文/北京集佳知识产权代理有限公司 潘晓松
近年来,随着人工智能(AI)技术的快速发展,美国专利商标局(USPTO)针对专利主题适格性(subject matter eligibility),即专利客体问题发布了更新指导,以应对AI相关权利要求评估的挑战。本文基于USPTO 2024年7月发布的更新指导以及2024年12月底发布的培训材料中的Example 48、即“语音分离”判例,对主题适格性问题进行了探讨。
一、法律框架:AI发明背景下的Alice/Mayo测试
根据相关指导和培训材料的指示,所有AI相关的软件发明都必须通过源于最高法院判例的Alice/Mayo两步法测试:
1.第一步(Step 2A, Prong One):权利要求是否“指向”(directed to)一个司法例外,如自然法则、自然现象或抽象概念。在AI领域,最常见的抽象概念包括“数学概念”(如数学关系、公式、算法)和“精神过程”(如人类可以通过思维完成的观察、评估、判断)。
2.第二步(Step 2A, Prong Two & Step 2B):如果第一步的答案为是,那么权利要求是否包含“显著更多”(significantly more)的要素,从而将这个抽象概念转化为具体的、具有创造性的应用。
USPTO的最新指南强调,在评估第二步之前,审查员应首先在第一步的第二个分支(Prong Two)中判断:权利要求作为一个整体,是否将司法例外“整合”(integrates)到了一个“具体的实践应用”(practical application)中?如果答案是肯定的,那么该权利要求就不再被视为“指向”抽象概念,从而直接满足101条的要求,无需进入更为严格的Step 2B分析。
二、Example 48详细分析:基于AI的语音分离和识别
Example 48标题为“使用深度神经网络的语音分离”,描述了一个在嘈杂环境中分离混合语音信号的系统、例如虚拟会议。该发明使用一种人工神经网络(深度神经网络,DNN),用包含较少说话者的混合语音信号对其进行训练,训练后的网络可分离更多声源的语音信号。
1.不具主题适格性的权利要求1(Claim 1)
权利要求1描述了一个语音分离的方法,包括:
(a)接收包含多个不同声源sn(其中n∈{1,…,N})语音的混合语音信号x;
(b)使用短时傅里叶变换将所述混合语音信号x转换为时间-频率域的频谱图,并获取特征表示X,其中X对应于所述混合语音信号x的频谱图和从所述混合语音信号x中提取的时间特征;
(c)使用深度神经网络(DNN)通过公式V=fθ(X)确定嵌入向量V,其中V=fθ(X)是所述混合语音信号x的全局函数。
USPTO的分析:该权利要求被认定为“指向”抽象概念,因而不具备主题适格性。
•步骤(b)中的傅里叶变换是纯粹的数学计算。
•步骤(c)中明确限定了一个数学公式,用于计算嵌入向量,这同样属于数学概念。
•虽然权利要求中提到了“接收信号”和使用“DNN”,但被认为是高度概括性的。接收数据仅仅是常规的“数据收集活动”(data gathering),而使用通用的DNN来执行数学计算,则被视为“应用它”(apply it)的指令,即将抽象的数学公式应用在一个通用计算环境上。
核心结论:权利要求1的整体内容仅仅是描述了一系列的数学运算,从一个信号计算出另一个数据(嵌入向量),并未限定如何利用这个计算结果去解决实际的“语音分离”技术问题。因此,未能将抽象的数学概念整合到具体的实践应用中。
2.具备主题适格性的权利要求2(Claim 2)——从抽象计算到具体技术实现
权利要求2是在权利要求1的基础上进一步限定的方法,增加了以下步骤:
(d)将所述嵌入向量V划分为与不同声源sn对应的聚类;
(e)对所述聚类应用二进制掩码,以生成带掩码的聚类;
(f)从所述带掩码的聚类中合成语音波形,其中每个语音波形对应于不同的声源sn;
(g)组合所述语音波形以生成混合语音信号x’,具体为:将与不同声源sn对应的语音波形拼接,排除目标声源ss的语音波形,使得所述混合语音信号x’包含来自不同声源sn的语音波形,且不包含来自目标声源ss的语音波形;
(h)将所述混合语音信号x’传输至远程位置存储。
USPTO的分析:该权利要求被认定为具备适格性。
•步骤(h)中的“传输”属于无关紧要的“非解决方案相关活动”。
•步骤(f)和(g)通过记载 “深度神经网络如何辅助聚类分配以匹配混合语音信号中识别的声源,随后将这些聚类合成为时域中的分离语音波形,并转换为排除非目标声源音频的混合语音信号”,体现了说明书中讨论的改进。
权利要求2的技术方案解决了“分离同类语音源的语音”的问题,且无需预先知晓说话者数量或进行说话者特定训练。
这些步骤体现了说明书中描述的改进。因此,该权利要求指向对现有计算机技术或语音分离技术的改进,且已将抽象概念整合为实际应用。
总结:Example 48代表了AI下§ 101分析的关键进步,AI往往涉及数学模型,风险抽象,该判例强调了记载(recitation)例外与涉及(involve)例外的区分。权利要求1明确记载数学概念,而权利要求2同样涉及数学概念但突出了整体权利要求分析,相关培训材料中指出,需要评估各个限定特征之间的相互关联(例如权利要求2的步骤(f)和(g))。同时,也提醒申请人,应强调解决的技术问题,而非仅结果。
参考资料:
1.Reminders on evaluating subject matter eligibility of claims under 35 U.S.C. 101;
2.2024 Guidance Update on Patent Subject Matter Eligibility, Including on Artificial Intelligence