本書繫統介紹了創新方法新繫統理論體繫構建的一般路徑和重要實踐意義。首先，本書創見性闡釋了TRIZ理論、群智理論和知識圖譜技術作為創新方法新繫統構建過程中的重要理論來源作用，並嘗試就其如何為復雜創新場景中的理論融合與創行了深入探索；其次，本書就如何從理論和實踐層面構建創新方法新繫行了論述，從數據與案例層、模型與工具層、服務與應用層等不同維度，展示了構建基於微服務與領域知識圖譜的創新方法新繫統的一般路徑；後，本書並采用了理論與案例相結合的形式，介紹了基於創新方法新繫統理論的多個應用案例，並為科技、工業、生物醫藥等不同領域的創新方法難題提供了理論參考與應用示範。 本書可為創新領域專業技術人員、科研人員和高校師生等提供理論和實踐方面的參考。

前言

部分

第1章 創新方法新繫統概述

1.1 建構創新方法新繫統的背景

1.1.1 時代發展與國家戰略需求

1.1.2 科研及成果轉化需求

1.1.3 科技創新挑戰

1.2 創新方法新繫統的服務對像及應用場景

1.2.1 服務對像及範圍

1.2.2 應用場景探討

參考文獻

第2章 基於TRIZ理論的創新方法概述

2.1 TRIZ創新理論體繫

2.1.1 TRIZ發展歷史

2.1.2 TRIZ的體繫結構

2.1.3 TRIZ應用流程

2.2 創新案例分析

2.2.1 背景描述

2.2.2 問題分析

2.2.3 矛盾分析與解決方案

2.2.4 小結

2.3 TRIZ的應用和發展

2.3.1 TRIZ理論和應用

2.3.2 TRIZ在科技領域的創新發展

參考文獻

第3章 基於群智理論的創新方法繫統原理概述

3.1 群智理論

3.1.1 群體智能基本概念

3.1.2 基於群智理論的主要算法

3.2 群智理論方法

3.2.1

3.2.2 移動群智感知

3.3 群智理論應用實例——基於移動群智感知的社交媒體突發信息感知

3.3.1 背景描述

3.3.2 相關領域發展現狀

3.3.3 模型描述：基於社會感知的突發信息檢測方法框架

3.3.4 實驗分析

參考文獻

第4章 基於科技知識圖譜的創新方法概述

4.1 知識圖譜理論

4.1.1 知識圖譜基本概念

4.1.2 知識圖譜發展歷史

4.1.3 知識圖譜的技術流程

4.1.4 通用知識圖譜和領域知識圖譜

4.2 科技知識圖譜理論

4.2.1 科技知識圖譜的發展歷程

4.2.2 科技知識圖譜的構建

4.3 科技知識圖譜方法與工具

4.3.1 科技領域數據源

4.3.2 相關工具及繫統

4.3.3 典型科技知識圖譜

4.4 科技知識圖譜實踐應用探究

4.4.1 基於科技知識圖譜的分析與挖掘

4.4.2 計算機科學與人工智能大數據知識管理與服臺開發實例

參考文獻

第二部分

第5章 創新方法新繫統整體設計結構

5.1 創新方法新繫體設計原則

5.1.1 整體性原則

5.1.2 層次性原則

5.1.3 開放性原則

5.1.4 可擴展性原則

5.1.5 自組織原則

5.2 繫統結構組成

5.2.1 基於知識圖譜的創新方法新繫統開臺

5.2.2 基於創新方法新繫統的應用推廣網站

5.3 數據資源設計

5.3.1 原始基礎數據

5.3.2 通用學術知識圖譜

5.3.3 領域知識圖譜

5.4 繫統場景設計

5.4.1 創新方法要素分析設計

5.4.2 創新方法繫統能設計

參考文獻

第6章 開放網絡環境下的創新方法知識庫建設

6.1 創新方法知識庫體繫架構

6.2 創新方法原始數據建設

6.2.1 原始數據資源采集與獲取

6.2.2 原始數據表示模型設計

6.2.3 原始數據存儲技臺設計

6.2.4 原始數據治理流程及結果

6.3 創新方法增值數據建設

6.3.1 增值數據類型設計

6.3.2 增值數據表示模型設計

6.3.3 增值數據計算流程與結果

6.4 創新方法知識庫構建的關鍵技術

6.4.1 基於規則與專家經驗的多來源數據集成融合技術

6.4.2 基於深度學粒度知識的智能化識別技術

6.4.3 基於知識圖譜的知識表示和存儲技術

參考文獻

第7章 支撐創新方法新繫統的知識庫服務

7.1 知識庫服務的技術架構設計

7.1.1 基於微服務架構的知識服務簡要設計

7.1.2 微服能建設

7.2 數據服務介紹

7.2.1 科技論文數據服務

7.2.2 數據服務

7.2.3 領域細粒度創新知識查詢與推理服務

參考文獻

第8章 基於微服務與領域知識圖譜的創新方法新繫統

8.1 面向創新方法新繫統的領域知識圖譜構建

8.1.1 面向創新方法新繫統的領域知識圖譜構建技術路線

8.1.2 創新實體、關繫和屬性抽取

8.1.3 面向動態領域知識圖譜的表示學r/>
8.1.4 多尺度場景下知識圖譜動態更新的檢測

8.1.5 基於開放環境知識庫的海量數據管理方法

8.1.6 基於微服務架構的創新方法新繫統構建特征

8.2 創新方法新能實現

8.2.1 創新方法工具集成

8.2.2 創新方法領域智能問答

8.2.3 創新方法知識能

8.2.4 高精度立體多維專家畫像技術

參考文獻

第三部分

第9章 科技領域創新方法案例

9.1 基於知識圖譜的科技合作智能化管理服務案例

9.1.1 問題提出

9.1.2 解決路徑/問題分解

9.1.3 繫統方法

9.1.4 創展

9.2 基於空間科學大數據管理與應用服臺案例

9.2.1 問題提出

9.2.2 解決路徑/問題分解

部分第1章 創新方法新繫統概述1.1 建構創新方法新繫統的背景創新是指基於已有的思維模式重新構造一種有別於常規思路的見解為導向，結合現有知識的運用，從而或創造新的事物、方法等有益結果的行為，從根本上說是基於知識的創新，是知識運用的結果。創新方法結合了創造原理，是其具體應用的結果，是從創造原理中昀終派生出來並與實踐密切結合的可操作的具體程序或步驟，各國科研人員均在不斷研究創新方將創新方法命名為創造力工程，日本稱其為發明技法，俄羅斯稱其為創造力技術或專家技術，我國學者認為創新方法是科學思維、科學方法和科學工具稱。科學思維是一切科學技術的起源，有了正確的研究方向和思路，纔能給科學研究定下基調，從始至終貫穿於科研全過程，是科學技術取得突破性、革命展的先決條件；科學方法是聯繫科學研究的重要樞紐，創新活動通過創新型方法纔能完成，是實現科學技術跨越發展的重要基礎；科學工具是科學研究的工具和手段，是重要的科技資源。創新方法繫統是在知識經濟時代下對科技創新和創新政策研究的深化，以繫統觀念將國家或區域的各種創新活動看成一個繫統化的整體，使技術體繫、生產體繫和經濟體繫的有關理論可以統一起來，是一個以繫統觀對經濟繫行全面審視的新方法，它所產出的創新政策正在被一些國家的政府使用，標志著創新經濟時代的到來。在當代社會，隨著數據、信息與知識的大量湧現，大數據分析與人工智能技術也為智能化地發現知識、生方案提供了新的解決思路和視角。1.1.1 時代發展與國家戰略需求人類的活動離不新，4世紀就有學者研究得出了啟發法，但繫統歸納結為方法並應用於提高組織經濟效益等目標主要還是現代。美國經濟學家約瑟夫 熊彼得於1912年次提出了創新這一詞語概念，自此學術界展開了對於創新理論的不斷研究。截至目前，學術界已有的創新方法多達300種，多用於自然科學知識的新發現、技術工藝的創新、產品創新、生產工藝創新及文藝創新等眾多領域。古希臘數學家帕普4世紀首先提出“ heuristic”(啟發)，即探索法，是指人們會在生產生活過程中積累一定的經驗，通過啟發從而快速解決目標問題的一種方法。20世紀初，資本主義經濟在全球範圍內擴散，經濟的發展源於科學技術的創新，眾多創新方法湧現出來，主要有頭腦風暴法、形態分析法、綜攝法、5W2H法、TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)等。而蘇聯專家阿奇舒勒構建的TRIZ理論推動了創新活動的發展。人類文明得以綿延發展的核心動力就是科學發現、技術創新和工程技術的不步，工業時代人類對科學技術的應用與把握在創造生產、實踐應用中形成了的生產力，開啟了人類文明的新時代，在物質上豐富了創新發展的新內容代啟蒙運解放了人們的思想觀文化的湧現在精神上開拓了創新發展的新領域。可以這樣說，人類社會從低級到高級、從簡單到復雜、從原始到現代化歷程，就是一個不斷創新的過程。不同民族發展的速度有快有慢，發展的階段有先有後，發展的有高有低，究其根本，民族創新能力的是主要影響因素之一。社會的發展是螺旋式上升的，創新的穩定性受到社會發展速度的影響，同時，社會發展反過來會創新創造，社會發展越快，創新在人類社會的更新迭代就會越快，創新始終是推動人類社會發展的動力，創新能力是當今國際競爭新優勢的集中體現。黨的以來，面對國際國內的發展形勢，創新尤其是科技創新在新時代賦予了更加重要的時代意義。國內提出創新發展理念是我國國內發展形勢的客觀需要。經過改革開放四十年的發展，我國經量已經位居世界第二的位置。我國經濟發展已入增長換擋、產業結構調整、動力轉換的新常態的關鍵時期。參照其他發達國家發展經驗，隻有實現創新發展，將創新打造成發展的動力，纔可能實現發展方式的根本轉變，我國在價值鏈上的地位纔會得到提升，纔能牢牢抓住發展主動權。從世界範圍看，各個國家都在制定新的科技發展戰略，積極應對新一輪科技革命和產業變革。對於我國來說，正在孕育的新一輪科技革命和產業革命與我國亟須轉變經濟增長方式形成了歷史性交彙。縱觀世界發展的歷史，創新能力是影響甚至決定一個國家或民族富強的重要理論力量。英國在18世紀中行了工業革命，發明了蒸汽機和動力機械技術從而快速崛起；德國在1紀中期實現了以電機和內燃機為代表的電氣化革命。現如今，處於科技和經濟地位的美國，依靠的就是強大的科技創新能力和商業創新活力。主要發達國家的經驗已經表明，經濟社會發展依靠的是創新。1.1.2 科研及成果轉化需求科學是一種復雜的社會現像，隨著人類文明步而不斷發展，實現科學、追求科學的過程需要依靠一種特殊的方法，從而幫助人類不斷地認識世界，發現世界的奧秘。創新方法是科學研究的核心，體現了科學研究的真正價值，在解決越來越復雜的工程技術以及人類在探索宇宙未知、世界真理時發揮著重大的作用。創新方法繫統用來解決科研活動其本身是自由的、繫統的、互動的、整體的，創新繫統有著高度的自由和靈活性，在“混沌邊緣”不行科研創新，運用繫統整體的方法廣泛地應用於各種領域。年來，群智方法在基礎理論、關鍵技術、創臺方面均取得了較大的突破。以美國情報高級研究計劃署(The Intelligence Advanced Research Projects Activity， IARPA)為代表的研究機構，先後實施了 ACE(Aggregative Contingent Estimation)、FUSE(Foresight and Understanding from Scientific Exposition)、ForeST(Forecasting Science and Technology)等項目，彙聚了公眾群體的人工判斷數據以及萬餘名科技專家的人工智慧，將群智應用於科學前沿及新興技術的預測。其後的 HFC(Hybrid Forecasting Competition)項目研究融合基於群智的預測方法和基於數據的機器預測方法的綜合預測方法。麻省理工學院氣候合作實驗室( MIT Climate CoLab)利用世界各地人群的集體智慧來應對氣候變化。美國中央情報局創建了數字創新局，開發了用來獲取社交媒體數據和預測社會動蕩事件的人工智能繫統。在國內，群體智能理論突破了群體智能的組織、湧現、學論與方法，建立可表達、可計算的群智激勵算法和模型，形成基於互聯網的群體智能理論體繫；在關鍵技術方面，突破了基於互聯網的大眾化協同、大規模協作的知識資源管理與開放式共享等技術，實現了基於群智感知的知識獲取和開放動態環境下的群智融合與增強，支撐了覆蓋全國的規模群體感知、協同與演化；在創臺方面，群體智能服臺建設基於互聯網大規模協作的知識資源管理與開放式共享工具，形成面向產學研用創新環節的群智眾臺和服務環境。然而群智理論在創新方法上的應用，依然需要更多的理論指導與支持。領域知識圖譜( Domain Knowledge Graph)針對通用知識圖譜存在的精準度較差、專業性較低、領域時效性較弱的問題，面向特定領域構建知識網絡，能夠將知識網絡賦能特定領域。科技領域知識圖譜面向科學技術領域，構建以科研項目、學術論文、專利、科技動態等為主要數據源，以論文、專利、科研人員、機構、項目、關鍵詞等為主要實體，以支持面向科技領域的學科分析、影響力評價、關聯挖掘為主要目的的領域知識圖譜。領域知識圖譜作為可解釋人工智能的主要突破點，可以為創新方體繫的完善及應用提供支持。目前，在科技評估方法、項目評價方法等應用場景下，領域知識圖譜都發揮了較好的作用。當前科技評估主括傳統評價指標、高影響特征測度、基於復雜網絡理論、Altmetrics方法等。以上成果評估方法，也被擴展並用括期刊評價在內的學術評價中。基於各類評估方法及分析方際上研發了多種科技評估輔助繫統，CiteSpace、SCI2 Tool、Gephi、Pajek、 Google Scholar及 Microsoft Academic是具有代表性的支撐工具。但是，以上繫統在分析粒度上仍主要基於論文、專利標題、作者、機構等基本信息，難以挖掘細粒度的學科關聯與學科發展；其次，在數據利用上，對科研項目指派、立項、評價等的決策支持能力有限。因此需一步利用大數據與人工智能、知識圖譜等技術，不斷增強相關繫統的服務能力，創新方法的不斷創新。國內已有若干區域建設了面向本區域的創新方法網括重慶、陝西、湖北、青海、江西、福建、天津、廣東等地。通臺建設，結合區域現狀和經濟發展需求，對創新方如 TRIZ行了推廣應用，助力企業技術創新和難題求解，形成了具有區域的創新案例、技術難題，培養了一批創新人纔。Goldfire Innovator擁有豐富的專利庫和科技內容，為企業提供了發明問題解決的結構化流程，幫助用戶很容易行問題分析、問題解決及產生昀優方案，繫統地解決工程中的技術難題、新產品開發、產品和工藝流程、產品戰略和技術研究以及知識產權保護等。生物醫學搜索引擎 BenchSci是一個由 AI技術驅動的搜索引擎，其主要服務對像是生物醫學領域的科研人員。臺利用機器學有數據(無論是開放的還是未開放的)都轉化成為有關特定實驗的建議，以便研究人員能夠更好地獲取信息並實程。從根本上講，BenchSci就是希望能夠加快研究的速度，幫助科學家找到昀好的實驗方法，從而推動醫學領域的新發現。以TRIZ為主的創新方法已逐漸成為繫統化創新方法研究及應用推廣的熱門話題。隨著新知識、新領域的產生，創新方法還需一步與現有理論結合，在不同領域中突破創新效率瓶頸，從根本上提高創新能力，應對創新挑戰。1.1.3 科技創新挑戰入21世紀以來，中國的經濟發展方式處於歷史改變的關鍵節點，一方面，經濟下行壓力較大，經濟矛盾和風險因素明顯增多；另一方面，經濟轉型趨勢已定，經濟發展到了關鍵時期，在新經濟時代背景下，以通信、互聯網、技術服務、智能制造等新興技術範式和新型經濟形態的發展趨於成熟，對我國的科學技術創新性發展既是機遇也是挑戰。首先，國際形勢對科技創新有著重要的影響。現如今中國在國際上發揮著舉足輕重的作用，在科技創新這一方面也不甘落後，取得了重大的成果，但是在高新科技方面，還需要全球化的合作與知識共享，中國以制造業為代表的產業追趕已經深刻改變了全球產業體繫。但與發達國家相比，中業發展存在明顯短板：①中業“大而不強”的狀況仍未扭轉，制造業的技術能力和盈利能力弱，許多新興產業(如光伏、風電)陷入“低端陷阱”；②關鍵性產業未取得突破，如航空發動機、核心電子器件、通用芯片、基礎軟件等產業依然受制於人；③缺少中國創造和的新產業，產業技術和創業創意高度依賴模仿；④國內企業和品牌眾多，全球化企業和品牌較少，產業的全球影響力有限。其次，積極的國內政策有助於創新的發展。科技創新度基礎的變革具有很強的探索性，也具有很大的創造性、風險性和不確定性。如何能夠在面向未來的變革中，保持探索新道路的動力和能力，是一個必須應對的挑戰。我國對於科學發……