3.3 Mathematische Methoden 

Mathematische Methoden spielen eine wichtige Rolle bei der Lösung technischer Aufgaben auf allen Gebieten der Technik. Sie sind jedoch nach Art. 52 (2) a) von der Patentierbarkeit ausgeschlossen, wenn sie als solche beansprucht werden (Art. 52 (3)).

Das Patentierungsverbot gilt, wenn ein Anspruch auf eine rein abstrakte mathematische Methode gerichtet ist und keine technischen Mittel erforderlich sind. So ist beispielsweise eine Methode zur Durchführung einer schnellen Fourier-Transformation (FFT) mit abstrakten Daten, bei der keine Verwendung eines technischen Mittels angegeben ist, eine mathematische Methode als solche. Ein rein abstraktes mathematisches Objekt oder Konzept, z. B. ein bestimmter Typ eines geometrischen Objekts oder eines Graphs mit Knoten und Kanten, ist keine Methode, stellt aber dennoch keine Erfindung im Sinne von Art. 52 (1) dar, weil es nichttechnisch ist.

Betrifft ein Anspruch ein Verfahren, das die Verwendung technischer Mittel (z. B. eines Computers) umfasst, oder betrifft er eine Vorrichtung, so hat sein Gegenstand als Ganzes technischen Charakter und ist damit nicht nach Art. 52 (2) und Art. 52 (3) von der Patentierbarkeit ausgeschlossen.

Die bloße Angabe des technischen Charakters der Daten oder Parameter der mathematischen Methode reicht für sich genommen möglicherweise nicht aus, um eine Erfindung im Sinne des Art. 52 (1) zu definieren. Selbst wenn die resultierende Methode nicht als rein abstrakte mathematische Methode als solche im Sinne von Art. 52 (2) a) und Art. 52 (3) erachtet würde, kann sie dennoch unter die ausgeschlossene Kategorie der Verfahren für gedankliche Tätigkeiten als solche fallen, wenn keine Verwendung eines technischen Mittels impliziert wird (Art. 52 (2) c) und Art. 52 (3), siehe G‑II, 3.5.1).

Stellt sich heraus, dass der beanspruchte Gegenstand als Ganzes nicht nach Art. 52 (2) und Art. 52 (3) von der Patentierbarkeit ausgeschlossen ist und damit eine Erfindung im Sinne des Art. 52 (1) darstellt, werden die übrigen Patentierbarkeitserfordernisse geprüft, insbesondere die Neuheit und die erfinderische Tätigkeit (G‑I, 1).

Bei der Prüfung der erfinderischen Tätigkeit müssen alle Merkmale berücksichtigt werden, die zum technischen Charakter der Erfindung beitragen (G‑VII, 5.4). Beruht die beanspruchte Erfindung auf einer mathematischen Methode, wird geprüft, ob die mathematische Methode zum technischen Charakter der Erfindung beiträgt.

Eine mathematische Methode kann zum technischen Charakter einer Erfindung beitragen, d. h. einen Beitrag zur Erzeugung einer technischen Wirkung leisten, die einem technischen Zweck dient, wenn sie auf ein Gebiet der Technik angewandt und/oder für eine spezifische technische Umsetzung angepasst wird (T 2330/13). Die Kriterien für die Beurteilung dieser beiden Fälle sind nachstehend erläutert.

Technische Anwendungen

Bei der Beurteilung des Beitrags einer mathematischen Methode zum technischen Charakter einer Erfindung ist die Frage zu berücksichtigen, ob die Methode im Kontext der Erfindung eine technische Wirkung erzeugt, die einem technischen Zweck dient.

Beispiele für technische Beiträge einer mathematischen Methode sind:

– Steuerung eines bestimmten technischen Systems oder Verfahrens, z. B. eines Röntgengeräts oder eines Verfahrens zum Kühlen von Stahl; 

– Bestimmung anhand von Messungen, wie viele Durchgänge eine Verdichtungsmaschine benötigt, um eine gewünschte Materialdichte zu erreichen; 

– digitale Audio-, Bild- oder Videoverbesserung oder -analyse, z. B. Entrauschen, Personenerkennung in einem digitalen Bild, Beurteilung der Qualität eines übertragenen digitalen Audiosignals; 

– Trennung von Quellen in Sprachsignalen; Spracherkennung, z. B. Zuordnung von Sprachinput und Textoutput; 

– Datencodierung zur zuverlässigen und/oder effizienten Übertragung oder Speicherung (und entsprechende Decodierung), z. B. Fehlerkorrektur-Codierung von Daten zur Übertragung über einen verrauschten Kanal, Komprimierung von Audio-, Bild-, Video- oder Sensordaten; 

– Verschlüsselung/Entschlüsselung oder Signatur von elektronischen Nachrichten; Erzeugung von Schlüsseln in einem RSA‑Verschlüsselungssystem; 

– Optimierung der Lastverteilung in einem Computer-Netzwerk; 

– Bestimmung des Energieverbrauchs einer Versuchsperson durch Verarbeitung von Daten, die über physiologische Sensoren ermittelt werden; Bestimmung der Körpertemperatur einer Versuchsperson durch Daten, die durch einen Ohrtemperaturdetektor ermittelt werden; 

– Erstellung einer Genotyp-Schätzung auf der Grundlage einer Analyse von DNA-Proben und Angabe eines Konfidenzintervalls, um die Zuverlässigkeit der Schätzung zu quantifizieren; 

– Erstellung einer medizinischen Diagnose durch ein automatisiertes System, das physiologische Messungen verarbeitet. 

Ein allgemeiner Zweck wie "Steuerung eines technischen Systems" reicht nicht aus, um der mathematischen Methode technischen Charakter zu verleihen. Der technische Zweck muss spezifisch sein.

Die bloße Tatsache, dass eine mathematische Methode einem technischen Zweck dienen kann, reicht ebenfalls nicht aus. Der Anspruch ist funktional entweder explizit oder implizit auf den technischen Zweck zu beschränken. Dies kann erreicht werden, indem eine ausreichende Verbindung zwischen dem technischen Zweck und den Schritten der mathematischen Methode hergestellt wird, indem zum Beispiel angegeben wird, wie sich Input und Output der Sequenz von mathematischen Schritten zum technischen Zweck verhalten, sodass die mathematische Methode kausal mit einer technischen Wirkung verknüpft wird.

Eine Definition des Dateninputs bei einer mathematische Methode bedeutet nicht zwangsläufig, dass die mathematische Methode zum technischen Charakter der Erfindung beiträgt (T 2035/11, T 1029/06, T 1161/04).

Wenn Schritte einer mathematischen Methode verwendet werden, um den physikalischen Zustand eines existierenden realen Gegenstands anhand von Messungen physikalischer Eigenschaften herzuleiten oder vorherzusagen, wie es bei indirekten Messverfahren der Fall ist, dann leisten diese Schritte einen technischen Beitrag, unabhängig davon, welcher Verwendung ihre Ergebnisse zugeführt werden.

Technische Umsetzungen

Eine mathematische Methode kann auch unabhängig von einer technischen Anwendung zum technischen Charakter der Erfindung beitragen, wenn der Anspruch auf eine spezifische technische Umsetzung der mathematischen Methode gerichtet und die mathematische Methode für diese Umsetzung besonders angepasst ist, indem ihre Gestaltung von technischen Überlegungen zur internen Funktionsweise des Computersystems oder -netzwerks bestimmt ist (T 1358/09, G 1/19). Dies ist möglich, wenn die mathematische Methode so gestaltet ist, dass sie bestimmte technischen Eigenschaften des technischen Systems ausschöpft, in dem sie umgesetzt ist, um eine technische Wirkung wie z. B. eine effiziente Nutzung der Speicherkapazität des Computers oder der Bandbreite des Netzwerks zu bewirken. So basiert beispielsweise die Anpassung eines Algorithmus zur Polynomreduktion, um Wortgröße-Verschiebungen passend zur Wortgröße der Computer-Hardware auszunutzen, auf solchen technischen Überlegungen und kann zur Erzeugung der technischen Wirkung einer effizienten Hardware-Implementierung dieses Algorithmus beitragen. Ein weiteres Beispiel ist die Übertragung der Ausführung datenintensiver Trainingsschritte eines Algorithmus für maschinelles Lernen an einen Grafikprozessor (GPU) und vorbereitender Schritte an einen Standardprozessor (CPU), um von der Parallelarchitektur der Computerplattform zu profitieren. Der Anspruch sollte auf die Umsetzung der Schritte in der GPU und der CPU gerichtet sein, damit diese mathematische Methode zum technischen Charakter beitragen kann.

Recheneffizienz

Dient die mathematische Methode keinem technischen Zweck und geht die beanspruchte technische Umsetzung nicht über eine allgemeine technische Umsetzung hinaus, so trägt die mathematische Methode nicht zum technischen Charakter der Erfindung bei. In einem solchen Fall reicht es für die Feststellung einer technischen Wirkung nicht aus, dass die mathematische Methode algorithmisch effizienter ist als mathematische Methoden aus dem Stand der Technik (siehe auch G‑II, 3.6).

Stellt sich jedoch heraus, dass die mathematische Methode eine technische Wirkung erzeugt, weil sie auf ein technisches Gebiet angewandt und/oder an eine konkrete technische Umsetzung angepasst wird, ist die Recheneffizienz der Schritte, die die technische Wirkung auslösen, bei der Beurteilung der erfinderischen Tätigkeit zu berücksichtigen. In G‑II, 3.6.4 finden sich Beispiele, in denen eine Verbesserung der Recheneffizienz als technische Wirkung gilt.