自2022年底美國人工智慧研究實驗室OpenAI推出生成式聊天機器人ChatGPT後，即成為不同領域的業界追捧對象，好像只要跟ChatGPT沾上邊，便會「錢」途及商機無限。雖然目前全球至少有5個國家禁止使用ChatGPT[1]，及10多個國家及地區打算立法規管[2]，但在龐大的商機[3]驅動下，仍有各國科技巨頭紛紛投入ChatGPT的技術及應用研發。

洞燭機先是攻佔市場的關鍵，而自由運營 (Freedom to Operate，FTO) 則是企業必須的商業安全考量，因此財團法人專利檢索中心 (PSC) 特別製作了《AI聊天機器人專利分析報告》（下稱《報告》），以「生成式聊天機器人」為主題，針對生成式聊天機器人運用在「專利檢索」領域的能力進行評測，以確認生成式聊天機器人對專利從業人員是否有幫助。同時提供了「生成式聊天機器人」相關的技術探勘與專利布局建議，以利廠商搶占生成式聊天機器人的藍海商機。

圖片來源：Wikimedia Commons, by Jernej Furman from Slovenia

《報告》首先簡介了聊天機器人（Chat Bot）的運作邏輯，指出它是一種自動化的電腦應用程式；有別於傳統聊天機器人僅能給予用戶較生硬且籠統的回應，AI聊天機器人藉由人工智慧的技術，可以從用戶輸入的聊天內容識別用戶意圖（Intent）以及內容中的重要實體（Entity），進而分析用戶需求並編寫合適的回應內容。透過網頁程式（Web）、即時通訊軟體（Messenger）或是語音（Voice）介面，AI聊天機器人能模擬人類口吻與使用者進行對話或問答等互動，進而幫助人們更高效的處理大量的工作和交流需求，亦可協助企業和組織提供更有效的客戶服務及協助。

圖1. 聊天機器人類型

資料來源：《 AI聊天機器人專利分析》， 經濟部智慧財產局「112 年度專利檢索創新增值服務計畫」研發成果，
財團法人專利檢索中心；劉恆旭 、李源峰，2023年10月

《報告》接著介紹了目前聊天機器人的類型，主要有3種：第1種是基於規則模型（Rule-based model），透過由人預先建立對話之規則，使機器人接收到使用者輸入特定詞語時，能回應特定的答案；第2種為基於檢索模型（Retrieval-based model)，使用知識庫儲存預先定義好的回應內容，藉由機器學習，根據使用者輸入的內容歸類使用者的意圖，再利用相似度計算找出合適的回應內容；第3種為生成式模型（Generative model），它不依賴預先定義好的回應內容，而是藉由大量數據進行訓練，並透過機器學習、語言處理、遞迴神經網路來對使用者輸入之內容進行語義分析，再逐字生成回應內容，且此模型還可具有多輪式對話功能（即此種模型之聊天機器人能記憶之前的對話內容，並接續該對話）。《報告》認為第3種模型較前兩種模型更具彈性、回應內容也可以更精準，更貼近一般人類的對話方式；因此《報告》特針對第3種「生成式聊天機器人」之技術領域進行專利檢索及數據分析。

檢索策略

根據前述內容，以「生成式聊天機器人」作為主題擬定檢索策略，《報告》檢索區域為全球，檢索時間區間截至2023年06月30日，使用之資料庫為Derwent Innovation。然而，由於「生成式人工智慧」（Generative artificial intelligence，GAI）一詞是近幾年才出現的名詞，若以「Generative AI」或「Generative artificial intelligence」作為主要關鍵字，搭配關鍵字「聊天機器人」之相關同義詞進行檢索的話，其搜尋結果筆數僅174件，考量整體技術發展趨勢可能有不足以代表該技術之發展現況的現象，故初始的檢索策略先以「生成式人工智慧」作為主要關鍵字，並額外使用人工智慧相關之關鍵字，如「機器學習」、「神經網路」等，再增加聊天機器人相關的語言處理技術之關鍵字，並進行前述關鍵字之相關/衍生字詞的擴展，分類號則以G06F、G06N、G06Q、G10L、H04L等相關分類號，所篩選之相關專利共2,887件，其中DWPI家族為1,925案。表1為「生成式聊天機器人」之檢索策略。

表1. ：《AI聊天機器人專利分析報告》檢索策略

資料來源：《 AI聊天機器人專利分析》， 經濟部智慧財產局「112 年度專利檢索創新增值服務計畫」研發成果，
財團法人專利檢索中心；劉恆旭 、李源峰，2023年10月

專利歷年申請趨勢

在檢索及篩選出2,887件相關專利後，《報告》即展開數據統計，並以圖表方式呈現生成式聊天機器人技術領域在全球的布局趨勢。針對申請量部分，是《報告》將檢索結果之專利以申請號進行整併後的專利數量。從圖2可見，專利申請之數量與每年研發出的語言處理模型數量有著正相關的影響，並於2021年達到高峰。由於2022年與2023年的申請數量因18個月未公開期的原因，先排除不表。就2015年到2021年的數據來看，生成式聊天機器人技術領域的專利申請量呈現持續成長之走勢

圖2. 專利申請趨勢圖

資料來源：《 AI聊天機器人專利分析》， 經濟部智慧財產局「112 年度專利檢索創新增值服務計畫」研發成果，
財團法人專利檢索中心；劉恆旭 、李源峰，2023年10月

全球前十大IPC分類號分析

《報告》將此次檢索結果以IPC三階分類號進行主要技術分類後，得出生成式聊天機器人目前技術主要分布在G06F數位資料處理、G06N運算模型、G10L語音分析或識別以及G06K圖形數據讀取等4大分類號之結果。其中又以數位資料處理及運算模型的分類號占比最大，前十大IPC中囊括7個分類號，這也與生成式聊天機器人的運作方式相互呼應；因生成式聊天機器人主要是在接收使用者輸入之數據，經由模型運算後，產生回應訊息並回覆給使用者，此一過程即需使用大量數據處理程序，因此分類號G06F以及G06N可視為生成式聊天機器人的主要分類號。

圖3：全球前十大IPC分類號

資料來源：《 AI聊天機器人專利分析》， 經濟部智慧財產局「112 年度專利檢索創新增值服務計畫」研發成果，
財團法人專利檢索中心；劉恆旭 、李源峰，2023年10月

專利申請地區分析

接下來，《報告》將檢索結果以申請號整併的方式對分析母體進行處理，將具有相同申請號之公開案和公告案去除重複者後僅留一筆紀錄，再進一步整理出「生成式聊天機器人」技術專利在全球各地區之布局狀態，詳圖4。

圖4：全球專利主要申請地區（前十大）
資料來源：《 AI聊天機器人專利分析》， 經濟部智慧財產局「112 年度專利檢索創新增值服務計畫」研發成果，
財團法人專利檢索中心；劉恆旭 、李源峰，2023年10月

圖4顯示美國為相關專利數量最多的國家，總共有997件，占了整體數量的35%；緊隨其後的為中國大陸，共有851案，占整體數量的30%；申請數量位居第3名的是WIPO，共有364件，占整體數量的13%；接下來是韓國的223件，占整體數量8%。總的來說集中度很高，前4名地區的申請量就占了全球的86%。

《報告》繼續列出此領域專利申請案數量前20名的國家/地區，如表2所示。表2可見台灣的專利件數僅有16件，但已位居目前全球的第10名，甚至高於英國、德國等地。

表2. 申請案數量前20名國家/地區

資料來源：《 AI聊天機器人專利分析》， 經濟部智慧財產局「112 年度專利檢索創新增值服務計畫」研發成果，
財團法人專利檢索中心；劉恆旭 、李源峰，2023年10月

前十大專利權人分析

在專利權人分析的部分，《報告》將專利申請量近似的前10大專利權人分為3個群組，分別是第1群組為前3大，包括騰訊 (85案)、微軟(84案)、以及IBM (83案)，申請量的差距僅在伯仲之間，排名應隨時產生變化；第2群組則是包括谷歌 (58案)、甲骨文 (55案) 及臉書 (54案)；第三群組包括平安保險 (44)案、三星 (35案)、第一資本 (35案) 以及阿里巴巴 (26案)。如圖5所示。

圖5. 前十大專利權人

資料來源：《 AI聊天機器人專利分析》， 經濟部智慧財產局「112 年度專利檢索創新增值服務計畫」研發成果，
財團法人專利檢索中心；劉恆旭 、李源峰，2023年10月

《報告》指出前十大專利權人產業類型主要為ICT以及金融產業，其中ICT產業申請案量占比約為86%，產業中的專利權人包括騰訊、微軟、IBM、谷歌、甲骨文、臉書、三星以及阿里巴巴。金融產業占比約14%，領域中專利權人包括平安保險、第一資本。至於專利權人所在地主要是美國及中國；美國企業包括微軟、IBM、谷歌、甲骨文、臉書及第一資本；中國大陸企業包括騰訊、平安保險及阿里巴巴；而韓國企業則僅有三星入圍，日本企業從缺。

此外，《報告》以申請號整併的方式查看前十大專利權人的變化，當透過兩種整併方式比對，可以得知專利權人的布局慣性，如微軟以全球布局總量216件躍升為第一名，對應家族案數可以發現微軟大多布局2至3個地區，而騰訊則是114件當中有80件布局集中在中國大陸。

參考資料：

1. 《 AI聊天機器人專利分析》， 經濟部智慧財產局「112 年度專利檢索創新增值服務計畫」研發成果，財團法人專利檢索中心；劉恆旭 、李源峰，2023年10月　（註：有需要之讀者可填寫表格逕向專利檢索中心PSC索取。  

備註：

Facebook 在北美智權報粉絲團上追踪我們