Datu ieguve 200 gadi Patentu biroja ieraksti, lai atklātu izgudrojuma būtību

Viens veids, kā domāt par izgudrojumu, ir process, kas apvieno tehnoloģijas, lai izpildītu kādas cilvēka vajadzības vai mērķi. Citiem vārdiem sakot, izgudrojumi nekad nerodas no nekurienes. Viņi vienmēr balstās uz iepriekšējiem sasniegumiem, lai radītu kaut ko jaunu.

Tā, piemēram, kvēlspuldze izmanto elektrību, apsildāmu kvēldiegu, inerto gāzi un stikla spuldzi; tintes printeris paļaujas uz spēju ārkārtīgi precīzi pozicionēt vielu un sūknēt tinti ļoti mazos pilienos; un lāzera pamatā ir spēja izveidot ļoti atstarojošus optiskos dobumus un tā tālāk. Visi šie izgudrojumi stāv uz iepriekšējo sasniegumu pleciem.

Tāpēc daudzi tehnologi par izgudrošanu domā kā par kombinatorisku procesu — pastaigu pa visu tehnoloģisko permutāciju telpu. Lai atrastu jaunu izgudrojumu, vienkārši apvienojiet dažādas vecās tehnoloģijas jaunā veidā.

Vismaz tāda ir doma. Bet kā pārbaudīt, cik lielā mērā tā ir patiesība? Šodien mēs to uzzinām, pateicoties Hyejin Youn darbam Oksfordas Universitātē Apvienotajā Karalistē un dažiem draugiem. Šie puiši ir pētījuši izgudrojumu būtību un saka, ka ir labi pierādījumi, ka tas patiešām ir kombinatorisks process, vismaz daļēji.

Ir darbs, kas balstās uz ASV Patentu biroja savāktajiem datiem, kas izmanto sarežģītu tehnoloģiju kodu sistēmu, lai klasificētu tehnoloģijas, kas ir atbildīgas par izgudrojuma novitāti. Izgudrojumiem, kas balstās uz vienu tehnoloģiju, ir viens kods. Bet tiem, kas paļaujas uz vairākām tehnoloģijām, tiek dota kodu kombinācija.

Viņi saka, ka tas paver iespēju veikt interesantu pētījumu. Tā kā ASV Patentu biroja ieraksti ir datēti ar 1790. gadu, vajadzētu būt iespējai redzēt, kā kodu kombinācija laika gaitā ir mainījusies. Jo īpaši šiem ierakstiem būtu jāatklāj, cik lielā mērā izgudrojums ir esošo tehnoloģiju kombināciju pilnveidošana un cik lielā mērā tas ir jaunu tehnoloģiju kombināciju rezultāts.

Un tieši to šie puiši ir darījuši. Lai to paveiktu, mēs uzskatām patentētos izgudrojumus kā tehnoloģiju nesējus un izmantojam sarežģīto tehnoloģiju kodu sistēmu, ko izmanto ASV Patentu birojs, lai klasificētu tehnoloģijas, kas ir atbildīgas par izgudrojuma jaunumu, saka Youn un co.

Katram izgudrojumam viņi uzskaita ar to saistīto tehnoloģiju kodu skaitu. Tas ļauj viņiem izpētīt veidu, kā laika gaitā ir mainījies izgudrojumu skaits un tehnoloģiju kombinācija, uz kuru viņi paļaujas.

Tātad, cik lielā mērā izgudrojumi balstās uz pilnīgi jaunām tehnoloģiju kodu kombinācijām? Ja lielākā daļa izgudrojumu būtu pilnīgi jauni, procentuālajam skaitam vajadzētu būt lielam.

No otras puses, ja lielākā daļa izgudrojumu ir tikai esošo tehnoloģiju pārskatītas un uzlabotas versijas, tad tās būtu atkarīgas no iepriekš pastāvošām tehnoloģiju kombinācijām.

Rezultāti sniedz interesantu ieskatu šajā jautājumā. Viņi liecina, ka aptuveni 40 procenti jauno izgudrojumu ir balstīti uz iepriekš pastāvošām tehnoloģiju kombinācijām, bet aptuveni 60 procenti ievieš pilnīgi jaunas tehnoloģiju kombinācijas.

Tam ir svarīgas sekas. Viena no idejām ir tāda, ka jauni izgudrojumi var rasties, nejauši pastaigājoties pa visu iespējamo tehnoloģiju permutāciju telpu. Taču fakts, ka 40 procenti atkārtoti izmanto iepriekš esošās kombinācijas, liecina, ka izgudrojums nav šāda veida nejaušas meklēšanas rezultāts.

Patiešām, Youn un co norāda, ka dažas kombinatoriskās telpas daļas ir izslēgtas praktiskuma apsvērumu dēļ, tādējādi izslēdzot tādus izgudrojumus kā sprāgstoša protezēšana vai espresso pagatavošanas zobu birstes.

Turklāt daži tehnoloģiju fenotipi — konkrētas operētājsistēmas, ceļu izmēri un tā tālāk — ierobežo to tehnoloģiju veidus, kuras vēlāk var būt noderīgas. Un tas nosaka vēl vienu svarīgu ierobežojumu attiecībā uz izgudrojumu veidiem, kas varētu būt noderīgi.

Šo un citu iemeslu dēļ izgudrojumu skaits ir ievērojami mazāks par gandrīz bezgalīgo telpu, ko pieļauj tehnoloģiju kombinācijas. Milzīgā plaisa starp iespējamo un faktisko kombināciju skaitu liecina, ka tikai neliela kombināciju apakškopa kļūst par izgudrojumu, viņi saka.

Šeit ir interesants salīdzinājums starp izgudrojumu un uz DNS balstītu organismu attīstību. Bioloģiskā evolūcija ir vēl viens kombinatorisks process, kas balstās tikai uz nelielu skaitu celtniecības bloku - proteīnus kodējošiem gēniem -, kas apvienoti daudzos dažādos veidos. Tas neatšķiras no tā, kā izgudrojumi balstās uz salīdzinoši nelielu tehnoloģiju skaitu, kas apvienotas dažādos veidos.

Turklāt bioloģiskā evolūcija ir atkarīga no ceļa, jo adaptācijas panākumi ir atkarīgi no secības, kādā tā seko citām izmaiņām. Un to galu galā nosaka atlase.

Youn un co saka, ka ir daudz darāmā, pētot saikni starp šiem kombinatoriskajiem procesiem. Viņi saka, ka patentu, salīdzinošo un sistēmisko izgudrojumu ierakstu izpēte pavērs iespēju kvantitatīvi novērtēt šīs bioloģiskās evolūcijas pazīmes tehnoloģiju evolūcijā.

Varbūt. Bet jebkurā gadījumā lielo datu izmantošanai izgudrojuma būtības pētīšanai ir ievērojams potenciāls. Tajos kalnos noteikti var atrast vairāk dārgakmeņu.

Atsauce: arxiv.org/abs/1406.2938 : Izgudrojums kā kombinatorisks process: pierādījumi no ASV patentiem

paslēpties