Schutz und Schutzrechte Maschinelles Lernen und geistiges Eigentum

Welche Teile eines ML-Modells können durch welche IP-Gesetze geschützt werden? Der Autor informiert über den rechtlichen Hintergrund und zeigt die Herausforderungen, denen sich Hersteller und Entwickler von Systemen mit ML-Applikation gegenüberstehen.

Es ist üblich, dass Hersteller und Zulieferer ihren Kunden Wartungsverträge für Geräte anbieten, die für den Betrieb des Unternehmens entscheidend sind. Um Ausfälle zu vermeiden, die die Geschäfte des Kunden beeinträchtigen könnten, kommt eine auf einem ML-Modell (ML, Maschinelles Lernen) basierende Applikation für die präventive Wartung zum Einsatz.

Der Hersteller des Geräts hat Zeit, Geld und Mühe aufgewendet, um ein solches Modell zu erstellen. Der Kunde könnte jedoch dieses geistige Eigentum (IP, Intellectual Property) kopieren, die Wartung ohne Unterstützung des Lieferanten durchführen und so die Kosten eines Wartungsvertrags einsparen. Darüber hinaus könnten andere Personen und Unternehmen von einem solchen Modell profitieren, indem sie es mit geringem Ressourceneinsatz kopieren.

Um ein ML-Modell für Wartungszwecke zu erstellen, müssen entsprechende Trainingsdaten gesammelt und kategorisiert, die Architektur sowie die Trainingsparameter auf eine optimale Balance zwischen Genauigkeit und Geschwindigkeit des Algorithmus abgestimmt werden, und zum Trainieren des Modells ist Rechenzeit erforderlich.

Wenn das IP des ML-Modells für die Wartungsanwendung nicht vernünftig geschützt ist, könnte ein Konkurrent das ML-Modell in kurzer Zeit und mit sehr geringem Aufwand kopieren und stehlen, das Modell zur Verschleierung leicht modifizieren und es als eigenes Produkt auf den Markt bringen. Dies ist nur ein Beispiel von vielen, warum ein Unternehmen seine Investitionen und sein IP schützen möchte. Die Frage stellt sich: Wie wird IP im Kontext von ML geschützt – heute und in Zukunft?

Ein ML-Modell kann für das jeweilige Unternehmen eine erhebliche Investition und wertvolles Kapital darstellen. Obwohl ML-basiertes Geschäft immer mehr an Bedeutung gewinnt, zögern manche Unternehmen, die erforderlichen Investitionen für die Datenerfassung und die Modellerstellung zu tätigen, nur weil sie Bedenken haben, dass andere Personen und Unternehmen, beispielsweise ihre Konkurrenten, ihre Arbeit möglicherweise ausnutzen und von dieser profitieren könnten.

Traditionelle Rechte an geistigem Eigentum wie Patente oder Urheberrechte schützen Investitionen in die Schaffung ideeller Vermögenswerte. Unter Juristen bleibt jedoch eine Frage zum Schutz von ML durch Rechte an geistigem Eigentum offen, nämlich wie viel – und was – durch IP-Rechte wirklich abgedeckt wird.

Begriffe und Bedeutungen

Bevor die IP-Aspekte von ML beleuchtet werden, ist es wichtig, die Terminologie zu verstehen. Allgemein ist ML die wissenschaftliche Untersuchung von Algorithmen und statistischen Modellen, die von Computersystemen genutzt werden, um eine bestimmte Aufgabe effektiv auszuführen, ohne manuell programmierte Anweisungen zu verwenden. Stattdessen stützen sie sich auf Muster und Schlussfolgerungen.

Typischerweise wird beim ML ein Satz von Trainingsdaten verwendet, um Gewichte für die statistischen Modelle abzuleiten. Diese Gewichte werden dann auf neue Situationen angewendet, um eine Antwort von dem Modell zu erhalten, die auf die neue Situation anwendbar ist. Ein bewährter Typ von ML-Modellen sind neuronale Netze (Bild 1).

Die Terminologie für all diese Konzepte unterschiedet sich in der Literatur. Im weiteren Verlauf werden die im Kasten »Terminologie« verwenden Begriffe mit den dort beschriebenen Bedeutungen verwendet.

Schutzrechte für geistiges Eigentum

IP-Rechte (IPR) gewährleisten den gesetzlichen Schutz nicht-materieller Wirtschaftsgüter gegen verschiedene Arten von Missbrauch durch Dritte. Ein solcher Missbrauch kann durch eine gerichtliche Verfügung gestoppt werden, die häufig mit Ansprüchen auf finanziellen Schadenersatz und/oder Beschlagnahme von Produkten, die einen Verstoß darstellen, verbunden ist. Jede Ausprägung des IP-Rechts hat jedoch eigene Anforderungen und Einschränkungen.

Urheberrecht

Das Urheberrecht ist die bekannteste Form von Rechten an geistigem Eigentum. Urheberrecht ist das Recht, die Vervielfältigung und Verbreitung eines geschützten Werkes zu verbieten. Seit jeher deckt dieses Recht in erster Linie die kreativen Künste ab, z.B. Musik, Bücher und Fotografien. Aber das Urheberrecht gilt ebenso für Geschäftsunterlagen wie Software, Handbücher, Zeitungsartikel – so auch für diesen –, Firmenvideos und so weiter.

Die Gesetze zu dieser Art von Rechten sind weltweit weitestgehend standardisiert. Ein Werk wird beim Erstellen automatisch geschützt, ohne dass eine Anmeldung oder Registrierung erforderlich ist. Es ist nicht einmal ein Urheberrechtsvermerk erforderlich, obwohl ein solcher häufig eingefügt wird, um potenzielle Plagiatoren abzuschrecken. Die einzige wirkliche Voraussetzung besteht darin, dass in der Arbeit irgendeine Form von Kreativität vorhanden ist. Zum Beispiel ist eine reine Liste von Daten nicht urheberrechtlich geschützt, aber ein geschickt formulierter Satz könnte es sein.

Eine Einschränkung des Urheberrechts besteht darin, dass es nur vor dem tatsächlichen Kopieren schützt. Eine selbstständige Nachbildung desselben Werkes ist keine Urheberrechtsverletzung. Die Unabhängigkeit der Nachbildung kann durch Dokumentation oder Protokolle des Erstellungsprozesses nachgewiesen werden.

Patente

Patente sind die Schwergewichte der IPR-Welt. Wenn eine Erfindung durch ein Patent geschützt ist, darf nur mit Erlaubnis des Patentinhabers ein Gerät mit dieser Erfindung hergestellt, verwendet oder verkauft werden. Im Gegensatz zum Urheberrecht schützt ein Patent auch vor unabhängigen Nachbildungen. Der Patentinhaber kann Lizenzgebühren für die Nutzung seines Patentes verlangen oder einfach die kommerzielle Nutzung seiner Erfindung durch Dritte untersagen.

Der Hauptnachteil von Patenten besteht darin, dass der Erfinder sie beantragen muss, was kostspielige Gebühren und ein mehrjähriges Prüfverfahren mit ungewissem Ausgang nach sich zieht. Bei Software wird es kompliziert: die Rechtsprechung zu »Software-Patenten« ist äußerst strikt reglementiert. Es ist schwer, ein Patent für eine Erfindung durchzusetzen, die stark auf Software oder Automatisierung beruht.

Um ein Software-Patent zu erhalten, muss die Erfindung im Allgemeinen eine echte Verbesserung bewirken – nicht nur eine besser funktionierende Software. Beispielsweise wird heutzutage ein Kompressionsalgorithmus typischerweise als patentierbar angesehen, ebenso wie eine speichereffizientere Matrixmultiplikationstechnik. Ein Algorithmus zur genauen Vorhersage des nächsten Fußballweltmeisters wäre dagegen nicht patentierbar.

Datenbankrecht

Relativ neu in der Welt der IP-Rechte ist das Datenbankrecht. Das in Europa Ende der neunziger Jahre eingeführte Datenbankrecht schützt eine Sammlung von Informationen vor Vervielfältigung und Wiederverwendung. Um sich für die Sicherung eines Datenbankrechts zu qualifizieren, besteht die Hauptanforderung darin, dass erhebliche Investitionen in die Erstellung oder Pflege der Daten in der Datenbank getätigt wurden. Wie beim Urheberrecht ist keine formelle Registrierung oder Anmeldung erforderlich.

Beispiele für geschützte Datenbanken sind Online-Wörterbücher, kategorisierte Bildersammlungen und Quelldaten für kartografische Werke. Auf jeden Fall müssen die Daten hinsichtlich Durchsuch- und Auffindbarkeit organisiert sein.

Außerhalb der Europäischen Union wird das Datenbankrecht jedoch nicht anerkannt, was den Stand der Rechte an geistigem Eigentum verkompliziert. Die USA haben eine langjährige Rechtstradition, nach der Datensammlungen nicht durch IP-Rechte geschützt werden können; nur kreative Werke genießen Urheberrechtsschutz.

Geschäftsgeheimnisse

Der Status von Geschäftsgeheimnissen ist weltweit unterschiedlich geregelt, aber im Allgemeinen ist die missbräuchliche Verwendung gut geschützter Informationen strafbar. In diesem Fall muss der Eigentümer der Informationen nachweisen, welche angemessenen Sicherheitsmaßnahmen er gegen unbefugten Zugriff ergriffen hat. Ein vermeintlicher Dieb des Geschäftsgeheimnisses könnte sonst seinerseits nachweisen, dass die Informationen bereits öffentlich verfügbar waren.

In der Regel schützen Unternehmen ihre Geschäftsgeheimnisse, indem sie mit Kunden oder anderen Dritten Geheimhaltungsvereinbarungen (Non Disclosure Agreements, NDAs) abschließen. Strenge vertragliche Verpflichtungen verbieten dann das Kopieren oder Wiederverwenden, und in einigen Ländern wird dies durch Vertragsstrafen oder andere rechtliche Maßnahmen noch verschärft.

NDA-Klauseln können auch in anderen Vereinbarungen enthalten sein. Jemand, der sich die vertraulichen Daten aus einem rechtmäßigen Kauf eines Produkts aneignet, ist jedoch nicht an solche Bestimmungen gebunden, selbst wenn spezielle Techniken wie Reverse Engineering angewendet werden. Dies schwächt das Geschäftsgeheimnisrecht.