大数据在军事领域的应用PPT
随着大数据时代到来，数据已经成为继物质、能源之后，各国竞相争夺的第三大战略资源。特别是在军事领域，大数据的应用正在前所未有地激发创新活力、助推转型发展，成...
随着大数据时代到来，数据已经成为继物质、能源之后，各国竞相争夺的第三大战略资源。特别是在军事领域，大数据的应用正在前所未有地激发创新活力、助推转型发展，成为主要国家构筑军事优势的“造血增智”工程。在2016年召开的网络安全和信息化座谈会上，习主席提出要深化信息化以推进现代化建设，要加强网络安全建设以保证国家信息安全。建立健全国家网络安全监管体系，制定国家信息化发展战略势在必行。积极促进大数据等信息技术在军事领域的应用，对我国实现强军之梦、实现中华民族的伟大复兴具有十分积极的意义。为深入贯彻习主席“审时度势精心谋划超前布局力争主动，实施国家大数据战略，加强建设数字中国”决策部署，加快推进军事智能化建设步伐，中国人民解放军军事科学院于2018、2019年举办了两届“军事大数据论坛”。论坛以“军事大数据推动军事智能化发展”为主题，围绕军事大数据发展的前沿、共性、热点问题展开研究讨论，深入持续推进了军事大数据建设发展、积极探索了军事大数据发展方向、大力挖掘了军事大数据发展潜力、加快推动了军事智能化前进步伐。事实上，作为一种对数据高效开发和全面利用的技术，大数据对国防和军事的影响是革命性的，已经被视为新的发力点，推动当前正在进行的新军事革命向更加深入的方向发展。1、推动战争形态的演变大数据可以改变未来的战争形态。美军一直追求从传感器到平台的实时打击能力，追求零伤亡。由大数据支撑的拥有自主能力的无人作战平台，将使得这些追求成为可能。例如，目前全世界最先进的无人侦察机“全球鹰”，能连续监视运动目标，准确识别地面的各种飞机、导弹和车辆的类型，甚至能清晰分辨出汽车轮胎的类型。现今，美空军的无人机数量已经超过了有人驾驶的飞机，或许不久的将来，美军将向以自主无人系统为主的，对网络依赖度逐渐降低的“数据中心战”迈进。无人机能否做到实时地对图像进行传输非常关键，目前，美国正使用新一代极高频的通讯卫星作为大数据平台的支撑，未来，无人机可以摆脱人的控制实现完全的自主行动。美军的无人机集群战法，美国国防高等研究计划署(DARPA)目前正在积极推进所谓的“小精灵”(Gremlins)项目，打造飞行航母战队，并在近期开始试飞验证。他们计划打造可重复使用，并从C-130运输机起飞的小型无人机。这些新型无人机可以飞到远达483公里外的空域，分头执行监视任务，或攻击目标后，再返回飞行基地加油或补充弹药。同时，美国AeroVironment公司正在与通用动力陆地系统公司合作，加强其无人驾驶航空系统(UAS)与GDLS作战车辆的集成。这种整合将使装甲部队能够在行动中使用小型无人机和游荡武器。增加自动化和减少工作量，将使小型无人机和导弹系统的部署由车辆内部的更少的操作员来完成。这就是美军最新公布的斯特莱克装甲车的改进型号，也是美军转型的关键装备之一，一辆装甲车控制十多架无人机用以控制战场歼灭敌人。总之，基于大数据的实时、无人化作战，将彻底改变人类几千年来以有生力量为主的战争形态。2、引领指挥决策方式变革管理的核心是决策，大数据带来的重要变革之一，是决策的思维、模式和方法的变革。建立在小数据时代基于经验的决策，将让位于大数据时代基于全样本数据的决策。决策是进行数据分析、行动方案设计并最终选择行动方案的过程。军事决策建立在对敌情的正确分析预测之上，其目的是通过合理分配兵力兵器，优选打击目标，设计完成任务的最佳行动方法与步骤。以往的战争，做出作战决策时缺少足够数据支持，甚至数据本身的真实性、准确性也难以保证。目前信息化条件下的战争，各种条件都变成了数据，这就要求指挥人员必须掌握分析海量数据的工具和能力。以往，指挥人员更多的是依靠经验进行相对概略或粗放式决策。大数据的出现必将要求指挥人员以全新的数据思维来进行指挥决策。这种决策将有几个特点：一是准确只要提供的数据量足够庞大真实，通过数据挖掘模式，就可以较为准确地把握敌方指挥员的思维规律，预测对手的作战行动，掌控战场态势的发展变化等二是迅速大数据相关技术所提供的高速计算能力有助于指挥员更加迅速地设计行动方案三是自动化针对特定的作战对手和作战环境，大数据系统可以自动对己方成千上万、功能互补的作战单元或平台进行模块化编组，从而实现整体作战能力的最优化；面对众多性质不同、防护力不同且威胁度各异的打击目标，大数据系统可以自动对有限数量、有限强度和有限精度的火力进行分配，以收获最大作战效益在大数据时代的战争中，军事专家、技术专家的光芒会因为统计学家、数据分析家的参与而变暗，因为后者不受旧观念的影响，能够聆听数据发出的“声音”。总之，基于数据的定量决策将和基于经验的定性决策同样重要，基于经验的决策将很大程度上让位给全样本决策，基于大数据的决策手段将从辅助决策的次要地位上升到支撑决策的重要地位。（美军发布的《2013—2017年国防部科学技术投资优先项目》就将“从数据到决策”项目排在了第一位，凸显了大数据对其指挥决策方式的巨大影响。）3、优化作战指挥流程网络日益普及的情况下，信息的流通与共享已不是难题，人们开始关注对信息的认识，及将信息转化为知识的能力。与之相适应，军事信息技术也从关注“T”（Technology）的阶段，向关注“I”（Information）的阶段转变；从建设指挥自动化系统（C4ISR），即指挥、控制、通信、计算机、情报及监视与侦察等信息系统，整体管理“战场信息的获取、传递、处理和分发”的全信息流程；发展至重视大数据处理应用，综合集成数据采集、处理平台和分析系统。统一优化管理“战场数据采集、传递、分析和应用”的全数据流程。即通过对海量数据进行开发处理，大幅度提高从中提取高价值情报的能力，从而实现对战场综合态势的实时感知、同步认知，进一步压缩“包以德循环”（OODALoop），即观察—调整—决策—行动的指挥周期，缩短“知谋定行”时间，提高快速反应能力。随着数据挖掘技术、大规模并行算法及人工智能技术的不断完善并广泛应用在军事上，情报、决策与作战一体化将取得快速进展。在武器装备上，将特别注重各作战平台的系统融合和无缝链接，以保证战场信息的实时快速流转，缩短从“传感器到射手”的时间差，实现“发现即摧毁”的作战目标。比如近几年迅速发展的无人机作战平台，其本质就是一个智能系统。其可以成建制地对实时捕获的重要目标进行“发现即摧毁”式的精确打击，还能通过融合情报的前端和后端，使数据流程与作战流程无缝链接并相互驱动，构建全方位遂行联合作战的“侦打一体”体系，从而实现了体系化的“从传感器到射手”的重大突破。4、丰富军事科研方法通常人们研究战争机理、找寻战争规律的方法有三种，又称为三大范式：实验科学范式，在战前通过反复的实兵对抗演习来论证和改进作战方案理论科学范式，采用数学公式描述交战的过程，如经典的兰彻斯特方程计算科学范式，基于计算机开发出模拟系统来模拟不同作战单元之间的交战场景但是，上述研究范式只能使人们感知交战的过程和结果，并未有效提高对海量数据的管理、存储和分析能力。以大数据为核心技术的数据挖掘模式被称为第四战争研究范式。人们可以有效利用大数据，探寻信息化战争的内在规律，而不是被淹没在海量数据中一筹莫展。大数据研究范式由软件处理各种传感器或模拟实验产生的大量数据，将得到的信息或知识存储在计算机中，基于数据而非已有规则编写程序，再利用包括量子计算机在内的各种高性能计算机对海量信息进行挖掘，由计算机智能化寻找隐藏在数据中的关联，从而发现未知规律，捕获有价值的情报信息例如，在第一次海湾战争前，美军就利用改进的“兵棋”，对战争进程、结果及伤亡人数进行了推演，推演结果与战争的实际结果基本一致。而在伊拉克战争前，美军利用计算机兵棋系统进行演习，推演“打击伊拉克”作战预案。随后美军现实中进攻伊拉克并取得胜利的行动，也和兵棋推演的结果几乎完全一致作战模拟早已经从人工模式转变为计算机模式，再加上大数据，战前的模拟推演，从武器使用、战争打法到指挥手段，都可以清晰地显现，是非常好的战时决策依据。一旦发现作战计划有问题，可以及时调整，以确保实战伤亡最小并取得胜利。5、加速新型武器装备面世大数据在武器装备上的广泛应用，意味着武器装备建设将从重视研发信息系统到重视数据处理与应用的转变，从注重信息系统的互联互通到注重信息系统的透明性互操作的转变。当前武器装备的信息化程度越来越高，装备体系内各个节点之间的信息共享也越来越方便、可靠，但由此也带来了一些突出问题。如原始信息规模过大、价值不够高、直接提取所需信息的难度增加等，从而使得武器装备体系在信息获取效率上大打折扣。在这种背景下产生的大数据为解决上述问题提供了有效方法。需要说明的是，大数据应用不仅意味着人们要以创新方式使用海量数据，还意味着人们要采用人工智能技术来处理自然文本和进行知识表述，以替代目前依赖专家和技术人员昂贵而又耗时的信息处理方式。大数据与人工智能是相辅相成、相得益彰的关系。受益于大数据技术，武器装备体系将从战场上的信息使用者升级为高度智能化和自主化的系统。其具体流程为：经过智能处理后的高价值信息进入战场网络链路后，与战场网络融为一体的武器装备体系能实时自动感知面临的有关威胁，各装备节点自动感知包括我情和敌情在内的战场态势，在作战人员的有限参与下高度自主地分解作战任务，确定作战目标和行动方案，经过适当的审批流程后执行相关的作战行动。以美军为例，美军大数据研究的第一个重要目标是通过大数据创建真正能自主决策、自主行动的无人系统，这一点已在无人机领域实现，美军希望无人机可以完全摆脱人的控制而实现自主行动。美军2013年试飞的X-47B就是这一系统的代表，它已经可以在完全无人干预的情况下自动在航母上完成起降并执行作战任务。
