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키워드 네트워크의 클릭 분석을 이용한 특허 데이터 분석
Patent data analysis using clique analysis in a keyword network 원문보기

Journal of the Korean Data & Information Science Society = 한국데이터정보과학회지, v.27 no.5, 2016년, pp.1273 - 1284  

김현 (동덕여자대학교 정보통계학과) ,  김동건 (동덕여자대학교 정보통계학과) ,  조진남 (동덕여자대학교 정보통계학과)

초록
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본 연구에서는 기계 학습 분야의 특허를 수집하여 키워드 네트워크를 구축하고 클릭 분석을 실시하였다. 먼저 텍스트 마이닝 기법을 적용하여 핵심 키워드들을 선정한 다음, 이 키워드를 기반으로 키워드 네트워크를 구축하였다. 다음으로 네트워크 구조 분석, 중요 키워드 분석 및 클릭 분석을 시행하여 2005년도와 2015년도에 출원된 기계 학습 특허의 동향을 파악하였을 뿐만 아니라 양해년도의 분석 결과를 통해 특허 경향을 파악하였다. 분석 결과 기계 학습 특허의 키워드 네트워크는 밀도와 군집 계수가 낮은 것으로 드러났으며 기계 학습 기법 자체에 대한 특허보다는 다양한 응용 영역에서 기계학습을 적용한 특허들이 다수이기 때문으로 판단된다. 클릭 분석 결과 2005년도 클릭 분석에 의해 발견된 주제는 뉴스메이커 검증, 상품 소비 예측, 바이러스 공격 예방, 바이오마커, 그리고 워크플로우 관리였으며, 2015년도 기계 학습 특허 주제는 디지털 이미지 편집, 직불카드, 수신자 인라이닝 시스템, 유방 촬영 시스템, 재고 관리 시스템, 이미지 편집 시스템, 비행기 티켓 가격 예측, 그리고 문제 예측 시스템으로 나타났다. 2005년도에 비하여 2015년도의 근접 중앙성은 낮아지고 매개 중심성은 높아진 것으로 보아 최근의 특허 경향은 보다 다양한 분야에서 출원되고 있으며 이들 간의 연결이 활발해지고 있음을 알 수 있다. 클릭 분석은 클릭을 형성하는 키워드 집합을 해석하여 주제를 파악하는데 활용될 수 있을 뿐만 아니라 추출된 공유 멤버쉽 키워드 집합은 특허 검색 시스템과 같이 키워드 검색 기반의 시스템에서 검색 키워드로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we analyzed the patents on machine learning using keyword network analysis and clique analysis. To construct a keyword network, important keywords were extracted based on the TF-IDF weight and their association, and network structure analysis and clique analysis was performed. Density...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 기계 학습 분야의 특허 경향을 알아보기 위해서 2005년도와 2015년도에 출원된 특허들을 수집하여 키워드 네트워크를 구축하고 분석을 시행하였다. 먼저 키워드 네트워크 구축을 위해 TF-IDF 가중치를 이용하여 중요 키워드를 선정하고 동시에 등장한 연관 키워드들을 추출하여 비방향 그래프를 생성하였다.
  • 본 연구의 목적은 특허 문서의 키워드 네트워크를 구축하여 네트워크 구조 분석을 통해 특허를 이루는 키워드들의 상호 작용을 파악하고 중요한 키워드를 추출하여 출원된 특허 기술의 구체적인 분야를 찾는 것이다. 분석을 위해 최근 많은 관심을 받고 있는 기계 학습 관련 미국 특허를 특허 포털 사이트인 KIPRIS (http://www.
  • 또한 2005년도와 2015년도에 나타난 키워드들의 가중치 값이 상이하므로, 양해년도에서 중요도가 높은 키워드를 동일하게 추출하기 위해서 TF-IDF 값의 상위 10%에 해당하는 값을 기준으로 그 값보다 큰 값을 갖는 단어들만을 선정하였다. 이렇게 선정된 키워드만 독립적으로 보면 서로 다른 특허 분야에서 어떤 의미로 사용되었는지 알기 어려우므로 선정된 키워드들과 동시에 사용된 키워드들을 추출하여 키워드간의 상호 관계를 파악하고자 하였다. 문서-단어 행렬에서 사용된 키워드들은 전처리 과정을 거쳐서 명사로만 한정하였으며, 이는 분석 결과로 나타난 키워드들을 기준으로 특정 기술 영역을 해석하고자 할 때 형용사나 부사와 같은 품사들은 구체적으로 기술 영역을 나타낼 수 없기 때문이다.
  • 키워드 네트워크에서 중요한 역할을 담당한 키워드들을 찾아보고 이를 통해 기계 학습 특허 동향을 파악하고자 하였다. Table 4.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
텍스트 마이닝 기반 특허 분석의 장점은 무엇인가? 이후 추출된 키워드들을 클러스터링 하거나 분류하여 특허 정보에서 중요한 키워드들을 파악하는 것이 그 핵심기술이다. 이 방법은 방대한 특허 정보의 내용을 핵심 키워드로 나타냄으로써 특허의 내용 및 동향을 예측할 수 있다는 장점이 있다. 반면에 특허들 간의 연관성 파악이 어려우므로 특허 간의 연결 구조를 이해하는데 제약점이 있다.
클릭이란 무엇인가? 클릭은 세 개 이상의 노드로 구성된 최대 완전 서브그래프 (maximal complete subgraph)로서 클릭에 속하는 모든 노드가 서로 직접적으로 연결되어 있다 (Kwahk, 2014). 이러한 특성 때문에 클릭 분석은 일반적인 소셜 네트워크에서 강한 연결 정도를 갖는 커뮤니티를 찾는데 활용되어 왔다.
키워드 네트워크 분석은 어떻게 나누어 실시하였는가? 네트워크 구축 방식은 Kim 등 (2016)의 논문에서 제안한 방식을 일반화한 것이다. 키워드 네트워크 분석은 네트워크의 전체적인 구조를 분석하기 위한 그래프 레벨 분석과 키워드 자체의 중심성을 분석하기 위한 노드 레벨 분석으로 나누어 실시하였다. 그래프 레벨 분석을 위해 네트워크 중앙성 (centralization), 밀도 (density) 및 군집 계수 (clustering coefficient)를 측정하였으며, 노드 레벨 분석을 위해 각 키워드의 연결정도 중심성 (degree centrality),근접 중심성 (closeness centrality), 그리고 매개 중심성(betweenness centrality)을 측정하였다.
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참고문헌 (18)

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  18. Wasserman, S. and Faust, K. (1994). Social network analysis: Methods and applications, Cambridge University Press, New York. 

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