发明创造名称：一种基于改进的按位替换法求矩阵三角分解的模块
外观设计名称：
决定号：200922
决定日：2020-01-14
委内编号：1F271642
优先权日：
申请（专利）号：201510981481.3
申请日：2015-12-22
复审请求人：合肥工业大学
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：甘文珍
合议组组长：刘浩然
参审员：崔丽艳
国际分类号：G06F17/16
外观设计分类号：
法律依据：专利法第25条第1款
决定要点
：如果一项权利要求请求保护的方案所解决的是一种数学上的问题，其中涉及的参数也仅表达抽象的数学含义而未体现出具体的实际物理含义，整体方案并未体现出与实际的具体技术应用领域相结合并解决相应的技术问题，则其方案仍然是一种抽象的数学运算方法，属于智力活动规则和方法的范畴，不能被授予专利权。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510981481.3、名称为“一种基于改进的按位替换法求矩阵三角分解的模块”的发明专利申请（下称本申请），申请人为合肥工业大学。本申请的申请日为2015年12月22日，公开日为2016年05月25日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年09月10日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：（1）权利要求1要求保护一种基于改进的按位替换法求矩阵三角分解的模块，该权利要求要保护的方案中仅记载了算法或数学计算规则本身，没有对运算参数的物理含义做出任何定义，没有体现出运算方法在技术上的应用，保护的内容仅在于各种数学运算步骤的叠加，属于专利法第25条第1款第（2）项规定的智力活动规则和方法，不属于专利保护的客体；（2）基于相同的理由，从属权利要求2也属于专利法第25条第1款第（2）项规定的智力活动规则和方法。
驳回决定所依据的文本为：申请日2015年12月22日提交的权利要求第1-2项、说明书第[0001]-[0089]段、说明书摘要。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种基于改进的按位替换法求矩阵三角分解的模块，其特征是包括：边界元素获取单元、内部元素获取单元、上三角矩阵分解单元和下三角矩阵分解单元；
所述边界元素获取单元用于获得待分解矩阵的约化系数矩阵N的边界元素；所述待分解矩阵A为满足各阶顺序主子式不为0的M阶方阵；aji表示第j行第i列元素；i,j＝1,2,3,…,M；
所述内部元素获取单元用于获得待分解矩阵A的约化系数矩阵N的内部元素；从而获得约化系数矩阵N；
所述上三角矩阵分解单元用于分解待分解矩阵A的上三角矩阵；
所述下三角矩阵分解单元用于分解待分解矩阵A的下三角矩阵。
2. 根据权利要求1所述的基于改进的按位替换法求矩阵三角分解的模块，其特征是：
所述边界元素获取单元根据待分解矩阵A，利用式(1)获得约化系数矩阵N的边界元素n1i·0和nj1·0：
所述内部元素获取单元利用式(2)获得约化系数矩阵N的对角元素nii·(i-1)：
式(2)中，k＝2,3,…i-1；
所述内部元素获取单元利用式(3)获得约化系数矩阵N的下三角元素nji·(i-1)：
式(3)中，i＝2,3,…,M-1；j＝i 1,i 2,…,M；
所述内部元素获取单元利用式(4)获得约化系数矩阵N的上三角元素nji·(j-1)：
式(4)中，i＝j 1,j 2,…,M；j＝2,3,…,M-1；
从而获得约化系数矩阵N为：
所述下三角矩阵分解单元根据所述约化系数矩阵N，利用式(5)将所述待分解矩阵A分解为下三角矩阵
lji＝0,j＝1,2,…,M-1；i＝j 1,j 2,…,M
所述上三角矩阵分解单元根据所述约化系数矩阵N，利用式(6)将所述待分解矩阵A分解为上三角矩阵
rji＝0,i＝1,2,…,M-1；j＝i 1,i 2,…,M
”
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2019年01月21日向国家知识产权局提出了复审请求，并修改了权利要求书，将权利要求2的附加特征补入权利要求1中，并将权利要求1的“一种基于改进的按位替换法求矩阵三角分解的模块”修改为“一种在工程计算中基于改进的按位替换法求矩阵三角分解的模块，所述模块用于进行工程计算中的求矩阵三角分解运算”。复审请求人认为：修改后权利要求1的技术方案应用领域为工程计算，并且用于工程计算中矩阵的三角分解，本领域技术人员基于本申请背景技术中的介绍以及基于修改后的权利要求1必然清楚本申请的技术方案如何应用于工程计算并实现本申请的技术效果；采用本申请的技术方案，避免了现有技术中大量的开方、平方、求范数、除法等运算，极大地简化了运算过程；本申请中计算分解矩阵中所涉及到的计算rii等运算，都是代入具体数值之后的基于计算芯片的运算，都是在工程计算机或计算芯片中实现的，因此本申请的算法本身已经是在默认通过计算芯片进行计算情况下的算法，是能够带来计算量缩减的应用于实体计算芯片的技术方案，其与工程运算中的特定运算结合，可以应用于在工程计算中任何需要进行矩阵三角分解的场合，减少工程计算的计算量，提高运算速度，减少所需的存储空间，实际上已经与特定的应用场景相结合了，并不是简单地仅涉及算法或规则本身，不是单纯的智力活动规则和方法，属于技术方案。修改后的权利要求1如下所示：
“1. 一种在工程计算中基于改进的按位替换法求矩阵三角分解的模块，所述模块用于进行工程计算中的求矩阵三角分解运算，其特征是包括：边界元素获取单元、内部元素获取单元、上三角矩阵分解单元和下三角矩阵分解单元；
所述边界元素获取单元用于获得待分解矩阵的约化系数矩阵N的边界元素；所述待分解矩阵A为满足各阶顺序主子式不为0的M阶方阵；aji表示第j行第i列元素；i,j＝1,2,3,…,M；
所述内部元素获取单元用于获得待分解矩阵A的约化系数矩阵N的内部元素；从而获得约化系数矩阵N；
所述上三角矩阵分解单元用于分解待分解矩阵A的上三角矩阵；
所述下三角矩阵分解单元用于分解待分解矩阵A的下三角矩阵，
其中，所述边界元素获取单元根据待分解矩阵A，利用式(1)获得约化系数矩阵N的边界元素和
所述内部元素获取单元利用式(2)获得约化系数矩阵N的对角元素
式(2)中，k＝2,3,…i-1；
所述内部元素获取单元利用式(3)获得约化系数矩阵N的下三角元素
式(3)中，i＝2,3,…,M-1；j＝i 1,i 2,…,M；
所述内部元素获取单元利用式(4)获得约化系数矩阵N的上三角元素
式(4)中，i＝j 1,j 2,…,M；j＝2,3,…,M-1；
从而获得约化系数矩阵N为：
所述下三角矩阵分解单元根据所述约化系数矩阵N，利用式(5)将所述待分解矩阵A分解为下三角矩阵
所述上三角矩阵分解单元根据所述约化系数矩阵N，利用式(6)将所述待分解矩阵A分解为上三角矩阵
”
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年02月26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坚持驳回决定。
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09月16日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1请求保护的方案属于专利法第25条第1款第（2）项规定的智力活动规则和方法，不能被授予专利权。对于复审请求人的意见，合议组认为：（1）修改后的权利要求1虽然在主题名称中限定了“工程计算”，但是就权利要求的整体方案而言，其涉及的仍然是如何基于按位替换法来求矩阵三角分解的数学问题，并未体现出如何与工程技术应用领域相结合并解决实际的工程技术问题，其中涉及的参数仅表达抽象的数学含义而未体现出具体的实际物理含义，模块各个单元的获取或分解过程所体现的仍然是一种抽象的数学运算过程。因此，权利要求1请求保护的方案属于专利法第25条第1款第（2）项规定的智力活动规则和方法，不能被授予专利权；（2）至于复审请求人声称的“计算都是在工程计算机或计算芯片中实现的”，首先，这在权利要求书和原始说明书中均未记载过，合议组不予考虑；其次，求矩阵三角分解在何处实现与计算本身是否属于智力活动规则和方法并无必然联系，即使求矩阵三角分解是通过计算芯片来实现的，但是如果求矩阵三角分解本身仅涉及抽象的数学运算过程，则该计算仍然属于智力活动规则和方法；再者，通过改进计算方法从而导致计算量的缩减仍然属于数学意义上的效果，由于本申请的方案仍然停留在抽象的数学运算层次，并未体现出如何与具体的工程技术应用领域相结合并解决实际的工程技术问题，因此也必然无法获得实际的技术效果。
复审请求人针对复审通知书于2019年09月24日提交了意见陈述书，并修改了权利要求书，其中，在权利要求1中增加了特征“当工程计算中进行矩阵求三角分解运算时，调用所述模块进行矩阵求三角分解”。复审请求人认为：本申请所要解决的问题本身是工程计算中的问题，是利用计算机芯片进行矩阵运算时才会遇到的问题，在纯数学计算中并不会遇到这些问题；本申请的方法与工程技术领域的结合是本领域技术人员公知的，所以没有进行限定；纯数学运算中，矩阵的三角分解运算是需要通过公式推导进行的，通常不涉及具体数字的运算，而本申请中计算分解矩阵中所涉及到的计算都是代入具体数值之后的基于计算芯片的运算，都是在工程计算机或其他计算芯片中实现的，因此，本申请的算法本身已经是在默认通过计算芯片进行计算情况下的算法，是能够带来计算量缩减的、应用于实体计算芯片的“技术”方案，不是纯数学算法，不是单纯的智力活动规则；本申请是以通过计算芯片进行计算为背景进行描述的，与利用计算芯片进行矩阵运算紧密结合，体现了本申请的技术性，而不是单纯的智力活动规则。修改后的权利要求1如下所示：
“1. 一种在工程计算中基于改进的按位替换法求矩阵三角分解的模块，所述模块用于进行工程计算中的求矩阵三角分解运算，其特征是包括：边界元素获取单元、内部元素获取单元、上三角矩阵分解单元和下三角矩阵分解单元，当工程计算中进行矩阵求三角分解运算时，调用所述模块进行矩阵求三角分解；
所述边界元素获取单元用于获得待分解矩阵的约化系数矩阵N的边界元素；所述待分解矩阵A为满足各阶顺序主子式不为0的M阶方阵；aji表示第j行第i列元素；i,j＝1,2,3,…,M；
所述内部元素获取单元用于获得待分解矩阵A的约化系数矩阵N的内部元素；从而获得约化系数矩阵N；
所述上三角矩阵分解单元用于分解待分解矩阵A的上三角矩阵；
所述下三角矩阵分解单元用于分解待分解矩阵A的下三角矩阵，
其中，所述边界元素获取单元根据待分解矩阵A，利用式(1)获得约化系数矩阵N的边界元素和
所述内部元素获取单元利用式(2)获得约化系数矩阵N的对角元素
式(2)中，k＝2,3,…i-1；
所述内部元素获取单元利用式(3)获得约化系数矩阵N的下三角元素
式(3)中，i＝2,3,…,M-1；j＝i 1,i 2,…,M；
所述内部元素获取单元利用式(4)获得约化系数矩阵N的上三角元素
式(4)中，i＝j 1,j 2,…,M；j＝2,3,…,M-1；
从而获得约化系数矩阵N为：
所述下三角矩阵分解单元根据所述约化系数矩阵N，利用式(5)将所述待分解矩阵A分解为下三角矩阵
lji＝0,j＝1,2,…,M-1；i＝j 1,j 2,…,M
所述上三角矩阵分解单元根据所述约化系数矩阵N，利用式(6)将所述待分解矩阵A分解为上三角矩阵
rji＝0,i＝1,2,…,M-1；j＝i 1,i 2,…,M
”
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
（一）审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时修改了权利要求书，经审查，其修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定，因此，本复审决定所针对的审查文本为：复审请求人于申请日2015年12月22日提交的说明书第[0001]-[0089]段、说明书摘要，2019年09月24日提交的权利要求第1项。
（二）关于专利法第25条第1款
专利法第25条第1款规定：“对下列各项，不授予专利权：（1）科学发现；（2）智力活动的规则和方法；（3）疾病的诊断和治疗方法；（4）动物和植物品种；（5）用原子核变换方法获得的物质；（6）对平面印刷品的图案、色彩或者二者的结合作出的主要起标识作用的设计”。
如果一项权利要求请求保护的方案所解决的是一种数学上的问题，其中涉及的参数也仅表达抽象的数学含义而未体现出具体的实际物理含义，整体方案并未体现出与实际的具体技术应用领域相结合并解决相应的技术问题，则其方案仍然是一种抽象的数学运算方法，属于智力活动规则和方法的范畴，不能被授予专利权。
1、权利要求1属于专利法第25条第1款第（2）项规定的智力活动规则和方法。
权利要求1请求保护一种在工程计算中基于改进的按位替换法求矩阵三角分解的模块，其包括边界元素获取单元、内部元素获取单元、上三角矩阵分解单元和下三角矩阵分解单元，其中，所述边界元素获取单元用于获得待分解矩阵的约化系数矩阵的边界元素，所述内部元素获取单元用于获得待分解矩阵的约化系数矩阵的内部元素，所述上三角矩阵分解单元用于分解待分解矩阵的上三角矩阵，所述下三角矩阵分解单元用于分解待分解矩阵的下三角矩阵。可见，该方案涉及的是如何基于按位替换法来求矩阵三角分解的数学问题，其中涉及的参数仅表达抽象的数学含义而未体现出具体的实际物理含义，整体方案并未体现出与实际的具体技术应用领域相结合并解决相应的技术问题，模块各个单元的获取或分解过程所体现的仍然是一种抽象的数学运算过程。因此，权利要求1请求保护的方案属于专利法第25条第1款第（2）项规定的智力活动规则和方法，不能被授予专利权。
（三）关于复审请求人的意见
对于复审请求人的意见（参见案由部分），合议组认为：（1）修改后的权利要求1就整体方案而言，其涉及的仍然是如何基于按位替换法来求矩阵三角分解的数学问题，并未体现出如何与工程技术应用领域相结合并解决实际的工程技术问题，其中涉及的参数仅表达抽象的数学含义而未体现出具体的实际物理含义，模块各个单元的获取或分解过程所体现的仍然是一种抽象的数学运算过程。因此，权利要求1请求保护的方案属于专利法第25条第1款第（2）项规定的智力活动规则和方法，不能被授予专利权；（2）至于复审请求人声称的“计算都是在工程计算机或计算芯片中实现的”，首先，这在权利要求书和原始说明书中均未记载过，合议组不予考虑；其次，求矩阵三角分解在何处实现与计算本身是否属于智力活动规则和方法并无必然联系，即使求矩阵三角分解是通过计算芯片来实现的，但是如果求矩阵三角分解本身仅涉及抽象的数学运算过程，则该计算仍然属于智力活动规则和方法；再者，通过改进计算方法从而导致计算量的缩减仍然属于数学意义上的效果，由于本申请的方案仍然停留在抽象的数学运算层次，并未体现出如何与具体的工程技术应用领域相结合并解决实际的工程技术问题，因此也必然无法获得实际的技术效果。综上所述，合议组对于复审请求人的意见不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年09月10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。
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