Xây dựng giải pháp công nghệ thông tin phát triển và tối ưu hoá cơ sở dữ liệu sáng chế

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Xây dựng giải pháp công nghệ thông tin phát triển và tối ưu hoá cơ sở dữ liệu sáng chế trình bày giải pháp xây dựng một công cụ nhằm quản lý và khai thác dữ liệu sáng chế nói chung và ngành cơ khí chế tạo nói riêng dựa trên nền tảng công nghệ thông tin.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Xây dựng giải pháp công nghệ thông tin phát triển và tối ưu hoá cơ sở dữ liệu sáng chế

ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017 - Quyển 2 123 XÂY DỰNG GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ THÔNG TIN PHÁT TRIỂN VÀ TỐI ƯU HOÁ CƠ SỞ DỮ LIỆU SÁNG CHẾ DESIGNING INFORMATION TECHNOLOGY SYSTEM FOR DEVELOPING AND OPTIMIZING INTERNATIONAL PATENT DATABASE Nguyễn Hữu Phát1, Trần Quang Vinh1, Phạm Ngọc Hiếu2, Trương Minh Thông1 1 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; phat.nguyenhuu@hust.edu.vn, vinh.tranquang1@hust.edu.vn 2 Viện Nghiên cứu sáng chế và Khai thác Công nghệ (MOST); hieupn@most.gov.vn Tóm tắt - Hiện nay, nguồn sáng chế trên thế giới đang phát triển Abstract - Nowadays, there are many diverse inventions in mạnh trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên, việc khai mechanical design sector. However, the exploitation of these thác các sáng chế này còn kém hiệu quả. Các doanh nghiệp inventions is still ineffective. The applications in design and chưa nắm bắt được nhiều các bằng sáng chế này, do vậy, việc production are not popular and do not receive the highest effect áp dụng vào trong thiết kế và sản xuất chưa được phổ biến và because the companies and factories haven’t still got a lot of đạt được hiệu quả cao nhất. Vì vậy, mục tiêu của bài báo là trình information about these patents. The goal of the paper is to build bày giải pháp xây dựng một công cụ nhằm quản lý và khai thác up a software to manage and exploit the invention data in general dữ liệu sáng chế nói chung và ngành cơ khí chế tạo nói riêng and in the mechanic design sector in particular. The software is dựa trên nền tảng công nghệ thông tin (CNTT). Phần mềm yêu required to have search functions and invention analysis, and the cầu có các chức năng tìm kiếm, phân tích, và quan trọng nhất là most important is that the system can automatically update the data chức năng tự động cập nhật dữ liệu từ các nguồn sáng chế trên from invention resources all over the world. The result is a set of thế giới cũng như xây dựng bản đồ sáng chế. Kết quả đạt được databases and reports on analysis and evaluation of patents used là bộ cơ sở dữ liệu (CSDL) cùng các báo cáo phân tích đánh giá to build effective technology maps. sáng chế dùng để xây dựng bản đồ công nghệ hiệu quả. Từ khóa - cơ sở dữ liệu; sáng chế; mô hình web MVC; phân loại Key words - database; patent; web MVC; classify international bằng sáng chế quốc tế; bản đồ công nghệ. patents; technology map. 1. Đặt vấn đề CSDL của hệ thống, chúng tôi sử dụng SQL Server 2012. Trong thời kỳ CNTT phát triển vượt bậc, chúng ta có SQL Server 2012 cũng là một sản phẩm phần mềm của thể tìm kiếm bất cứ thông tin gì, chỉ cần có mạng Internet. Microsoft tương thích rất tốt với nền tảng ASP.NET, làm Vì vậy, các cơ quan nhà nước, doanh nghiệp, công ty rất tăng hiệu suất của hệ thống lên mức tối đa, đồng thời SQL muốn có một thư viện điện tử chung để tra cứu, tìm kiếm, Server 2012 có độ bảo mật cao [1], [2], [3]. thông tin thay vì lưu trữ dữ liệu theo phương pháp truyền 2.2. Xây dựng phần mềm tự động cập nhật dữ liệu thống trước đây. Thông qua đó, các doanh nghiệp, công ty Nguồn dữ liệu sáng chế rất lớn và được bổ sung cập nhật có thể đề ra chiến lược kinh doanh, sản xuất một cách hợp thường xuyên, do vậy, việc cập nhật các sáng chế mới vào lý [1]. Xu hướng mới này không chỉ được các doanh nghiệp CSDL bằng các phương pháp thủ công là một giải pháp khó lớn, mà cả rất nhiều doanh nghiệp vừa và nhỏ đặc biệt quan khăn và tốn nhiều thời gian, đôi khi dữ liệu thêm vào không tâm được thể hiện qua việc doanh nghiệp đầu tư mua các đồng nhất, gây nhiều sai sót trong quá trình khai thác. Vì gói dịch vụ về sở hữu trí tuệ (SHTT), đặc biệt là các thông vậy, nhóm nghiên cứu đã phát triển một phần mềm có thể tin sáng chế, các công cụ tìm kiếm, tra cứu, phân tích sáng tự động cập nhật dữ liệu sáng chế vào CSDL của hệ thống, chế, bên cạnh đầu tư nghiên cứu tạo ra các sáng chế, công dựa vào các dữ liệu khai thác được trên Internet. Phần mềm nghệ mới [2] - [4]. được viết bằng ngôn ngữ C#, tích hợp các chức năng như Trước nhu cầu thiết thực nêu trên, trong bài báo này, xử lý tập tin excel, xử lý file.xml, tự động download, tự chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu xây dựng phần mềm động giải nén, tự động cập nhật vào CSDL [5], [6]. quản lý và khai thác dữ liệu sáng chế. Bài báo tập trung 2.3. Xây dựng cơ sở dữ liệu phân tích, thiết kế xây dựng CSDL cho hệ thống và kết quả CSDL được thiết kế một cách tối ưu, đầy đủ, giúp hệ phát triển phần mềm quản lý và cung cấp các dịch vụ khai thống hoạt động với hiệu suất cao nhất khi truy vấn và thêm thác CSDL sáng chế áp dụng trong ngành cơ khí chế tạo. mới, cập nhật dữ liệu. 2. Phương hướng giải quyết 3. Phân tích yêu cầu thiết kế và xây dựng hệ thống 2.1. Xây dựng website 3.1. Xây dựng hệ thống hạ tầng CNTT Website của hệ thống sẽ được xây dựng trên nền tảng Ngày nay, thông qua Internet, các CSDL trực tuyế n tra ASP.NET, Angular Js và hệ cơ sở dữ liệu SQL Server cứu thông tin sáng chế của Cơ quan Sáng chế châu Âu 2012. Website được xây dựng theo chuẩn SPA (Single (EPO), Cơ quan Sáng chế và Nhãn hiệu Hoa Kỳ (USPTO), Page Application) không còn hiệu ứng load trang chậm, Tổ chức Sở hữu Trí tuệ Thế giới (WIPO), ... là những điạ chỉ gây khó chịu cho người dùng. ASP.NET là một nền tảng rất tin cậy để tiế p cận thông tin công nghệ mới. Cục SHTT được Microsoft xây dựng với nhiều thư viện được tích hợp, đã tiến hành xây dựng một kho thông tin sáng chế trên thế giúp các lập trình viên xây dựng website một cách dễ dàng, giới cũng như ở Việt Nam. Trung tâm Thông tin tư liệu của đồng thời giúp hệ thống tăng tính bảo mật. Để quản trị
124 Nguyễn Hữu Phát, Trần Quang Vinh, Phạm Ngọc Hiếu, Trương Minh Thông Hình 1. Kiến trúc tổng thể hạ tầng CNTT phục vụ cập nhật nhật, quản lý và khai thác CSDL sáng chế Cục SHTT đã hợp tác về thông tin, tư liệu với 27 nước và tổ 02 thiết bị switch truy Phân vùng mạng nội bộ dùng kết chức quốc tế, trong đó có Tổ chức Sở hữu Trí tuệ Thế giới cập (access switch) nối các máy tính (WIPO), Cơ quan Sáng chế châu Âu (EPO) và các cơ quan Quản lý các truy cập vào/ra hệ 01 thiết bị bảo mật sáng chế của các nước công nghiệp phát triển [7] - [9]. thống mạng, đảm bảo an toàn, (firewall) Việc xây dựng và quản lý một hạ tầng CSDL là rất cần bảo mật cho hệ thống mạng thiết, đặc biệt là đối với dữ liệu sáng chế - một nguồn dữ Sao lưu (backup) dữ liệu cho các 02 bộ ổ cứng mạng liệu khổng lồ đòi hỏi tính bảo mật cao cũng như khả năng máy chủ cập nhật liên tục. Qua khảo sát một số nước và các công ty 02 thiết bị tích điện Nguồn điện dự phòng cho hệ như Platcom (Malaysia), LearningTech (Đài Loan) cho (UPS) thống máy chủ thấy hệ thống cơ sở hạ tầng của họ rất hoàn chỉnh. Các công 01 máy phát điện tự Duy trì nguồn điện cho hệ thống ty này đều có một hệ thống máy chủ tại trung tâm luôn cập khởi động nhật và lưu trữ dữ liệu thường xuyên. Họ có hai hệ thống Hệ điều hành dành cho các máy chạy song song sẵn sàng hoạt động khi có sự cố và đều có Phần mềm hệ thống chủ, hệ quản trị CSDL cho máy sự phân cấp từ trung ương đến địa phương. Ngoài ra, để chủ dữ liệu tăng hiệu quả họ còn xây dựng các hệ thống máy chủ ở các 3.2. Yêu cầu chức năng nước lân cận theo tiêu chí hợp tác cùng khai thác [10]. Xây dựng hệ thống cơ sở hạ tầng CNTT phục vụ xử lý, lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu sáng chế trong nội dung bài báo này là cấp thiết vì đây là công cụ nghiên cứu, phát triển nhằm kết nối, chia sẻ và đồng bộ CSDL sáng chế, đồng thời góp phần hướng tới hoàn thiện mục tiêu: (1) Xây dựng hạ tầng CNTT phục vụ lưu trữ xử lý và quản lý CSDL sáng chế, (2) Mở rộng phạm vi cả nước, (3) Kết nối các doanh nghiệp phục vụ tra cứu cập nhật dữ liệu sáng chế, (4) Kết nối quốc tế tạo thành mạng lưới hạ tầng CSDL khu vực và Hình 2. Sơ đồ chức năng hệ thống thế giới như Hình 1 [1] - [3]. Phần mềm gồm 5 mô-đun chính là: quản lý hệ thống, Với mô hình giải pháp trên, để xây dựng hệ thống hạ quản lý người dùng, quản lý danh mục, quản lý sáng chế, tầng mạng phục vụ hệ CSDL sáng chế cần đầu tư tối thiểu và quản lý công nghệ. Quản lý hệ thống gồm các chức năng các thiết bị như Bảng 1. chính sau: quản lý phát hiện và phân tích lỗi hệ thống, lưu Bảng 1. Hệ thống cơ sở hạ tầng CNTT trữ lịch sử người dùng, sao lưu dữ liệu, cấu hình hệ thống. 01 máy chủ ứng dụng Quản lý người dùng gồm các chức năng chính như: thêm, Vận hành phần mềm sửa, xóa người dùng, phân quyền người dùng, tìm kiếm (application server) 02 máy chủ CSDL Quản lý CSDL cho các ứng dụng người dùng, lưu trữ lịch sử tìm kiếm người dùng, cấp lại (database server) quản lý và khai thác sáng chế mật khẩu, khóa, mở khóa tài khoản. Quản lý danh mục gồm 02 thiết bị switch trung Liên kết các phân vùng mạng lại các chức năng chính như: quản lý danh sách quốc gia, quản tâm (core witch) với nhau lý ngành nghề, quản lý danh sách phân loại quốc tế IPC. Quản lý công nghệ gồm: thêm, sửa, xóa công nghệ, tìm
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017 - Quyển 2 125 kiếm tham khảo theo từ khóa. Quản lý sáng chế gồm các 3.6. Thiết kế chức năng quản lý sáng chế chức năng: tìm kiếm sáng chế, thêm, sửa, xóa, download Đây là mô-đun quan trọng nhất của hệ thống. Các chức sáng chế, phân tích sáng chế, như Hình 2. năng của mô-đun hầu hết được phía người dùng sử dụng. 3.3. Yêu cầu phi chức năng Mô-đun quản lý sáng chế gồm có 5 chức năng chính: Yêu cầu phi chức năng của hệ thống đảm bảo các tiêu Tìm kiếm theo IPC chí sau: dễ dàng quản lý, sử dụng với người dùng cuối, dễ bảo trì nâng cấp, yêu cầu bảo mật hệ thống cao, giao diện S Có dữ liệu Kết thúc ưa nhìn, thời gian đáp ứng trang web nhanh, mượt mà, trang web có thể được hỗ trợ trên tất cả các trình duyệt web Đ thông dụng hiện nay. Download file excel và insert 3.4. Thiết kế chức năng quản lý hệ thống vào cơ sở dữ liệu Mô-đun quản lý hệ thống gồm các chức năng chính: Truy cập vào link Rss và lấy • Cấu hình hệ thống: Chức năng cho phép người dùng đường link download xem thông tin chi tiết về hệ thống và cấu hình các thông số Đ cho hệ thống như thời gian cached, tên hệ thống, email hệ Download file .zip thống. Lưu trữ lịch sử người dùng: chức năng cho phép lưu S trữ tất các các hoạt động đăng nhập, đăng xuất, tìm kiếm, thêm mới dữ liệu trong hệ thống. Download file .zip và giải nén • Quản lý lỗi hệ thống: Các lỗi về hệ thống sẽ được tự động thêm vào CSDL khi hệ thống chạy. Người quản trị có Xử lý file .xml và cập nhật thể xem, kiểm tra những lỗi đó để có thể nâng cấp, chỉnh vào cơ sở dữ liệu sửa phần mềm. Convert file .tif -> .png và xóa • Sao lưu dữ liệu: Chức năng chỉ cho người quản trị hệ file .tif thống sử dụng. Chức năng có tác dụng sao lưu CSDL và tải về cho người dùng. Hình 5. Lưu đồ thuật toán tự động cập nhật sáng chế • Tìm kiếm: Để có thể tìm được những sáng chế như mong muốn người dùng có thể tìm kiếm theo nhiều tiêu chí khác nhau như theo tên sáng chế, tên tác giả, tên công ty, theo IPC, tên công ty nắm giữ, và các toán tử tìm kiếm được ghép vào (AND, OR, NOT) giúp người dùng có thể dễ dàng tìm kiếm những sáng chế mà họ quan tâm. Sau khi người dùng có kết quả tìm kiếm, họ có thể lọc bớt các kết quả tìm Hình 3. Sơ đồ chức năng quản lý hệ thống kiếm mà mình cần chọn. 3.5. Thiết kế chức năng quản lý người dùng • Phân tích: Chức năng phân tích dựa trên các tiêu chí: Mô-đun quản lý người dùng gồm các chức năng chính: năm công bố, tác giả, theo IPC, công ty nắm giữ, quốc gia. • Lưu trữ lịch sử người dùng: Chức năng cho phép lưu Các biểu đồ phân tích hiển thị ở đây là: biểu đồ đường, bản trữ tất các các hoạt động đăng nhập, đăng xuất, tìm kiếm, đồ sáng chế, biểu đồ cột, biểu đồ hình tròn. thêm mới dữ liệu trong hệ thống. • Download dữ liệu sáng chế: Chức năng cho phép • Lưu trữ lịch sử tìm kiếm: Chức năng cho phép lưu trữ người dùng download tài liệu liên quan đến sáng chế gồm tất cả các cú pháp tìm kiếm của khách hàng để có thể phân các văn bằng, hình ảnh… tích và xem nhu cầu của khách hàng. • Tự động cập nhật thêm, sửa, xóa sáng chế: Chức năng • Phân quyền: Người quản trị (admin) sẽ phân quyền cho được thực hiện bằng 2 phương pháp là cập nhật thủ công và từng khách hàng theo từng thứ bậc khác nhau gồm các cập nhật tự động. Chức năng cập nhật tự động được mô tả trên quyền chính như: Admin (quản trị tất các mô-đun), User lưu đồ thuật toán trong Hình 5. Sau khi nhập mã IPC cần cập (quản trị các mô-đun sáng chế, công nghệ, danh mục), nhật và kích hoạt phần mềm, mô-đun tìm kiếm sẽ tự động tìm Client (chỉ có quyền tìm kiếm sáng chế, công nghệ). kiếm thông tin về các sáng chế mới trong các nguồn dữ liệu khác nhau (WIPO, USPTO, EPO, JPO, NOIP). Kết quả tìm • Đăng ký: Người dùng sẽ đăng ký tài khoản để có thể kiếm sáng chế mới là các đường liên kết RSS được lưu về theo sử dụng các dịch vụ của trang web. định dạng của một tập tin excel. Một mô-đun khác sẽ tự động tải về dữ liệu của các sáng chế mới trong danh sách RSS trên và tự động chuyển đổi định dạng dữ liệu tải về sao cho tương thích với định dạng dữ liệu trong CSDL của hệ thống. Sau các bước xử lý tính toán và chuyển đổi định dạng, dữ liệu về các sáng chế mới sẽ được cập nhật vào CSDL của hệ thống. 3.7. Thiết kế cơ sở dữ liệu Sau khi đã phân tích các yêu cầu chức năng của hệ Hình 4. Sơ đồ chức năng quản lý người dùng thống, thiết kế CSDL của hệ thống sẽ bao gồm các bảng
126 Nguyễn Hữu Phát, Trần Quang Vinh, Phạm Ngọc Hiếu, Trương Minh Thông quan hệ chính sau đây: 4. Kết quả và thảo luận • Users: Lưu trữ thông tin người dùng; Trên cơ sở các phân tích và thiết kế nêu trên, nhóm • Roles: Lưa trữ các vai trò trong hệ thống; nghiên cứu đã phát triển thành công hệ thống quản lý và khai thác CSDL sáng chế. Hình 6 thể hiện giao diện tìm • Permisstions: Lưu trữ các phân quyền hệ thống; kiếm và lọc kết quả với nhiều tiêu chí, nhiều toán tử khác • Invents: Lưu trữ thông tin sáng chế; nhau. Tốc độ tìm kiếm dưới 1 phút cho 1 triệu bản ghi. Kết • Technologies: Lưu trữ thông tin công nghệ; quả tìm kiếm được lọc theo nhiều tiêu chí (Applicants, Main IPC Analysis, Issued/Pub. Year Analysis, Country • ExceptionLogs: Lưu trữ thông tin lỗi; Analysis) và hiển thị theo nhiều dạng khác nhau nhằm tạo • SystemConfig: Lưu trữ thông tin về cấu hình; ra sự thuận tiện nhất cho người dùng trong quá trình tìm • Countries: Lưu trữ thông tin quốc gia; kiếm các sáng chế cần quan tâm (Hình 7). • Mails: Lưa trữ thông tin email; Kết quả quan trọng nhất của nghiên cứu này là chức năng phân tích các sáng chế trong bộ CSDL theo các bộ • SearchHistory: Lưu trữ lịch sử tìm kiếm; tiêu chí khác nhau được thể hiện trên Hình 8, bao gồm kết • IPC: Lưu trữ thông tin IPC; quả phân tích sáng chế theo quốc gia (bản đồ sáng chế), • ActivityLog: Lưu trữ lịch sử hoạt động người dùng; theo phân loại quốc tế IPC, theo năm và theo đơn vị chủ sở hữu sáng chế. • Role_User_Mapping: Bảng liên kết n-n giữa Users và Roles; Chức năng tự động cập nhật dữ liệu về sáng chế mới (Hình 9) được thiết kế thành mô-đun riêng, cho phép đặt • Role_Permisstion_Mapping: Bảng liên kết n-n giữa lịch cập nhật dữ liệu theo thời gian cho trước. Roles và Permisstions. Hình 6. Giao diện tìm kiếm sáng chế và thống kê Hình 7. Giao diện tìm kiếm sáng chế với các bộ lọc và các chế độ hiển thị kết quả
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017 - Quyển 2 127 Hình 8. Biểu diễn kết quả phân tích sáng chế theo các bộ tiêu chí khác nhau dùng, phát triển các tiện ích tìm kiếm và khai thác sáng chế trên điện thoại thông minh, mở rộng CSDL sáng chế cho các lĩnh vực khác. Lời cảm ơn Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Chương trình đổi mới công nghệ quốc gia đến năm 2020 của Bộ Khoa học và Công nghệ trong đề tài mã số ĐM.22.HT/16. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Phi Anh, Vai trò của thông tin sáng chế trong hoạt động Hình 9. Download sáng chế tự động nghiên cứu, ứng dụng và giảng dạy, 2010. [2] https://viblo.asia/Giangnv/posts/57rVRqOqG4bP 5. Kết luận [3] http://www.baomoi.com/6-tinh-nang-sieu-tiet-kiem-cua-windows- Nhóm nghiên cứu đã thiết kế và xây dựng được hệ server-2012/c/9712452.epi thống quản lý và khai thác sáng chế với bộ CSDL sáng chế [4] https://vi.wikipedia.org/wiki/.NET_Framework trong ngành cơ khí chế tạo chứa khoảng 13.000 bản ghi. [5] Andrew T. Pham, Principles of Patent Portfolio Management. Hệ thống phần mềm có các chức năng tự động download [6] WIPS Global, http://www.wipsglobal.com/service/mai/main.wips) và cập nhật dữ liệu sáng chế, tìm kiếm, cập nhật, sao lưu, [7] “Nghiên cứu xây dựng danh mục sáng chế, công nghệ trong lĩnh vực Cơ điện tử phục vụ cơ khí chính xác và khuyến nghị ứng dụng tại lưu trữ lỗi hệ thống, cấu hình hệ thống, cung cấp các chức Việt Nam”, 2015-2016. năng thống kê khai thác dữ liệu về sáng chế theo nhiều bộ [8] Sở hữu trí tuệ dành cho doanh nghiệp, http://www.wipo.int/sme tiêu chí khác nhau. Trong tương lai, nhóm nghiên cứu tiếp [9] “Nghiên cứu đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp khai thác sáng chế tục hoàn thiện hệ thống, phát triển thêm các chức năng mới trong một số ngành sản xuất có lợi thế cạnh tranh của Việt Nam”, 2016. như cung cấp các dịch vụ khai thác sáng chế cho người [10] Learning Tech Corp., http://www.ltc.tw/en/ (BBT nhận bài: 08/8/2017, phản biện xong: 05/9/2017)