미국 자전거 수리공이 내부 튜브 상자에서 자전거 내부 튜브를 꺼내 고객에게 건네주었습니다. 그런 다음 두 사람이 채팅을 시작하자 수리공이 내부 튜브 상자를 마음대로 만지작거리기 시작했다. 그가 상자의 양끝을 잡고 앞뒤로 흔들었을 때, 그는 그것이 상자의 모양을 순조롭게 바꿀 수 있다는 것을 발견했다. 치약 상자를 찾아 볼 수 있어요. 이것은 보잘것없는 발견이지만, 온 세상을 바꾸기에 충분하다.
이 자전거 수리공은 빌버 라이트입니다. 당시 그와 그의 동생 오빌 라이트는 비행기 한 대를 개발하고 있었다. 그들이 직면한 큰 문제 중 하나는 비행기의 비행 자세를 어떻게 통제하느냐 하는 것이다. 내부 튜브 박스를 왜곡하면 라이트 형제가 날개 모양을 왜곡하여 비행기의 비행 자세를 조작하도록 영감을 주었다.
발명 창조 과정에서 우연한 발견은 항상 중요한 역할을 한다. 라이트 형제가 비행기를 발명한 것 외에도 이런 예가 많다. 예를 들어 1948, 스위스 엔지니어 조지 드 메스트랄 (George de Mestral) 이 그의 개를 데리고 산책을 하다가, 개 몸에 풀씨가 잔뜩 묻어 있는 것을 발견했다. 이 뜻밖의 발견으로 그는 결국 velcro 를 발명했다. 195 1 에서 Hysmans 의 Kodak Corporation 의 Harry Coover 는 비행기 조종석 덮개에 사용되는 절연 중합체를 찾다가 화학 물질이 너무 끈적해서 어떤 것에도 붙일 수 없다는 것을 발견했다. 나중에 그는 이런 것을 풀로 사용할 수 있다는 것을 깨닫고 만능 접착제가 탄생했다.
이 발명가들의 이야기는 확실히 흥미진진하지만, 우연히 발명을 하는 것은 종종 일이 오랜 기간 동안 결실을 맺지 못했다는 것을 의미한다. 수백 년이 지났지만, 사람들은 여전히 아주 오래된 방식으로 창조를 발명하고, 비효율적이며, 다른 업종을 따라잡을 수 없다.
그러나, 이제 우리는 스스로에게 행운을 만드는 법을 배우기 시작했다. 그 희귀한 영감들은 곧 컴퓨터 소프트웨어로 점차 대체될 수 있다. 즉, 컴퓨터 지원 발명이 우리에게 다가오고 있습니다.
1990 년대 미국 스탠퍼드대 컴퓨터과학자 존 코자 (John Koza) 가 이끄는 연구팀은 컴퓨터 지원 발명에 대한 획기적인 연구를 진행했다. 그들은 컴퓨터 알고리즘을 사용하여 자연계의 진화, 즉' 유전 알고리즘' 을 시뮬레이션한다. 유전 알고리즘을 사용할 때, 컴퓨터는 하나의 방안을 하나의 게놈으로 생각하는데, 게놈의 유전자는 전압, 초점 거리 또는 재료 밀도와 같은 다양한 매개변수를 나타낸다. 처음에는 컴퓨터가 초기 유전자 풀에서 무작위로 게놈 샘플을 생성하는데, 비록 좋은 해결책은 아닐 수도 있다. 이러한 게놈을 교잡하고' 변이' 를 도입함으로써 각 후손은 이전 세대의 특징과 유익할 수 있는 새로운 특징을 모두 포함하고 있다. 그런 다음이 자손 게놈에 특정 작업을 주어 테스트하십시오. 다음 번 육종의 유전자 은행으로 가장 좋은 것을 선택하다. 이런 식으로, 이 과정을 반복해서 반복하면, 자연선택처럼, 가장 좋은 방안은 결국 생존할 것이다.
Koza 팀은 이 유전 알고리즘이 1920 년대와 1930 년대에 개발된 필터, 증폭기, 피드백 제어 시스템 등 기본 회로를 재발명할 수 있는지 몇 가지 테스트를 실시했다. 마지막으로, 그들의 실험은 성공했다. 그들의 유전 알고리즘은 고전적인 벨 실험실 회로를 재발명할 수 있다.
만약 그들이 단지 운이 좋다고 생각한다면, 그들은 많은 성공의 예를 가지고 있다. 예를 들어, 그들은 이 유전 알고리즘을 이용하여 다양한 광학 기기를 위해 6 가지 접안렌즈의 다양한 조합을 만들었다. 그들의 알고리즘은 모든 광학 시스템을 복제할 뿐만 아니라, 원래의 설계도 개선했다. 이 중 이 개선은 특허 출원에 사용될 수 있다.
유전 알고리즘은 보편성이 강하며, 연구원들은 미국 컴퓨터협회에서 개최한 유전 및 진화 컴퓨팅 연례회의에서 유전 알고리즘을 이용한 발명을 선보일 예정이다. 예를 들어, 20 15 회의에서 이탈리아의 한 연구팀은 유전 알고리즘을 이용하여 네 개의 촉수가 있는 수중 드론을 위한 효율적인 수영 자세를 찾았다. 유럽 우주국 선진 개념 연구소의 엔지니어들은 유전 알고리즘을 이용하여 미래의 우주 장비에 가장 연비가 좋은 노선을 설계하여 저궤도 우주 쓰레기를 치웠다.
대회는 매년 가장 큰 상을' 인류경쟁력상' 이라고 부르며 인간의 지능을 뛰어넘는 것으로 여겨지는 발명품에게 수여한다. 2004 년에 제 1 회 인류경쟁력상은 기괴한 안테나를 수여했다. 이 발명은 미국 항공우주국이 후원한 것이다. 그것은 무성하고 이상한 나무처럼 보이고, 많은 못생긴 나뭇가지가 있지만, 아주 잘 작동한다. 이런 물건은 분명히 인간이 설계한 것이 아니다.
그리고 이것은 종종 문제의 핵심이 됩니다. 컴퓨터가 발명을 보조하는 데 사용될 때, 인간의 선입견 위주의 관념에 속지 않기 때문에 컴퓨터는 인간이 생각해 본 적이 없는 발명을 할 수 있다.
20 15 년' 인간경쟁력상' 은 초저전력 컴퓨터 컴퓨팅 정확도를 높이는 방법을 수여했다. 이 컴퓨터는 단순한 논리 회로를 기반으로 전력 소비량이 적지만 많은 연산 오류가 발생할 수 있습니다. 체코 브르노 기술 대학의 컴퓨터 과학자들은 유전 알고리즘을 이용하여 소프트웨어를 끊임없이 진화시켰고, 결국 간단한 오류 수정 방법을 찾았다. 그들의 연구 성과는 스트리밍 음악이나 비디오와 같이 계산 정확도가 낮은 프로그램에 적합한 녹색 칩이다.
수평적으로 생각하도록 도와주세요.
그러나, 유전 알고리즘을 사용 하 여, 당신은 여전히 문제가 있다: 당신은 당신의 알고리즘이 생산적인 방식으로 그것을 향상 시킬 수 있도록 당신이 발명 한 것에 대 한 모든 세부 사항을 미리 알고 있어야 합니다. 즉, 유전 알고리즘은 종종 기존 발명품을 최적화하는 데 능숙하며, 이러한 발명품은 큰 혁신이 필요하지 않으며, 일반적으로 상업적 가치가 있는 발명품을 가져오지 않습니다. 그렇다면 컴퓨터가 우리에게 어떤 더 큰 혁신을 가져다 줄 수 있을까요?
발명가가 새로운 것을 발명할 때, 그는 종종 많은 사람들이 간과하는 것을 알아차린다. 컴퓨터가 문제에서 간과하기 쉬운 것에 사람들의 주의를 끌 수 있다면, 우리는 그것들을 사용하여 매우 혁신적인 발명품을 만들 수 있다. 최근 미국의 혁신 가속기는 발명가들이 쉽게 놓칠 수 있는 것들에 주의를 기울일 수 있는 소프트웨어를 개발했다. 그렇다면 그들의 소프트웨어는 어떻게 이 일을 했을까요?
그들의 소프트웨어는 인간의 언어로 문제를 설명할 수 있게 해 주며, 그런 다음 그 문제를 수많은 관련 구로 분해하여 특허 데이터베이스를 검색하여 어떤 발명품이 비슷한 문제를 해결했는지 알아낼 수 있게 해 준다. (존 F. 케네디, 언어명언) 가장 중요한 것은 이 소프트웨어가 다른 분야에서 비슷한 문제를 찾는다는 것이다. 즉, 소프트웨어는 수평 적으로 생각하는 데 도움이 될 수 있습니다.
예를 들어, 테스터는 축구 선수들이 경기에서 뇌진탕을 일으킬 위험을 줄일 수 있는 방법을 찾을 것을 소프트웨어에 요청했다. 소프트웨어는 문제에 대한 설명을 분해한 후 에너지 감소, 에너지 흡수, 교환력, 운동량 감소, 반작용, 방향 변경, 에너지 거부 등의 키워드를 검색해 해결책을 찾는다. 마지막으로' 밀어내기 에너지' 검색 결과에 따르면 이 회사는 마침내 강한 자석이 포함된 헬멧을 발명해 서로 밀어내고 헬멧의 심각한 충돌을 줄일 수 있게 됐다. 아쉽게도 이 발명은 몇 주 전에 다른 사람에게 특허를 신청했다. 그러나 이 예는 혁신 가속기의 소프트웨어가 확실히 큰 도움이 된다는 것을 보여준다.
또 다른 예로, 이 소프트웨어는 스노우 보드 제조업체의 최근 혁신을 성공적으로 복제했습니다. 문제는 스키를 탈 때 스노보드의 진동을 줄여 스키어가 더 빠르고 안전하게 미끄러지게 하는 방법을 찾는 것이다. 제조사는 우연히 이 문제에 대한 답을 발견했고, 혁신 가속기의 소프트웨어는 곧 찾을 수 있다. 바이올린 제조사들은 악기의 추가 진동을 줄여 순수한 음악을 만들 수 있는 방법을 찾아냈고, 소프트웨어는 이 방법을 스노보드에 적용할 수 있다는 것을 시사한다.
혁신 가속기 최고기술책임자 토니 맥카프리 (Tony mccaffrey) 는 90% 의 문제가 이미 다른 분야에서 해결되었다고 생각하는데, 네가 해야 할 일은 그것들을 찾는 것이다. 그는 현재 IBM 의 슈퍼컴퓨터 Watson 을 사용하여 수백만 개의 파일을 분석하여 소프트웨어가 특허와 기술 논문을 더 깊이 이해할 수 있도록 지원할 계획입니다.
또 다른 스위스 테크놀로지 회사인 Iprova 는 발명가들이 특허 문서보다 훨씬 더 많은 생각을 할 수 있도록' 컴퓨터 가속 발명' 기술을 발명했다. 이 회사는 자사의 소프트웨어가 어떻게 작동하는지 밝히고 싶지 않지만, 20 13 의 특허에 따르면 특허 데이터베이스와 기술 저널뿐만 아니라 블로그, 온라인 뉴스 사이트 및 소셜 네트워크로부터' 제안된 혁신 기회' 를 고객에게 제공합니다.
특히 흥미로운 점은 Iprova 의 소프트웨어가 인터넷 핫 토픽의 변화에 따라 건의를 바꿀 수 있다는 점이다. 이렇게 하면 더욱 효과적인 건의를 가져올 수 있다. Iprova 의 소프트웨어는 매달 수백 가지의 고품질의 발명품을 생산할 수 있으며, 그런 다음 회사는 고객과 소통하고 고객은 특허를 신청할 수 있습니다. Iprova 의 고객은 주로 의료, 자동화 및 통신 업계에서 왔으며, 다국적 기술 회사인 필립스가 그 중 하나입니다. 이로써 Iprova 의 업무가 나날이 번창하고 있음을 알 수 있다.
컴퓨터 발명은 특허의 곤경에 빠졌다
그러나 대부분의 작업이 컴퓨터에 의해 이루어진다면 이런 일은 특허 제도 자체를 파괴할 수 있다. 현재의 특허 제도는' 일반 기술자' 가 발명이 분명하지 않다고 생각하는 경우에만 특허를 수여할 수 있도록 요구하고 있다. 그러나 발명가가 단지 컴퓨터로 발명한 것이라면, 이 발명은 컴퓨터의 뚜렷한 출력으로 간주될 수 있으며, 반드시 특허 출원 조건을 갖추지는 못할 것이다.
지금, 이 걱정은 약물 개발에서 매우 심각해졌다. 의약품의 도구 소프트웨어가 이미 이렇게 강력해졌다는 것을 알게 되면, 연구원들이 소프트웨어 활동을 감시하기만 하면 전체 약물 연구 개발 과정이 눈에 띄는 일이 될 수 있다면, 이때 특허를 출원할 수 있을까? (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 과학명언) (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마) 따라서 컴퓨터 지원 발명 기술로 인해 많은 발명품들이 특허 보호를 잃게 될 수 있으며, 이로 인해 발명가들의 적극성이 크게 꺾일 수 있습니다.
하지만 어쨌든, 컴퓨터 지원은 미래의 발명 과정에서 점점 더 중요한 역할을 할 것이다. 컴퓨터는 기술 진보를 가속화하고, 공정한 경쟁을 가져오며, 많은 사람들이 발명가가 될 수 있게 한다. 사람들은 종종 기회가 항상 준비된 사람에게 남는다고 말하지만, 지금 컴퓨터의 도움으로 우리는 의외의 발견의 확률을 크게 높일 수 있다. 다른 말로 하자면, 컴퓨터는 우리가 더 많은 행운을 얻을 수 있도록 도와준다.