[論文レビュー] Interactive Overlay Maps for US Patent (USPTO) Data Based on International Patent Classifications (IPC)

Loet Leydesdorff, Duncan Kushnir+1 more|arXiv (Cornell University)|Oct 24, 2012

scientometrics and bibliometrics research参考文献 38被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、特許の引用ネットワークから導出されたベースマップに、IPC分類（3桁および4桁レベル）を用いて米国特許商標局（USPTO）の特許データをマッピングするインタラクティブ可視化フレームワークを提示する。このフレームワークにより、技術的ポートフォリオの動的でタイムスタンプ付き分析が可能となる。VOSviewerおよびPajekを活用することで、研究者は時間経過に伴う技術的距離、多様性、組織のイノベーション経路を、アニメーション化された重ね合わせ可視化によって探求できる。

ABSTRACT

We report on the development of an interface to the US Patent and Trademark Office (USPTO) that allows for the mapping of patent portfolios as overlays to basemaps constructed from citation relations among all patents contained in this database during the period 1976-2011. Both the interface and the data are in the public domain; the freeware programs VOSViewer and/or Pajek can be used for the visualization. These basemaps and overlays can be generated at both the 3-digit and 4-digit levels of the International Patent Classifications (IPC) of the World Intellectual Property Organization (WIPO). The basemaps can provide a stable mental framework for analysts to follow developments over searches for different years, which can be animated. The full flexibility of the advanced search engines of USPTO are available for generating sets of patents and/or patent applications which can thus be visualized and compared. This instrument allows for addressing questions about technological distance, diversity in portfolios, and animating the developments of both technologies and technological capacities of organizations over time.

研究の動機と目的

• USPTO特許データのためのインタラクティブ可視化ツールを開発し、技術的発展の縦断的分析を支援すること。
• 1976年から2011年までの特許間の引用ネットワークから、特許ポートフォリオのマッピングのための基準フレームワークとして安定したベースマップを構築すること。
• 3桁および4桁のIPC分類に基づいて、ユーザー定義の特許セットを重ね合わせることで、比較分析を可能にすること。
• 時間経過に伴う技術的変化および組織のイノベーション能力の変化をアニメーション化して可視化することを支援すること。
• VOSviewerおよびPajekを用いた、パブリックドメインでオープンソースのツールチェーンを提供し、誰もがアクセス可能でスケーラブルに特許データを探索できるようにすること。

提案手法

• すべてのUSPTO特許（1976年～2011年）から引用ネットワークを構築し、技術的関係を表す安定したベースマップを生成する。
• USPTOの高度検索エンジンを用いて特許ポートフォリオを抽出し、IPC分類コードに基づいてベースマップ上に重ね合わせてマッピングする。
• VOSviewerおよび／またはPajekを用いて可視化を行い、特許データのインタラクティブでスケーラブルかつアニメーション化された表現を可能にする。
• 技術的ドメインの詳細な分析を可能にするために、3桁および4桁のIPCレベルを両方サポートする。
• 年次に分けて重ね合わせを生成することで、時間的アニメーションを可能にし、技術的進化の追跡を可能にする。
• インターフェースはパブリックに公開されており、自由に利用可能であり、データおよびソフトウェアはパブリックドメインにある。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 USPTO特許の引用ベースのベースマップは、技術的ポートフォリオを可視化するための安定した基準フレームワークとしてどのように活用できるか。
• RQ2 IPC分類に基づくインタラクティブな重ね合わせマップは、特許ポートフォリオにおける技術的多様性および距離のパターンをどの程度明らかにできるか。
• RQ3 時間経過に伴う特許データのアニメーション可視化は、組織のイノベーション能力および技術的変化の分析をどのように支援できるか。
• RQ4 VOSviewerおよびPajekのようなオープンソースツールを用いた、大規模かつインタラクティブな特許データ可視化の実現可能性と実用性はいかがなものか。
• RQ5 パブリックドメインで利用可能でユーザーがアクセス可能なツールは、特別なソフトウェアやインfrastrucureを必要とせずに、複雑な特許データを研究者が効果的に探索するのを支援できるか。

主な発見

• 引用ベースのベースマップは、ネットワークから導出された安定したフレームワークを提供し、異なる時間帯における特許ポートフォリオの一貫した可視化を可能にする。
• 3桁および4桁のIPCレベルにおける重ね合わせマップは、技術的クラスターやそれらの関係性を効果的に明らかにし、詳細なポートフォリオ分析を可能にする。
• 時間経過に伴う特許ポートフォリオのアニメーション可視化により、研究者は組織の技術的焦点のシフトやイノベーション経路の変化を追跡できる。
• USPTOの高度検索機能とVOSviewer／Pajekの統合により、大規模な特許データセットに対する柔軟でスケーラブルかつインタラクティブな探索が可能になる。
• 本システムは、ポートフォリオ内の技術的距離および多様性の分析を効果的にサポートし、イノベーションダイナミクスに関する洞察を提供する。
• データ、ソフトウェア、インターフェースを含む、すべてのツールチェーンがパブリックに公開されており、特許およびイノベーション研究における広範なアクセス性と再現可能性を実現している。