引 言
在数字化浪潮下,算法成为各行业发展的重要引擎。互联网领域,谷歌 PageRank 算法精准排序搜索结果,亚马逊、Netflix 的协同过滤算法优化推荐;金融领域,风险评估与投资组合优化算法,助力机构和投资者把控风险、平衡收益。
算法的广泛应用加剧了市场竞争,专利布局成为企业制胜法宝。华为在 5G 通信技术的专利布局构筑起技术壁垒,使其在全球 5G 市场独占鳌头;苹果凭借智能手机多方面专利技术,实现差异化竞争,塑造高端品牌。
专利布局对企业而言,既是保护核心算法技术的盾牌,抵御侵权;也是战略投资,助其占据市场有利地位,主导行业标准制定。同时,专利还能通过许可、转让转化为经济效益,为企业发展提供资金支持。
洞察高价值专利:价值维度剖析
高价值专利的评判并非单一维度,而是一个考量技术、经济、战略和法律等多个维度的综合过程。在算法领域,这些维度又有着独特的体现。
1. 技术维度:创新与实用的融合
从技术维度上看,高价值的算法专利主要体现在创新性和实用性两个关键要素。
创新性是算法专利的核心竞争力。它意味着该算法在技术上实现了重大突破,如提出全新架构或显著改进现有算法,解决了行业长期难题。谷歌的PageRank算法便是典型例子,它通过分析网页链接关系评估网页重要性,为搜索引擎技术带来革命性变革,极大提升了搜索结果的相关性和质量。
实用性同样关键。高价值的算法专利应能切实解决实际问题,具备广阔应用前景。以图像识别算法为例,那些能在复杂场景下准确识别物体、人物,并广泛应用于安防监控、自动驾驶、医疗影像诊断等领域的算法专利,展现了强大的实用性。这些专利不仅推动技术进步,还为企业创造巨大商业价值。
2. 经济维度:价值的直接体现
经济维度是高价值专利最直接的体现。高价值算法专利的经济价值主要体现在三个方面:
(1)直接应用
企业可将专利技术转化为竞争力,推出优质产品或服务,直接带来销售收益。比如,电商平台利用个性化推荐算法专利,精准推荐商品,提升用户购买转化率,增加销售额。
(2)许可使用
企业通过许可其他企业使用其算法专利,获取许可费用。如高通在通信领域,通过向手机制造商许可专利技术,每年获得巨额收入。随着算法技术发展,其许可市场愈发活跃。
(3)质押融资
高价值算法专利可作为企业资产质押融资,支持企业发展。一些科技初创企业虽有先进算法技术和专利,但资金不足,通过质押专利获得融资,实现快速发展。
3. 战略维度:布局未来的关键
在战略维度上,高价值算法专利与企业布局紧密相关,主要体现在:
(1)抢占市场先机
高价值算法专利是企业新兴技术领域布局的关键,助力抢占市场先机,获取竞争优势。如人工智能领域,提前布局深度学习算法专利的企业在市场竞争中占据有利地位。英伟达因深度学习算法和GPU技术的大量专利布局,在人工智能计算领域成为领导者,为自动驾驶、智能安防等应用领域发展奠定基础。
(2)助力战略扩张
具有战略价值的算法专利可作为企业市场竞争的谈判筹码,用于技术合作、并购等。合作谈判中,拥有核心算法专利的企业能获更有利条件;并购中,专利资产能增加企业估值,支撑战略扩张。
4. 法律维度:权利的坚实保障
在算法专利的法律维度中,高价值专利需具备清晰合理的权利要求和高稳定性。权利要求书要准确、清晰地界定专利保护范围,既不过宽也不过窄。在算法专利中,需准确描述算法的核心步骤、输入输出关系及技术效果,确保保护范围合理有效。稳定性方面,经严格审查授权的算法专利,具有较强法律效力,能在侵权诉讼等法律程序中经受考验。在算法领域,技术快速发展和市场竞争加剧,专利侵权纠纷增多,只有高稳定性的专利,才能为企业的技术创新成果提供可靠法律保护。例如,在涉及算法专利侵权的案件中,法院会对专利的权利要求进行严格审查,只有那些权利要求清晰、稳定的专利,才能得到有效的保护,维护专利权人的合法权益。
高价值专利的布局策略
1. 产业链视角:上下游全方位覆盖
在算法领域实现全产业链专利布局,需覆盖基础算法研发、硬件适配、数据训练、场景应用等关键环节。下面以特斯拉自动驾驶算法相关专利为例,拆解其如何通过系统化布局构建技术护城河。
首先,在基础算法层面构建核心技术壁垒。例如,在感知算法领域,特斯拉2019年申请了专利US20200132457A1.该专利采用时空对齐算法消除各种传感器之间的误差,并通过深度学习生成3D环境模型,从而实现多传感器数据的高效融合,突破单一传感器局限,奠定自动驾驶感知层基础。又例如,在决策算法领域,特斯拉2020年又申请了专利US20210129821A1.该专利引入博弈论算法处理复杂交通场景,基于车辆动力学模型预测路径,以实现实时路径规划,覆盖从算法理论到工程落地的完整技术链。
并且,在硬件适配层实现算法与芯片深度耦合。例如,特斯拉2021年申请了专利US20220091783A1.该专利通过对芯片的NPU(神经网络处理器)架构进行定制级优化,以实现硬件级支持卷积神经网络的并行计算,能效比可提升40%,从而实现算法专利与硬件专利形成“软硬协同”保护格局。又例如,特斯拉2021年还申请了专利CN113190945A,该专利基于特征点匹配的自动标定算法来动态补偿温度漂移误差,提高了传感器标定和校准效率,拓展了传感器的应用领域,如可以覆盖传感器制造到车载集成的关键技术节点。
以及,在数据训练层面,改进数据采集、仿真模型等,以构建算法进化闭环。例如,特斯拉2019年申请了专利US20200348663A1.该专利通过对百万级车辆实时上传驾驶数据,自动化标注异常场景(如紧急避让),支持增量式模型训练,从而建立数据采集-训练-部署的专利闭环,大大提高了自动驾驶模型的训练和部署的时效性。此外,特斯拉2020年还申请了专利EP3893165A1.该专利引入了基于真实事故数据生成虚拟场景,引入对抗生成网络(GAN)增强测试覆盖率的仿真训练系统,减少90%实车测试成本,覆盖算法训练工具链关键环节,可大大提高自动驾驶车辆的测试效率。
此外,在应用场景层,锚定自动驾驶的各种应用场景,锁定商业化落地。例如,特斯拉2021年申请了专利WO2022072764A1.该专利模拟人类驾驶社交行为(如礼让手势识别),且基于强化学习优化通行效率,可支持复杂路口无保护左转,以针对城市道路这一特定驾驶场景构建专利壁垒。又例如,特斯拉2022年申请了专利KR1020220034567A,该专利保护车辆可自主预约充电桩并规划路径,并可以动态调整充电策略(基于电价/电池健康度),从而实现与电网需求响应系统联动,以应对充电联动场景,且可以延伸至能源管理领域,构建生态级专利组合。
综上,特斯拉通过纵向穿透方式,从基础算法(感知-决策-控制)到应用场景(城市道路-高速-充电)都布局了专利,以覆盖技术演进全生命周期,通过横向扩展方式,每项核心技术均布局芯片适配、数据训练、测试验证等配套专利,形成“核心专利+卫星专利”矩阵,从而实现算法领域高价值专利的全产业链布局。
2. 地域布局:立足本土,放眼全球
企业在进行算法专利布局时,需结合国际化战略,合理规划地域布局。华为作为全球通信行业的领军企业,其专利布局策略值得借鉴。
(1)本土市场布局
华为在国内积极申请专利,在5G、物联网、人工智能等领域积累了大量专利。截至2023年年底,华为专利申请数已连续七年(2017-2023年)位居第一,涵盖通信、云计算、终端设备等多个领域,为其在国内市场的发展提供了坚实的技术支撑。
(2)海外市场布局
在海外市场,华为根据目标市场的特点和需求,有针对性地进行专利布局:
在欧美等发达地区,鉴于这些地区对高速率、低延迟的通信有强烈需求,且通信基础设施完善但竞争激烈。华为在这些地区重点布局5G标准必要专利,积极参与国际标准组织活动,将技术创新融入国际标准,通过标准必要专利构建强大的全球专利壁垒。
在新兴市场国家,如印度、巴西、南非等,随着数字化进程加速,对通信技术的需求日益增长。华为在这些国家积极申请专利,涵盖基站建设技术到终端设备优化技术等多个方面,为其业务拓展奠定坚实的知识产权基础。
企业在进行算法专利布局时,应结合自身国际化战略,合理规划地域布局。在本土市场,要积极申请专利,保护技术创新成果;在海外市场,要根据目标市场的特点和需求,有针对性地进行专利布局,积极参与国际标准组织活动,构建强大的专利壁垒。
3. 构建完善的专利组合
专利组合是指企业将相互联系又存在显著区别的多个专利进行有效组合而形成的一个专利集合体。在算法领域,专利组合可以包括基础算法专利、算法应用场景专利、算法优化专利等不同类型的专利。以搜索引擎算法为例,基础算法专利保护核心的搜索排序算法,应用算法专利则涵盖了搜索结果展示、个性化推荐等应用场景下的算法,算法优化专利则针对算法的效率提升、准确性改进等方面进行保护。
此外,算法的专利组合还可以包括不同类型和不同保护主题的专利组合,以覆盖产业链上下游所有涉及设计、制造、销售、使用该算法相关的所有软硬件部件/组件/设备的所有潜在的侵权方。例如,基础算法和改进/替换算法可以申请方法和装置发明专利,实现算法的装置/设备还可以申请实用新型专利,算法相关的人机交互界面还可以申请外观设计专利等。
通过构建完善的专利组合,企业可以实现对技术的全面保护。不同类型的专利相互配合,形成一个有机的整体,能够有效防止竞争对手的侵权行为,提升企业的专利防御能力。同时,专利组合还可以作为企业进行专利许可、转让等运营活动的重要资产,为企业带来经济收益。
高价值专利挖掘的实用策略
1. 深入研发过程,明确核心技术与次要创新点
在算法领域,确定核心技术是专利布局的基石。确定核心技术后,次要创新点的挖掘就显得尤为重要。次要创新点可以从算法或硬件的改进、应用场景的拓展等方面入手。以下结合华为极化码相关专利,分析其专利挖掘策略。
极化码(Polar Code)作为5G通信标准中的关键技术之一,是华为在通信算法领域的重要突破。华为通过深入研发过程,明确核心技术与次要创新点,成功布局了一系列高价值专利。
首先,华为2015年申请了专利CN106656419A,保护极化码构造与编解码算法这一核心技术。该专利首先明确了极化码的理论基础(信道极化现象),并围绕其构造、编码、译码等核心环节进行创新,提高了编码效率。具体技术包括信道极化矩阵的构造、信息比特的选择方法以及编码器的实现,其中,信道极化矩阵构造是其核心技术点,基于该核心技术点,针对信道选择策略进行优化,提出了一种高效的信息比特选择方法,形成专利保护。
在明确上述核心技术的基础上,华为进一步挖掘了极化码的次要创新点,包括性能优化、硬件实现和实际应用场景的适配等,例如CN107294681A保护一种极化码的译码优化方法,通过改进译码算法(如SCL译码算法)的硬件实现,如译码路径的剪枝策略、并行计算优化以及硬件架构设计,降低了计算复杂度和功耗。
此外,华为还从极化码与其他技术的融合的角度,将极化码与其他通信技术(如MIMO、HARQ等)结合,进一步挖掘高价值专利。例如,专利CN108768618A提出了一种极化码与混合自动重传请求(HARQ)技术的结合方案,通过优化重传机制,如极化码与HARQ的联合设计、重传数据的编码方法以及接收端的译码策略等,提高了通信系统的可靠性。
可见,华为在极化码领域的专利布局体现了从理论到应用的全面覆盖策略。通过明确核心技术与次要创新点,华为不仅保护了极化码的基础理论,还针对实际应用中的具体问题提出了创新解决方案并加以保护。其专利挖掘策略如下:
●深入研发过程:从理论基础出发,明确核心技术(如极化码构造与编解码算法)。
●识别次要创新点:围绕性能优化、硬件实现等工程问题,提出改进方案。
●技术扩展与融合:将极化码与其他技术结合,拓展应用场景。
●全面专利布局:从理论到应用,形成多层次、多维度的专利保护网。
通过上述挖掘策略,华为不仅成功将极化码推向5G标准,还在全球范围内构建了强大的专利壁垒,为其在通信领域的技术领先地位提供了有力支撑。
2. 分析现有专利与技术空白
在算法领域,分析现有专利与技术空白是挖掘高价值专利的重要策略。通过深入研究现有专利,识别技术发展的瓶颈和未解决的问题,以找到创新的突破口。
以下以深度学习模型压缩领域为例,结合具体专利,说明如何通过分析现有专利与技术空白挖掘高价值专利。
深度学习模型压缩技术旨在减少模型的计算复杂度和存储需求,同时保持模型的性能。现有专利主要集中在量化、剪枝、知识蒸馏等技术方向。例如,专利US20190130234A1提出了一种基于量化的模型压缩方法,通过将模型参数从浮点数转换为低精度整数,减少模型的计算复杂度和存储需求;但是,该专利存在如下现有技术问题:在极端低精度下(如1-bit量化)该压缩方法会导致模型性能显著下降,对不同任务和模型结构的适应性很差。
通过上述分析,可以识别出以下技术空白:极端低精度量化的性能瓶颈问题,即现有量化方法在1-bit或2-bit量化时,模型性能下降严重,缺乏有效的补偿机制,且现有方法通常针对特定任务或模型结构设计,缺乏通用性。
为解决上述问题,基于上述技术空白,可以提出一种自适应极端低精度量化方法,通过引入动态量化策略和误差补偿机制,解决了极端低精度量化下的性能下降问题,并申请高价值专利CN112487123A。
此外,还可以针对现有方法在任务和模型结构适应性方面的不足,进一步挖掘高价值专利。例如,专利CN113011123A提出了一种基于元学习的通用模型压缩方法,通过元学习算法自动适应不同任务和模型结构。
过上述案例,可以总结出以下挖掘要领:
●深入分析现有专利:通过专利检索和分析,了解技术发展的现状和趋势。
●识别技术空白:从现有技术的性能瓶颈、应用局限性和未解决问题中,识别出技术空白。
●提出创新方案:针对技术空白,提出具有创新性和实用性的解决方案。
3. 产学研合作与知识共享
产学研合作是实现专利挖掘和创新的重要模式。高校和科研机构拥有丰富的科研资源和前沿的研究成果,企业则具有市场洞察力和产业化能力。双方通过合作,可以实现优势互补。例如,华为与中山大学合作的“一种半并行的极化码译码器架构设计方法及系统”专利CN117318733A、微软与麻省理工学院合作开发的专利US20190108356A1.
为了促进产学研合作的顺利进行,企业需要与高校、科研机构建立长期稳定的合作关系,明确知识产权的归属和利益分配机制,确保各方的权益得到保障。同时,加强知识共享和技术交流,共同推动技术创新和专利挖掘。
结 语
在算法技术蓬勃发展的今天,专利布局挖掘已然成为企业在激烈市场竞争中脱颖而出的关键法宝。通过明确核心技术与创新点,契合市场需求与行业趋势,构建完善的专利组合,企业能够为自身的算法技术筑牢坚实的保护壁垒。同时,运用深入技术研发过程、分析现有专利与技术空白、产学研合作与知识共享等策略,挖掘高价值专利,为企业的发展注入源源不断的动力。