU0.22100.18990.12070.27750.30610.20460.3058图2不同部分的ROUGE值折线图4结语本文主要研究了对比专利文档的相关问题, 以此检测专利之间的可替代性或者新申请专利的可专利性。将此次需要解决的问题视为一个提取比较性摘要的问题, 并且设计了一种自动提取给定专利文献之间比较性摘要的新方法。得出的摘要有助于专利分析人员快速地了解两篇专利之间的关联性, 从而降低专利检索任务的成本。实验部分通过约3000篇计算机软件程序的装载或启动类中文专利证明了文中提出的新方法的有效性。在今后的研究中计划在选取特征时, 为专利的各部分分配不同的权重, 希望以此进一步提高方法的准确率。 (下转第2072页)

  参考文献
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  文献检索论文第一篇(2)

  题目:图书馆文献检索中的虚拟现实技术

  摘要:文章对虚拟现实技术在图书馆文献检索中的具体应用进行了探讨, 在此基础上进一步分析了虚拟现实技术在文献检索中的影响, 以提升虚拟现实技术的应用效果及图书馆文献检索效率。

  关键词:图书馆; 文献检索; 虚拟现实技术;

  1 虚拟现实技术在图书馆文献检索中的应用

  1.1 导读功能

  虚拟现实技术最主要的功能就是导读功能。导读, 顾名思义就是指引用户去阅读那些质量较好的文献, 增强用户的阅读欲望, 培养用户的阅读能力。传统图书馆的导读作用只是局限于为新用户提供入馆教育、简要的馆藏文献介绍、相关的书目推荐及新书通告等。虽然能够让用户对图书馆有一定的了解, 但这种导读方式并不能体现出图书馆的整体内容, 无法发挥导读功能的重要作用。

  随着互联网技术和信息技术的快速发展, 用户要想获得更好的阅读体验就必须在馆藏的书籍中找到需要的相关书籍, 这就需要有效的导读功能作为支持。虚拟现实技术就是在此基础上发展起来的, 它是根据用户的实际需求提供相应导读功能的一项系统性技术。目前部分图书馆曾采取在线帮助的方式解答用户提出的问题, 通过这种方式让用户了解图书馆, 但是, 简单的问答方式并不能满足用户对导读功能的需求。为此, 图书馆需要借助虚拟现实技术构建虚拟与现实之间的联系, 使用户能够身临其境地感受图书馆的氛围, 用户通过网络便可实现对图书馆相关内容的了解, 同时图书馆也可为用户提供更好的导读服务。

  1.2 数字化信息资源

  图书馆的资源包含视频资源、音频资源、纸质档案和相关数字化资源等, 这些组成形式复杂的资源为图书馆资源管理带来了一定的难度, 同时也为用户的阅读需求带来一定的影响。图书馆要想为用户提供更好的阅读服务就必须改变这种混乱的资源管理模式, 形成系统的、整合度较高的资源管理系统, 以便能够为用户提供更好的服务。但在实际运行过程中, 图书馆所收藏的资源除音频文件和视频资源外, 其他的资源均是以二维的方式呈现, 无法实现更好的表现效果。而虚拟现实技术的应用不仅能够将相关资源以三维的方式呈现在用户面前, 还能对资源整合起到积极的作用, 使图书馆的自身价值得到充分体现。

  1.3 整合数字资源

  图书馆的数字信息资源是一个比较庞大的系统, 包括各种各样的种类, 应用系统也各不相同, 数据结构和组织方式更是多种多样的, 查询的方法和显示界面也存在一定的差别, 这些都为用户查阅和利用带来了不便。使用虚拟现实技术开发工具能够实现数据信息的共享与各类数据信息的切换。

  1.4 参考咨询服务

  图书馆作为为用户提供信息资源的场所, 能否为用户提供所需的资源是其发展的关键, 这就要求图书馆不仅要保证信息资源的全面性, 还要保证资源分类的明确性, 最大限度地为用户查找资源提供便利。为此, 图书馆只有对用户的实际需求进行详细了解, 根据用户的阅读需求制订信息资源收集计划, 为用户提供相应的服务, 才能保证图书馆自身职能的有效发挥。虚拟现实技术在图书馆中的应用有效地推进了咨询服务的开展, 实现了用户与图书馆的直接联系, 图书馆的相关工作人员可以通过虚拟现实技术实时了解用户的阅读需求。图书馆员在对用户的实际需求进行全面分析之后, 由系统内部进行筛选, 为用户推荐相应的文献资料, 使用户能够从中获得所需信息。图书馆员对用户访问信息和咨询内容进行分析, 也是借助虚拟现实技术实现的, 虚拟现实技术在系统内部做出总结之后, 随即将相关结果反馈给相关管理人员, 以便其为用户提供更好的服务。同时, 虚拟现实技术咨询服务功能的开启, 为图书馆和用户搭建起了一个交流沟通的平台, 有助于在馆员和用户间建立良好的关系, 促进图书馆的健康发展。

  1.5 增加个性化服务

  目前, 越来越多的图书馆在虚拟现实技术功能模块中增加了“我的图书馆”功能, 该功能把用户作为服务中心, 服务于用户操作, 为用户查询文献资料提供便利, 使用户能个性化地收集、组织数字资源。图书馆利用虚拟现实技术可以给“我的图书馆”设计虚拟的馆舍, 构建虚拟人物, 用户只需通过鼠标移动操纵虚拟人物, 就可了解图书馆的内部结构和相关资源情况, 并实现人物移动和图书的取阅, 使用户有身临其境感, 可直观有效地访问和利用好信息资源。

  2 虚拟现实技术应用于图书馆文献检索中产生的影

  2.1 转变工作模式

  虚拟现实技术在图书馆中的应用, 能够实现图书馆文献检索工作的相互转换。图书馆文献检索方式有被动检索和主动检索两种。 (1) 主动检索是指用户可以通过鼠标操作来控制相应的虚拟设备, 进而实现对文献资源的检索操作。虚拟现实技术还可以实现对相关内容的动态展示, 为用户带来更好的服务体验。 (2) 被动检索是指所有操作都是在系统引导之下进行的一系列工作模式。虚拟现实技术的应用使图书馆文献检索工作的表现效果更好, 转变了原有的二维表现模式。

  2.2 提升检索效率

  虚拟现实技术之所以在图书馆中得到广泛应用, 是因为其能够根据用户的需求准确地定位出相关的资料和文献, 实现对相关文献的快速索引。图书馆虚拟现实技术的有效利用不仅能够实现对资源的快速整合, 还能保证对相关文献内容的快速查找, 进而保证检索的效率, 为用户提供更好的检索服务体验。

  2.3 强化用户的理解程度

  在信息技术和数字化技术快速发展的同时, 图书馆的相关资源也由原来的纸质媒介转变为电子资料, 文献资源以电子文件的方式呈现在用户面前。图书馆能够实现纸质媒介向电子媒介的快速转换, 虚拟现实技术在这一过程中发挥了至关重要的作用。图书馆员借助专业的扫描文件, 将纸质资源全部以电子形式进行呈现, 这样既保证了资料的完整性和全面性, 又便于资料的分类和管理。另外, 虚拟现实技术还可以通过场景构建创造更加完善的检索环境, 实现检索内容的准确性与全面性。同时, 虚拟现实技术还具备文件输出功能, 它能够根据用户的实际需求为其提供更加便捷的输出格式, 为他们提供更好的服务。

  2.4 优化图书选择路径

  图书馆传统的文献检索系统有明显的局限性, 用户在借阅图书时需要通过图书检索功能了解流通情况, 查询图书分类号, 并据此到对应书架查找图书。这种传统文献检索方式耗时较长, 甚至因为某种原因而导致用户找不到所需要的图书。虚拟现实技术可对图书馆进行三维模型构建, 将图书馆结构和图书的具体位置在三维环境中详细地呈现出来, 便于用户快速定位文献所在的位置, 同时生成最优的图书选择路径, 用户可以以最快的速度从目前所在位置到达图书所在的位置。

  2.5 增强图书馆的真实感

  就视景生成技术的应用而言, 目前视景生成技术在分布式虚拟场景的生成过程中各有优缺点, 图书馆要结合自身情况合理选择相关技术。例如, 由于三维模型构建技术的渗透性, 对交互性要求较高的项目可采取视景生成技术, 能有效降低图书馆场景的复杂性, 强化图书馆虚拟现实场景的绘制效果, 实现交互的实时性。此外, 当前基于图像的绘制技术基本用于虚拟展览, 因此对于某些图书馆而言, 其可采用全景采集技术, 形成真实感较强的图书馆三维模型, 让用户快速了解图书馆的结构布局。

  2.6 借助互联网拓展图书馆资源

  在互联网技术快速发展的今天, 人们获取信息的方式不再单一, 可以利用网络从多个途径获取信息内容, 这就为以纸质为媒介的图书馆的发展带来了挑战。图书馆要想改变这种局面, 就必须引入新的经营观念, 对图书馆的资源进行有效扩展, 充分发挥互联网技术的重要作用, 创新多种资源格式, 以便于能够为用户提供更好的阅读服务。图书馆要充分利用互联网的拓展功能, 将虚拟现实技术和图书馆的文献资料进行有机结合, 进而保证文献检索的效率。

  3 结语

  虚拟现实技术作为一门集合了各种高新技术的交叉学科, 通过发挥其沉浸性、交互性和想象性三大主要特征, 为图书馆工作的各个主要环节带来了革命性的变化, 不仅在文献检索功能上, 还能在其他方面提供更加人性化和个性化的服务, 不仅推进了图书馆的现代化进程, 还为人们提供了更好的阅读和文献检索服务, 最大限度地满足了用户的阅读需求。虚拟现实技术在图书馆中的应用有效提升了图书馆的服务性能, 技术与服务相结合的方式为用户带来了更好的服务体验, 有效地促进了图书馆的良性发展。

  参考文献
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  范文一: 文献检索论文(优选6篇)
  范文二: 研究生文献检索能力在科研中的重要性认识
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