Googleトランスフォーマーデコーダ - オンリー特許、LLM時代にどのように見るべきか

Pine IP Firm
2025年11月18日

グーグルが出願・登録した「Attention-based decoder-only sequence transduction neural networks」系特許群は、今日大型言語モデル(LLM)の事実上標準構造となったデコーダ-オンリートランスの核心骨組を正面で捉えています。

特に、US 16/759,690を基点とするUS 11,556,786 B2、US 11,886,998 B2、US 12,271,817 B2、US 12,299,572 B2、US 12,299,573 B2、US 12、12ファミリーを見てみると、GoogleがLLMのどの部分までを特許で囲んだのかが結構鮮明に現れます。

1. デコーダオンリー特許の共通技術思想

家族全体を貫く技術的なアイデアは驚くほど単純です。

入力シーケンスとすでに生成された出力トークンを1つにつなぎ合わせた結合シーケンスを作成し、それをネットワークの入力として使用します。つまり、特定の生成時点での入力は、入力シーケンス+現在の時点までに生成された出力シーケンスと呼ばれる1つの長いトークン列です。

この結合シーケンスを自己主義ベースのデコーダニューラルネットワーク(self-attention decoder neural network)に通す。デコーダは、複数層のマスクされた自己主導層のみで構成され、別々のエンコーダは存在しません。

各作成時点でのネットワーク出力を、可能な出力トークンのスコア(確率)分布として解釈し、この分布に基づいて次のトークンを選択します。

ここで、マスキングは独立項で繰り返し強調される重要な要素です。各タイムステップの出力は、入力シーケンスとすでに生成された出力トークンのみを参照でき、将来のトークンは絶対に表示されません。私たちが実務でよく話しているオートグリッシブ(autogressive)デコーダ-オンリートランスフォーマ構造を特許用言語でまとめたのがまさにこの部分です。

要約すると、この特許群は入力・出力を一つの結合シーケンスにして純粋デコーダ構造に組み込んで、マスクされたself-attentionだけでトークンを1つずつ生成する方式を中心軸に権利範囲を構成しています。

2. 既存の変圧器特許との関係

ほとんどのエンジニアが知っている2017年論文「Attention is All You Need」はエンコーダ-デコーダ構造を前提に、両側にマルチヘッド self-attentionを導入したattentionベースのシーケンス変換モデルを提案します。これに対応する特許がまさに「Attention-based sequence transduction neural networks」ファミリで、エンコーダとデコーダの両方を含む典型的な構造を包括的に請求しています。

一方、今回問題となる「Attention-based decoder-only sequence transduction neural networks」ファミリーは、同じ優先権を共有しながら構造を次のように再編します。

1つはエンコーダを完全に取り除き、デコーダだけを残すことです。もう1つは、入力シーケンスを別々にエンコードするのではなく、入力と過去の出力を1つのシーケンスにまとめてデコーダに入れることです。

その結果、既存のファミリがアテンションベースのエンコーダ - デコーダ全体の構造を保護している場合、デコーダ - オンリーファミリは、combined sequenceを使用するデコーダ - オンリー構造というより最近の世代のLLMフレームワークを別々に占有していると見なすことができます。

ヨーロッパではすでにエンコーダ - デコーダファミリだけでなく、デコーダ - オンリーファミリもEP登録が完了しています。韓国でも国際出願(PCT)を基点に対応出願が進められたため、国内FTOを検討する際に両ファミリーをすべて平面上に載せて眺めることが必要です。

3. US 16/759,690シリーズの構造

Googleは2017年の優先権を基点に、同一明細書を複数回の continuation 形態に分割し、それぞれ異なるフォーカスを持つ特許を多数確保しました。その全体の写真を簡単にまとめると次のようになります。

[1] US 11,556,786 B2(基本デコーダ - オンリー構造)

Googleトランスフォーマーデコーダ - オンリー特許、LLM時代にどのように見るべきか

Claim 1

  1. A method of generating an output sequence comprising a plurality of output tokens
    from an input sequence comprising a plurality of input tokens,

    the method comprising, at each of a plurality of generation time steps:

    generating a combined sequence for the generation time step
    これには、入力シーケンスとそれに続く出力トークンが含まれます。
    生成タイムステップの時点ですでに生成されているもの。

    セルフアテンション デコーダ ニューラル ネットワークを使用して結合されたシーケンスを処理し、
    ここで、セルフアテンションデコーダニューラルネットワークは、
    複数のニューラルネットワーク層
    複数のマスクされた自己注意ニューラルネットワーク層を含み、

    セルフアテンション デコーダ ニューラル ネットワークが構成されている
    複数のニューラルネットワーク層を通じて結合されたシーケンスを処理する
    タイムステップ出力を生成するには
    可能な出力トークンのセットにわたるスコア分布を定義します。そして

    タイムステップ出力を使用して選択し、
    可能な出力トークンのセットからの出力トークン
    出力シーケンスの次の出力トークンとして。

最初に登録されたUS 11,556,786 B2はデコーダオンリー構造自体を比較的広く包括する基本型です。。 入力と出力トークンの種類に大きな制限を設けず、結合シーケンス、マスクドself-attention, トークン選択という3つの軸を中心に出力シーケンスを生成する方法を請求します。

[2] US 11,886,998 B2 (トレーニング方法/トレーニング)

請求項1

  1. セルフアテンション デコーダー ニューラル ネットワークをトレーニングするコンピューター実装方法
    複数の入力トークンを含む入力シーケンスを処理するための
    複数の出力トークンを含む出力シーケンスを生成し、

    ここで、セルフアテンションデコーダニューラルネットワークは、
    複数のニューラルネットワーク層
    複数のマスクされた自己注意ニューラルネットワーク層を含み、

    この方法は、複数の反復のそれぞれについて、

    1 つ以上のトレーニング例を取得し、
    ここで、各トレーニング例には次のものが含まれます。
    それぞれのトレーニング入力シーケンス
    およびそれぞれのトレーニング出力シーケンス。

    それぞれのトレーニング例について、
    セルフアテンション デコーダー ニューラル ネットワークを使用した処理
    セルフアテンションデコーダニューラルネットワークのパラメータの現在の値に従って、
    を含む結合シーケンス
    (i) それぞれのトレーニング入力シーケンス内のトークン、および
    (ii) それぞれのトレーニング出力シーケンス内のトークン

    それぞれのトレーニング出力シーケンス内の各トークンのそれぞれのタイムステップ出力を含むそれぞれの予測出力を生成する。そして

    (i)それぞれのトレーニング出力シーケンスおよび(ii)それぞれの予測出力に基づいて、セルフアテンションデコーダニューラルネットワークのパラメータの現在値を更新するステップ。

その後、US 11,886,998 B2では、同じ構造のトレーニング方法を別々に取り除きます。各訓練例ごとに入力と正解出力シーケンスをつなぎ合わせた結合シーケンスをネットワークに入力し、正解出力シーケンスの各位置に対応する予測分布を得てパラメータを更新する、いわゆる教師 forcing ベースの学習ループを独立項次元でまとめたものです。モデル構造だけでなく、トレーニングループ自体が別々の権利範囲になるわけです。

[3] US 12,271,817 B2(自然言語LLM特化)

Claim 1

  1. A method for generating an output sequence comprising a plurality of output tokens
    from an input sequence comprising a plurality of input tokens
    selected from a vocabulary that includes natural language tokens,

    the method comprising, at each of a plurality of generation time steps:

    generating a combined sequence for the generation time step
    that includes the input sequence followed by the output tokens
    that have already been generated as of the generation time step;

    processing the combined sequence using a self-attention decoder neural network
    that comprises a plurality of masked self-attention neural network layers,
    and wherein the self-attention decoder neural network is configured
    to process the combined sequence to generate a time step output
    that defines a score distribution over a set of possible output tokens,

    wherein the masked self-attention neural network layers are masked
    such that the time step output depends only on the input sequence
    and the output tokens that have already been generated as of the generation time step
    and not on any output tokens that are after the last token
    that had already been generated in the output sequence; and

    determining an output token using the time step output.

US 12,271,817 B2では、入力トークンを含む語彙が自然言語トークンを含むvocabularyであることを指定し、自然言語LLMに直接対応する形式に範囲を調整します。同じ技術思想を維持しながらも、実際のチャットボット・テキスト生成サービスに対する適用可能性をより鮮明にするための選択と解釈できます。

[4] US 12,299,572 B2 (Mixture-of-Expertsを含む)

Claim 1

  1. A method for generating an output sequence comprising a plurality of output tokens
    from an input sequence comprising a plurality of input tokens,

    the method comprising, at each of a plurality of generation time steps:

    generating a combined sequence for the generation time step
    that includes the input sequence followed by the output tokens
    that have already been generated as of the generation time step;

    processing the combined sequence using a self-attention decoder neural network
    that comprises (i) one or more masked self-attention neural network layers
    and (ii) one or more mixture of expert layers
    to generate a time step output that defines a score distribution
    over a set of possible output tokens,

    wherein the masked self-attention neural network layers are masked
    such that the time step output depends only on the input sequence
    and the output tokens that have already been generated as of the generation time step
    and not on any output tokens that are after the last token
    that had already been generated in the output sequence; and

    determining an output token using the time step output.

US 12,299,572 B2は、デコーダ内にMixture-of-Experts(MoE)レイヤを明示的に含めることによって、最近の大規模モデルで広く使用されているMoEスケーリング技術を組み合わせたバージョンです。 self-attentionレイヤーとMoEレイヤーを一緒に使用するデコーダー構造を実装する場合は、この特許との衝突の可能性まで別途検討する必要があります。

[5] US 12,299,573 B2(画像生成版)

Claim 1

  1. A method for processing an input sequence comprising a plurality of input tokens,
    the method comprising:

    at each of a plurality of generation time steps:

    generating a combined sequence for the generation time step
    that includes the input sequence followed by output tokens
    based on time step outputs that have already been generated
    as of the generation time step;

    セルフアテンション デコーダ ニューラル ネットワークを使用して結合されたシーケンスを処理する
    複数のマスクされた自己注意ニューラルネットワーク層を備え、
    セルフアテンション デコーダ ニューラル ネットワークが構成されている
    結合された値を処理してタイム ステップ出力を生成するには、

    ここで、マスクされた自己注意ニューラル ネットワーク層はマスクされています。
    タイムステップ出力が入力シーケンスのみに依存するようにする
    および生成タイムステップの時点ですでに生成されている出力トークン
    最後のトークンの後の出力トークンではありません
    すでに生成されていたもの。そして

    タイムステップ出力を使用して出力イメージを生成する
    複数の生成タイムステップで生成される。

US 12,299,573 B2は、同じ構造をイメージ生成に適用するシナリオを正面にします。出力シーケンスを単純なテキストではなく、出力イメージを構成するためのトークン列として見ながら、タイム ステップのタイム ステップの実行。 結論に載せます。 テキスト・ツー・イメージ、ビジョン - 言語モデルなど最新サービスとの接点ができる点です。

[6] US 12,354,005 B2 (システム/プラットフォーム請求)

請求項1

  1. 以下を含むシステム:

    ユーザーのコンピュータ。そして

    1台以上のコンピュータからなるコンピュータシステム
    および命令を保存する 1 つ以上の記憶装置
    1 つ以上のコンピュータによって実行されるとき
    1 つ以上のコンピュータに以下を含む操作を実行させます。

    ユーザーコンピュータから、入力シーケンスを指定する入力データを受信する。
    自然言語の複数の入力トークンを含む。

    複数の生成時間ステップのそれぞれにおいて、

    生成タイムステップの結合シーケンスの生成
    これには、入力シーケンスとその後に続く出力トークンが含まれます。
    生成タイムステップの時点ですでに生成されているもの。

    セルフアテンション デコーダ ニューラル ネットワークを使用して結合されたシーケンスを処理する
    複数のマスクされた自己注意ニューラルネットワーク層を備え、
    セルフアテンション デコーダ ニューラル ネットワークが構成されている
    結合されたシーケンスを処理してタイム ステップ出力を生成します。そして

    タイムステップ出力を使用してそれぞれの出力トークンを決定する。そして

    出力シーケンスを指定する出力データをユーザーのコンピュータに提供する。
    複数の生成時間ステップに対して決定された出力トークンを含む。

US 12,354,005 B2 は 請求ですを意味します。 ユーザ端末から自然言語入力シーケンスを受け取り、サーバ側でデコーダオンリーネットワークが動作して出力シーケンスを生成した後、再びユーザ端末に提供する、クラウドLLM は、最高のパフォーマンスを提供します。

一つの技術思想を置き、構造、訓練、ドメイン特化応用、プラットフォームという4つのポートフォリオに囲まれた構造だと理解してください。。

4. 国内・国際出願状況と実務的意味

デコーダオンリーファミリーはPCT国際出願を経てヨーロッパ、中国、韓国など主要管轄権に入ったことが確認されます。ヨーロッパではすでに複数のEP特許が登録されており、一部の出願は比較的最近までも審査・異議手続きが進行中です。韓国でも対応出願が公告・審査されたことがあり、今後AI関連紛争で先行・後行の両方で頻繁に引用される可能性が高いです。

韓国の実務者は、エンコーダ-デコーダファミリとデコーダ-オンリーファミリを一つのベースラインで見て、国内クライアントのLLM構造がこの特許群とどのくらい重なるか先にクレームチャートレベルで対照してみることが必要です。

5.韓国企業のためのFTOと回避設計の観点

実際のFTOを検討するときは、いくつかの軸で構造を比較します。

入力と過去の出力が単純に連結されたcombined sequenceか、それとも別のバッファまたはメモリ構造を介して別々の形式で処理するか。エンコーダなしでデコーダだけで処理する構造なのか、それとも別のプリプロセスエンコーダを置いているのか。デコーダレイヤの設定がマスクされたセルフアテンションと通常のFFNのみで構成されているか、MoEやその他の特殊なサブネットワークを使用しているか。トレーニングループで入力・出力全体シーケンスを同時にネットワークに投入するのか、部分シーケンスに対するサンプリングや他の学習戦略を使うのか。サービス提供方式がオンプレミスインストール型なのか、クラウドAPIベースなのかなどです。

近年、ほとんどの商用LLMは広くデコーダオンリー構造を採用しているため、構造自体だけで完全に自由になることは容易ではありません。実務的には、構造自体を正面から回避するのではなく、その上に上がる上層で差別化を図る戦略が現実的です。

例えば、コンテキスト拡張のための外部メモリ・検索(RAG)、RLHFと安全性評価、プロンプトスケジューリング、マルチエージェントオーケストレーション、推論最適化(キャッシュ、シャーディング、メモリ管理)などはまだ比較的特許地形があまり飽和していない領域です。さらに、同じデコーダオンリーボーンを使用しても、ポジションエンコーディング、トークン圧縮、ルーティング戦略、スパース性制御などの詳細な技術を発明ポイントとして捉えることも一方向です。

トレーニング方法の面でも、教師のフォークベースの伝統的なクロスエントロピー学習を超えて、カリキュラムランニング、アクティブランニング、ドメイン適応アルゴリズムなどで独立した発明を構築できます。この場合にはGoogleの訓練方法特許と差別されるloss構成・データサンプリング戦略を明確に設計しておくことが望ましいです。

6. 私たちの出願戦略に与える示唆点

この特許群は単にグーグルがよく書いた特許を越えて、AI・LLM関連発明を担当する韓国実務者にいくつかの重要なシグナルを与えます。

まず、一つの優先権を基点に構造、訓練、応用、システムを分けて複数の特許につながる continuation/divisional戦略の威力です。韓国でも初期明細書を可能であれば広く豊富に作成しておかなければ、以後分割出願や海外優先権主張時に様々な請求組み合わせを設計できます。

第二に、モデル構造そのものだけでなく、訓練プロセスとサービス提供システムまで別々の権利範囲で確保する戦略です。国内出願でも可能な場合、方法-装置-記録媒体三角構造に加え、訓練方法とサービスシステム(プラットフォーム)を別々の独立項として設計しておく必要があります。

第三に、実際の収益が発生するアプリケーションドメインに特化した請求項の価値です。自然言語LLM、画像生成、マルチモーダルモデルなど具体的な使用先を明示したバージョンは、侵害判断段階ではるかに直感的なclaim chartを可能にしてくれます。

7. 言葉

まとめると、Googleのデコーダ-オンリートランスフォーマ特許ファミリーはLLM時代の基本骨組を相当部分先取りした状態で、構造・訓練・応用・システムという4つの層位で立体的な特許障壁を構築していると見られます。

韓国弁理士・弁護士の立場でこの特許群は、今後AI・LLM関連事件を扱う際に避けられない基本地図に近いです。技術的議論をする際にトランスをあまりにも簡単に公共財のように扱うことは、実際の特許地形とはかなりの乖離があります。

実際の依頼事件では、依頼人のモデル構造と訓練パイプライン、配布方式まで具体的に把握した上で、この特許群を基準に細かいclaim chartを作成し、その上でFTO・回避設計・出願戦略を設計するアプローチが必要となります。

ファイン特許法律事務所は、今後関連判例・欧州opposition・米国IPR動向などを継続的に追跡しながら、国内AI企業がグローバル特許地形の中でどのような位置を占めることができるか、より具体的な戦略を提示していきたいと思います。

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