发明创造名称：一种基于本体的态势推理决策方法
外观设计名称：
决定号：194556
决定日：2019-10-31
委内编号：1F262639
优先权日：
申请（专利）号：201610583757.7
申请日：2016-07-22
复审请求人：中国人民解放军信息工程大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：郝晓丽
合议组组长：高海燕
参审员：王楠
国际分类号：G06N5/04
外观设计分类号：
法律依据：专利法第25条第1款（2）项
决定要点：如果一项权利要求，除其主题名称以外，对其进行限定的全部内容均为智力活动的规则和方法，则该权利要求实质上仅仅涉及智力活动的规则和方法，不能被授予专利权。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610583757.7，名称为“一种基于本体的态势推理决策方法”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为中国人民解放军信息工程大学，申请日为2016年07月22日，公开日为2016年12月14日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年08月28日权利要求1-7属于专利法第25条第1款（2）项所述的智力活动的规则和方法的范围为由驳回了本申请。
驳回决定所依据的文本为：申请日2016年07月22日提交的权利要求第1-7、说明书第1-92段、说明书摘要；2016年10月20日提交的说明书附图图1-2；以及2016年09月26日提交的摘要附图。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种基于本体的态势推理决策方法，其特征在于：含有以下步骤：
首先，基于本体与证据理论对态势推理决策过程进行建模，充分表达态势推理要素之间的关联关系；
其次，在本体与证据理论之间的进行映射，建立态势要素关系描述与融合推理之间的桥梁，为后期的融合处理奠定基础；
然后，对本体进行实例化，输入态势要素实例；
最后，通过改进的证据理论对态势要素进行融合，依据可信度对证据组合权重进行自适应调整，并动态调整组合规则。
2. 根据权利要求1所述的基于本体的态势推理决策方法，其特征在于：所述态势推理的建模过程中，异构信息分为两层：低层采集的异构信息和高层推理出的异构信息，通过证据集和识别框架与本体之间的映射，可把两者有机关联起来，建立基于本体与证据理论的推理决策模型，该模型主要包括支持证据理论的类和支持推理判定的类。
3. 根据权利要求2所述的基于本体的态势推理决策方法，其特征在于：所述支持证据理论的类有6个，InfluenceClass，EvidenceClass，InfluenceValue，EvidenceValue，Relation和Event，其中，Influence类Class表示专家对证据影响的判定，Evidence类表示证据，InfluenceValue类表示InfluenceClass所有可能取值的集合，EvidenceValue类表示EvidenceClass所有取值的集合，Relation表示证据与影响类之间的关联关系，Event类表示构成证据的关键安全事件。
4. 根据权利要求2所述的基于本体的态势推理决策方法，其特征在于：所述支持推理判定的类有3个，DecisionRule，SituationDecision和DecisionValue；其中，DecisionRule类表示推理决策规则，SituationDecision类表示判定结果和DecisionValue表示Decision所有可能取值的集合。
5. 根据权利要求2所述的基于本体的态势推理决策方法，其特征在于：所述基于本体与证据理论的推理决策模型的建立过程如下：若Θ表示识别框架，E表示证据空间，Θ和E均为有限集，F:E→Θ表示证据空间E到识别框架空间Θ的映射，m表示基本信度分配，则D＝{Θ,E,F,m}称为证据结构。
6. 根据权利要求1所述的基于本体的态势推理决策方法，其特征在于：所述本体的实例化过程为：
(1)抽取本体推理决策模型中的不确定性概念，包括不确定性类和不确定性对象属性；
(2)通过映射关系，为态势要素赋值，对推理决策模型中的不确定性进行实例化封装。
7. 根据权利要求1所述的基于本体的态势推理决策方法，其特征在于：所述通过改进的证据理论对态势要素进行融合的过程中采用Shafer提出的证据修正方法，其表达式如下：
其中，w1,…,wi,…,wn表示证据i的权重，当wi＝1时，表示证据是完全可靠的，其对应的信任值不需要改变；当wi＝0时，表示证据完全不可靠，其信任值完全分配给论域Θ，使得mi'(Θ)＝1；
wi的度量方法如下：
假设n个证据构成的证据向量为E＝(E1,E2,…,En)，则证据i和j间的冲突可表示为：
利用公式(6)可进一步计算证据E的冲突矩阵K；
kij反映的是证据i和j之间的局部冲突度，通过累加与其它证据的冲突，可以获得证据i的全局冲突度，它反映的是其它证据对证据i冲突的支持程度，证据i的冲突支持度可表示为：
一个证据与其它证据间的冲突越小，表明其它证据对该证据的支持程度越高，该证据的可信性越高，在证据组合时应为其分配较高的权重；反之，若一个证据与其它证据间的冲突越大，该证据的可信性越低，在证据组合时应为其分配较小的权重；SUP(Ci)从全局的视角较好地反映了证据i与其它所有证据之间的冲突关系，因此，可将其作为衡量证据可信程度的参考依据；
设证据的可信度为R，则证据i的可信度ri可表示为：
ri＝1-SUP(Ci)
由上式可以看出，当SUP(Ci)＝0时，ri＝1；SUP(Ci)＝1时，ri＝0；依据SUP(Ci)与ri的变化特点可以看出，ri能够较好的反映证据的可信程度；
对于n个组合证据，计算每条证据的可信度，获得证据的可信度向量{r1,…,ri,…,rn}；设证据的权重为W，则证据i的权重wi可表示为：
从而获得由每个证据的重要程度构成的权重向量{w1,…,wi,…,wn}；结合修正信度公式，改进了组合规则，公式如下：
”
驳回决定认为：权利要求1-7请求保护的是一种基于本体的态势推理决策方法，该方法通过本体与证据理论对态势过程进行建模，将本体和证据理论进行映射，对本体进行实例化，对证据进行调整，属于智力活动的规则与方法，没有具体应用领域，不包含技术特征，属于单纯的算法和数据结构。因此该方法实质仅属于通过人的思维，经过推理、分析和判断产生出的抽象结果，即对问题或数据进行处理、组织的一种规则，因而属于专利法第25条第1款第（2）项所述的智力活动的规则和方法的范围，因此不能被授予专利权。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年10月12日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书：将原权利要求2的附加技术特征补入原独立权利要求1，并删除了原权利要求2，重新编号得到权利要求1-6。复审请求人认为：本申请的应用领域为网络安全态势评估领域，针对网络安全态势多源信息，要解决的是“不能表达相关态势推理要素之间的关系，无法依据环境的变化进行动态调整，适应性和推理结果的准确性较差”的技术问题；采用了利用自然规律的“通过本体与证据理论对态势过程进行建模，将本体和证据理论进行映射，对本体进行实例化，并对证据进行调整，通过证据集和识别框架与本体之间的映射，把两者有机关联起来，建立基于本体与证据理论的推理决策模型，借助本体以充分表达态势推理要素之间的关联关系，通过证据理论对态势要素进行融合，依据可信度对证据组合权重进行自适应调整，并动态调整组合规则，通过证据合成公式对多元数值型信息进行计算，使本体模型变成一个可以进行数值计算的过程，通过计算结果进行推理决策”的技术特征集合；具有“使得网络安全态势评估具有较强的适应性、较高的处理效率和准确性，提高态势推理的适应性、处理效率和准确性”的技术效果。因此，本申请不属于智力活动的规则和方法，而是一个包含态势建模和数值运算推理决策的网络安全态势评估过程。复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种基于本体的态势推理决策方法，其特征在于：含有以下步骤：
首先，基于本体与证据理论对态势推理决策过程进行建模，充分表达态势推理要素之间的关联关系；
其次，在本体与证据理论之间的进行映射，建立态势要素关系描述与融合推理之间的桥梁，为后期的融合处理奠定基础；
然后，对本体进行实例化，输入态势要素实例；
最后，通过改进的证据理论对态势要素进行融合，依据可信度对证据组合权重进行自适应调整，并动态调整组合规则；
态势推理的建模过程中，异构信息分为两层：低层采集的异构信息和高层推理出的异构信息，通过证据集和识别框架与本体之间的映射，把两者有机关联起来，建立基于本体与证据理论的推理决策模型，该模型包括支持证据理论的类和支持推理判定的类。
2. 根据权利要求1所述的基于本体的态势推理决策方法，其特征在于：所述支持证据理论的类有6个，InfluenceClass，EvidenceClass，InfluenceValue，EvidenceValue，Relation和Event，其中，Influence类Class表示专家对证据影响的判定，Evidence类表示证据，InfluenceValue类表示InfluenceClass所有可能取值的集合，EvidenceValue类表示EvidenceClass所有取值的集合，Relation表示证据与影响类之间的关联关系，Event类表示构成证据的关键安全事件。
3. 根据权利要求1所述的基于本体的态势推理决策方法，其特征在于：所述支持推理判定的类有3个，DecisionRule，SituationDecision和DecisionValue；其中，DecisionRule类表示推理决策规则，SituationDecision类表示判定结果和DecisionValue表示Decision所有可能取值的集合。
4. 根据权利要求1所述的基于本体的态势推理决策方法，其特征在于：所述基于本体与证据理论的推理决策模型的建立过程如下：若Θ表示识别框架，E表示证据空间，Θ和E均为有限集，F:E→Θ表示证据空间E到识别框架空间Θ的映射，m表示基本信度分配，则D＝{Θ,E,F,m}称为证据结构。
5. 根据权利要求1所述的基于本体的态势推理决策方法，其特征在于：所述本体的实例化过程为：
(1)抽取本体推理决策模型中的不确定性概念，包括不确定性类和不确定性对象属性；
(2)通过映射关系，为态势要素赋值，对推理决策模型中的不确定性进行实例化封装。
6. 根据权利要求1所述的基于本体的态势推理决策方法，其特征在于：所述通过改进的证据理论对态势要素进行融合的过程中采用Shafer提出的证据修正方法，其表达式如下：
其中，w1,…,wi,…,wn表示证据i的权重，当wi＝1时，表示证据是完全可靠的，其对应的信任值不需要改变；当wi＝0时，表示证据完全不可靠，其信任值完全分配给论域Θ，使得mi'(Θ)＝1；
wi的度量方法如下：
假设n个证据构成的证据向量为E＝(E1,E2,…,En)，则证据i和j间的冲突可表示为：
利用公式(6)可进一步计算证据E的冲突矩阵K；
kij反映的是证据i和j之间的局部冲突度，通过累加与其它证据的冲突，可以获得证据i的全局冲突度，它反映的是其它证据对证据i冲突的支持程度，证据i的冲突支持度可表示为：
一个证据与其它证据间的冲突越小，表明其它证据对该证据的支持程度越高，该证据的可信性越高，在证据组合时应为其分配较高的权重；反之，若一个证据与其它证据间的冲突越大，该证据的可信性越低，在证据组合时应为其分配较小的权重；SUP(Ci)从全局的视角较好地反映了证据i与其它所有证据之间的冲突关系，因此，可将其作为衡量证据可信程度的参考依据；
设证据的可信度为R，则证据i的可信度ri可表示为：
ri＝1-SUP(Ci)
由上式可以看出，当SUP(Ci)＝0时，ri＝1；SUP(Ci)＝1时，ri＝0；依据SUP(Ci)与ri的变化特点可以看出，ri能够较好的反映证据的可信程度；
对于n个组合证据，计算每条证据的可信度，获得证据的可信度向量{r1,…,ri,…,rn}；设证据的权重为W，则证据i的权重wi可表示为：
从而获得由每个证据的重要程度构成的权重向量{w1,…,wi,…,wn}；结合修正信度公式，改进了组合规则，公式如下：
”
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年10月19日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：本体属于一种知识表达形式，在计算机科学与信息科学领域，理论上，本体是指一种“形式化的，对于共享概念体系的明确而又详细的说明，本体提供的是一种共享词表，也就是特定领域之中那些存在着的对象类型或概念及其属性和相互关系；或者说，本体就是一种特殊类型的术语集，具有结构化的特点，是通过人为智力活动设置的一种规则和表现形式，本申请权利要求所保护的是算法规则本身的描述，没有应用到具体的技术领域，态势推理并没有应用到具体技术领域，并没有基于算法形成具体技术领域的解决方案，没有解决技术问题并未体现其是针对特定技术领域中具体的物理数据进行具体处理，以获得相应技术效果。因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019 年07 月04 日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1-6请求保护一种基于本体的网络安全态势推理决策方法，该方法通过本体与证据理论对态势过程进行建模，且在建模过程中考虑底层采集的异构信息和高层推理出的异构信息；然后将本体和证据理论进行映射，对本体进行实例化，进而对证据组合的权重及组合规则进行调整以实现对态势要素的融合。也就是说，该方法实质上是通过人的思维，经过推理、分析和判断产生出的抽象结果；是对问题或数据进行处理、组织的一种规则，并没有具体的应用领域，属于单纯的算法和数据结构。因而，属于专利法第25条第1款第（2）项所述的智力活动的规则和方法的范围，不能被授予专利权。
复审请求人于2019 年07 月25 日提交了意见陈述书，同时修改了权利要求书和说明书：权利要求1中增加了特征“依据基于本体与证据理论的推理决策模型，构建证据结构D＝{Θ,E,F,m}，创建由本体到证据理论的映射，Θ表示识别框架，E表示证据空间，F:E→Θ表示证据空间E到识别框架空间Θ的映射，m表示基本信度分配；利用公式 来动态调整证据融合中的组合规则，以实现网络安全态势相关因素评估”。复审请求人认为：首先，本体是一个基于逻辑、语义丰富的形式化模型，适合于描述某个领域的知识，网络安全态势要素知识本体模型通过利用本体形式化的描述方式对概念和对象进行统一描述，使得各安全领域的应用本体以一种一致性的方式实现无缝对接，增强安全态势信息的互补性，降低安全态势信息的冗余度，实现多源异构的网络安全态势要素信息的共享和服用。其次，本申请通过本体与证据理论对网络安全态势要素进行建模，将态势本体和证据理论进行映射，对本体进行实例化，并对证据进行动态调整，使得网络安全态势评估具有较强适应性、较高的处理效率和准确性，提高网络态势推理的适应性、处理效率和准确性，解决了“现有网络安全态势评估中不能表达相关态势推理元素之间的关系，无法依据网络环境的变化进行动态调整，适应性和推理结果的准确性较差”的技术问题，达到了“能够依据网络态势信息的变化，对组合权重进行动态调整，使得网络安全态势平局具有较强的适应性、较高的处理效率和准确性”的技术效果。综上，修改后的权利要求1-6是技术方案，属于发明的保护客体，同时不属于专利法第25条第1款第（二）项所规定的内容。新提交的独立权利要求1如下：
“1. 一种基于本体建模的网络安全态势推理决策方法，其特征在于：含有以下步骤：
首先，基于本体与证据理论对态势推理决策过程网络安全相关因素进行本体建模，充分表达态势推理要素之间的关联关系；
其次，在本体与证据理论之间的进行映射，建立态势要素关系描述与融合推理之间的桥梁，为后期的融合处理奠定基础；
然后，对本体进行实例化，输入态势要素实例；
最后，通过改进的证据理论对态势要素进行融合，依据可信度对证据组合权重进行自适应调整，并动态调整组合规则；
态势推理的建模过程中，异构信息分为两层：低层采集的异构信息和高层推理出的异构信息，通过证据集和识别框架与本体之间的映射，把两者有机关联起来，建立基于本体与证据理论的推理决策模型，该模型包括支持证据理论的类和支持推理判定的类；依据基于本体与证据理论的推理决策模型，构建证据结构D＝{Θ,E,F,m}，创建由本体到证据理论的映射，Θ表示识别框架，E表示证据空间，F:E→Θ表示证据空间E到识别框架空间Θ的映射，m表示基本信度分配；利用公式 来动态调整证据融合中的组合规则，以实现网络安全态势相关因素评估。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审程序中，复审请求人在2019年07月25日答复复审通知书时，提交了权利要求书和说明书的修改替换页，上述修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。因此，本复审请求审查决定所针对的文本为：申请日2016年07月22日提交的说明书摘要，2016年09月26日提交的摘要附图，2016年10月20日提交的说明书附图图1-2，以及2019年07月25日提交的权利要求第1-6项、说明书第1-92段。
专利法第25条第1款（2）项
专利法第25条第1款第（2）项规定：对下列各项，不授予专利权：（二）智力活动的规则和方法”。
如果一项权利要求，除其主题名称以外，对其进行限定的全部内容均为智力活动的规则和方法，则该权利要求实质上仅仅涉及智力活动的规则和方法，不能被授予专利权。
权利要求1-6请求保护一种基于本体的网络安全态势推理决策方法，该方法通过本体与证据理论对态势过程进行建模，且在建模过程中考虑底层采集的异构信息和高层推理出的异构信息；然后将本体和证据理论进行映射，对本体进行实例化，进而对证据组合的权重及组合规则进行调整以实现对态势要素的融合。也就是说，该方法除其主题名称外，实质上是通过人的思维，经过推理、分析和判断产生出的抽象结果；是对问题或数据进行处理、组织的一种规则，属于单纯的算法和数据结构。因而，属于专利法第25条第1款第（2）项所述的智力活动的规则和方法的范围，不能被授予专利权。
对复审请求人相关意见的评述
对于复审请求人的意见，合议组认为：首先，本体属于一种知识表达形式，在计算机科学与信息科学领域，理论上，本体是指一种“形式化的，对于共享概念体系的明确而又详细的说明”，本体提供的是一种共享词表，也就是特定领域之中那些存在着的对象类型或概念及其属性和相互关系；或者说，本体就是一种特殊类型的术语集，具有结构化的特点，是通过人的智力活动设置的一种数据表示和组织规则。其次，虽然本申请权利要求1要求保护的主题名称为“基于本体建模的网络安全态势推理决策方法”，但是，该权利要求1对其主题名称进行限定的全部内容仅仅包括基于本体和证据理论的本体建模，其既未体现出本体和证据与网络安全态势之间的联系，也未体现出如何基于本体建模实现网络安全态势相关因素的评估，因此，权利要求1本质上是算法规则本身的描述，虽然其把本体引入态势推理过程，使得本体模型变成了一个可以进行数值计算的过程，但其并没有针对具体技术领域中的具体物理数据进行处理以形成基于算法的解决方案。该权利要求1的方法实质上是通过人的思维，经过推理、分析和判断产生出的抽象结果，是对问题或数据进行处理、组织的一种规则，属于专利法第25条第1款第（2）项规定的智力活动的规则和方法。
三、决定
维持国家知识产权局于2018 年08 月28 日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如作者信息标记有误，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。
