نویسنده: اسکات موری، موسسه فناوری ماساچوست، 2 آگوست 2021
توضیح شکل: توزیع میزان بهبود پیش‌بینی شده (درصد در سال) برای همه 1،757 حوزه فناوری. دامنه‌های سمت راست خط قرمز خط سریعتر از 36.5 درصد در سال بهبود می‌یابند، نرخ پیش‌بینی شده برای تراشه‌های یکپارچه طبق قانون مور می‌باشد. اعتبار: موسسه داده‌ها ، سیستم‌ها و جامعه
تأثیرات اجتماعی تغییرات فناوری را می‌توان در بسیاری از حوزه‌ها مشاهده کرد، از واکسن‌های RNA و پیام رسان‌ها و اتوماسیون گرفته تا هواپیماهای بدون سرنشین و تغییرات آب و هوایی. سرعت این تغییرات تکنولوژیکی می‌تواند بر تأثیر آن اثر بگذارد و اینکه سرعت عملکرد یک فناوری چگونه می تواند نشان‌دهنده اهمیت آینده آن باشد. برای تصمیم گیرندگان مانند سرمایه‌گذاران، کارآفرینان و سیاست‌گذاران، پیش بینی اینکه کدام فناوری به سرعت در حال پیشرفت است (و کدام بیش از حد مورد استفاده قرار می‌گیرد) می‌تواند به معنای تفاوت بین موفقیت و شکست باشد.
تحقیقات جدید MIT با هدف کمک به پیش‌بینی بهبود عملکرد فناوری با استفاده از ثبت اختراعات ایالات متحده به عنوان مجموعه داده، انجام شده است. این مطالعه 97 درصد از سیستم ثبت اختراع ایالات متحده را به عنوان مجموعه‌ای از 1757 حوزه فناوری مجزا توصیف کرده و هر حوزه را از نظر کمی برای بهبود پتانسیل آن ارزیابی می‌کند.
Anuraag Singh SM ’20، نویسنده اصلی مقاله می‌گوید: «میزان بهبود فقط زمانی می‌تواند برآورد شود که اندازه‌گیری‌های قابل ملاحظه‌ای از عملکرد در دوره‌های طولانی انجام شود.» در برخی از زمینه‌های تکنولوژیکی بزرگ، از جمله نرم‌افزار و پزشکی بالینی، چنین اقداماتی به ندرت و یا هرگز انجام نشده است.
در مطالعه قبلی MIT اقدامات تجربی برای 30 حوزه فناوری ارائه شده بود، اما مجموعه‌های ثبت اختراع شناسایی شده برای این فناوری‌ها کمتر از 15 درصد از اختراعات موجود در سیستم ثبت اختراع ایالات متحده را پوشش می‌دهد. هدف اصلی این مطالعه جدید ارائه پیش‌بینی میزان بهبود عملکرد هزاران حوزه ای است که با اندازه‌گیری تجربی به آن‌ها دسترسی پیدا نکرده است. برای دستیابی به این هدف، محققان روشی را با استفاده از الگوریتم جدید مبتنی بر احتمال، یادگیری ماشینی، پردازش زبان طبیعی و تجزیه و تحلیل شبکه‌های اختراع توسعه دادند.
همپوشانی و مرکزیت
همانطور که محققان آن را تعریف کرده‌اند، حوزه فناوری شامل مجموعه‌ای از مصنوعات است که با استفاده از شاخه خاصی از دانش علمی، عملکرد خاصی را انجام می‌دهند. برای یافتن حق ثبت اختراعات که بهترین حوزه را نشان می‌دهند، تیم تحقیقاتی را که توسط نویسنده مشترک کریس مگی، استاد تمرین سیستم‌های مهندسی در موسسه داده‌ها، سیستم‌ها و جامعه (IDSS) انجام شده است، ایجاد کرد. مگی و همکارانش دریافتند که با جستجوی همپوشانی ثبت اختراع بین ایالات متحده و سیستم‌های طبقه‌بندی اختراع بین‌المللی، آن‌ها می‌توانند به سرعت اختراعاتی را که بهترین فناوری را نشان می‌دهند، شناسایی کنند. در نهایت محققان مطابقت همه اختراعات موجود در سیستم ثبت اختراع ایالات متحده را با مجموعه‌ای از 1757 حوزه فناوری ایجاد کردند.
برای برآورد بهبود عملکرد، سینگ از روشی استفاده کرد که توسط نویسندگان مشترک مگی و جورجیو تریولزی، محقق مرکز تحقیقات سیستم‌های فن‌آوری اجتماعی (SSRC) در IDSS و استادیار در Universidad de los Andes در کلمبیا تصحیح شد. روش آن‌ها بر اساس مرکزیت متوسط ثبت اختراعات در شبکه استنادهای ثبت اختراع است. مرکزیت به معیارهای متعددی برای تعیین رتبه یا اهمیت گره‌های درون یک شبکه اشاره دارد.
سینگ می‌گوید: «روش ما برای اولین بار پیش‌بینی نرخ بهبود عملکرد تقریباً برای همه فناوری‌های قابل تعریف است.»
این نرخ‌ها – از 2 درصد در سال برای دامنه درمان مکانیکی پوست – حذف مو و چین و چروک تا حداکثر 216 درصد در سال برای حوزه سیستم‌های تبادل اطلاعات و پشتیبانی پویا که چندین کانال را ادغام می‌کند متفاوت است. محققان دریافتند اکثر فناوری‌ها به آرامی بهبود می‌یابند. بیش از 80 درصد از فناوری‌ها با کمتر از 25 درصد در سال بهبود می‌یابند. قابل ذکر است که تعداد ثبت اختراعات در یک منطقه تکنولوژیکی شاخص قوی برای بهبود بیشتر نبود.
مگی می‌گوید: «دامنه‌های با پیشرفت سریع در چند حوزه تکنولوژیکی متمرکز شده‌اند. دامنه‌هایی که میزان بهبود را بیشتر از نرخ پیش بینی شده برای تراشه‌های یکپارچه نشان می‌دهند – 42 درصد، برمبنای قانون مور – عمدتا برای نرم افزار و الگوریتم‌ها است.»
محققان یک سیستم تعاملی آنلاین ایجاد کردند که دامنه‌های مربوط به کلمات کلیدی مرتبط با فناوری را می‌توان همراه با میزان بهبود آن‌ها یافت. کاربران می‌توانند یک کلمه کلیدی که یک فناوری را توصیف می‌کند وارد کنند و سیستم یک پیش بینی بهبود برای حوزه فناوری، یک اندازه گیری خودکار از کیفیت مطابقت بین کلمه کلیدی و دامنه و مجموعه‌های ثبت اختراع را ارائه می‌دهد تا خواننده بتواند کیفیت معنایی آن را قضاوت کند.
در ادامه، محققان یک برنامه جدید MIT به نام TechNext Inc ایجاد کرده‌اند تا این فناوری را بیشتر اصلاح کرده و از آن برای تصمیم‌گیری بهتر رهبران، از بودجه گرفته تا اولویت‌های سرمایه‌گذاری و سیاست فناوری استفاده کنند. مانند هر مخترع، مگی و همکارانش می‌خواهند از حقوق مالکیت معنوی خود محافظت کنند. برای این منظور، آن‌ها برای ثبت اختراع برای سیستم جدید خود و روش منحصر به فرد آن درخواست داده‌اند.
سینگ می‌گوید: «فناوری‌هایی که سریعتر بهبود می‌یابند در بازار پیروز می‌شوند. سیستم جستجوی ما مدیران فناوری، سرمایه گذاران، سیاست گذاران و کارآفرینان را قادر می‌سازد تا به سرعت پیش بینی‌های مربوط به میزان بهبود فناوری‌های خاص را جستجو کنند.»
مگی می‌افزاید: «هدف ما این است که دقت و تکرارپذیری بیشتری در هنر پیش بینی فن آوری که هنوز مبهم است، ایجاد کنیم.» https://techxplore.com
