Patents4Science – Aufbau einer Informationsinfrastruktur zur Nutzung von Patentwissen in der Wissenschaft (P4SI)

• Antragsteller: Dr.-Ing. Hidir Aras; Dr. Markus Becker; Dr. Karsten Moh; Dr.-Ing. Norbert Riefler
• Fachliche Zuordnung: Datenmanagement, datenintensive Systeme, Informatik-Methoden in der Wirtschaftsinformatik
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 496963457

Ein Großteil des gesamten technischen Wissens der Menschheit ist in Patenten beschrieben. Dieses Wissen, z.B. die Beschreibung von technischen Verfahren, chemischen Substanzen, Methoden und Prozessen, hat eine hohe Bedeutung für die Forschung zu wichtigen technologischen und wissenschaftlichen Fragestellungen und die Entwicklung von innovativen Lösungen. Mehrere Studien zeigen, dass dieses Potenzial gerade im wissenschaftlichen Kontext wenig erkannt und ausgeschöpft wird. Die Gründe liegen zum einen in der Komplexität und Struktur der Patente selbst, und zum anderen in der fehlenden Expertise, diese mit Hilfe bestehender Werkzeuge zu recherchieren und zu analysieren. Unsere Voruntersuchungen im Rahmen der Bedarfsanalyse an sechs Forschungsinstituten lieferten grundlegende Erkenntnisse zu wesentlichen Hürden und Herausforderungen bei Zugriff und Recherche ebenso wie bei der inhaltlichen Verwertung von Patentinformationen. Dieser Bedarf soll durch den Aufbau einer innovativen Informationsinfrastruktur – Patents4Science-Informationsinfrastruktur (P4SI), welche auf die Nutzung von Patenten in den Wissenschaften ausgerichtet ist adressiert werden. Damit soll (i) ein einfacher, effizienter und nachhaltiger Zugriff auf Patente und das darin enthaltene Wissen realisiert werden. Mittels automatischer Verfahren der Datenanalyse sowie semantischer Vernetzung mit Hilfe von bestehenden umfassenden Wissensbasen wie DBPedia, Wikidata sollen (ii) die Inhalte von Patenten semantisch erschlossen und (iii) mit wissenschaftlicher Literatur und weiteren domänenspezifischen Wissensquellen in einem patentzentrischen Wissensgraphen (Patent Knowledge Graph) interoperabel vernetzt werden. Die inhaltliche (semantische) Vernetzung soll mittels der Annotation und Verlinkung von semantischen Entitäten der textuellen Inhalte der für ein Forschungsgebiet relevanten Daten erreicht werden. Das konzeptuelle Wissen, das für die Annotationen benötigt wird, kann dabei aus frei zugänglichen Wissensbasen aus der Linked Open Data (LOD) Cloud und domänenspezifischen Ontologien abgeleitet und integriert werden. Zur Evaluation der geplanten P4SI sollen zunächst Fragestellungen aus den anwendungsorientierten Forschungsgebieten der Plasmatechnologie, der additiven Fertigung und der Batteriematerialien adressiert werden. Hier stellen Patentinformationen neben wissenschaftlicher Literatur und Forschungsdaten eine wesentliche komplementäre Informationsquelle nicht nur für die Grundlagenforschung dar, sondern unterstützen insbesondere die Technologieentwicklung sowie den Technologietransfer. Das vorgesehene Konzept ist neuartig: es baut auf den Prinzipien von LOD und FAIR Data auf, und es ist angelegt auf die nachhaltige Nutzung eines um Patentinformationen erweiterten Datenraumes in den Wissenschaften. Perspektivisch sollen eine Erweiterung auf andere Domänen ebenso wie ein Anschluss an Initiativen wie NFDI, GAIA-X, EOSC erfolgen.

• DFG-Verfahren: Forschungsdaten und Software (Wiss. Literaturversorgung und Informationssysteme)