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军事大数据理论分析以及案例解读

  大数据当下正迅速发展,已经应用在各个领域,其中也包括军事领域,小编搜集了军事大数据的相关文章,以下是全部内容。

????大数据:军事竞争新高地

  大数据:军事竞争新高地

  潘 攀 石海明

  2014年02月14日08:57 来源:解放军报

  原标题:大数据:军事竞争新高地

  (基于云计算的高级分析能力)

  数据分析

  生物信息

  移动设备

  语音搜索

  遥感测绘

  美军的一份公开报告表明,美军正在推动大数据与云技术的融合发展。报告中显示的大数据信息源包括地理信息、语音搜索、生物信息、运动轨迹、移动设备、集成电路等众多领域。

  刚刚过去的春节假期里,“大数据”在央视资讯联播里着实“炫”了一把,数据观察员用数据描述了中国老百姓的流动方向、时尚变化、消费倾向等各种趋势和特点。透过大数据,人们获得了一种解读春节的全新视角。

  大数据(Big Data)是继云计算、物联网之后信息技术领域的又一次颠覆性变革。虽然大数据已成为一个炙手可热的名词,但人们对大数据的认识却是众说纷纭,尤其是对大数据在军事领域可能引发的变革还在一定程度上存在“看不懂、跟不上”的现象,这需要引起大家的重视与思考。

  大数据的前世今生——

  从科学“预言”中走来

  大数据的历史可追溯到上世纪80年代。1980年,著名未来学家阿尔文·托夫勒在《第三次浪潮》一书中作出预言,“如果说IBM的主机拉开了信息化革命的大幕,那么大数据则是第三次浪潮的华彩乐章。”可以想见,在那个岁月,还没有多少人能明白大数据的具体含义,更没有多少人能“远眺”大数据在30年后从书中跳入现实世界。

  回顾近些年的技术发展,从数据存储介质容量的变化可以很直观地看到数据规模的变化。就在几年前,几百兆的移动存储设备还是主流。而现在,GB、TB级别的移动存储设备已成为个人普通设备,企业级应用则到了PB、EB级别。传统数据产生的来源比较集中,现在,依照摩尔定律和吉尔德定律,数据以大约12个月翻一番的“爆炸”速度急速增长。传统数据格式多是文本为主的结构化数据。而现在,半结构化和非结构化数据越来越多,包括网络日志、地理位置、图片、音频、视频等。传统数据间的关系大多数为已知的,而现在,数据间很少有已知的关系。

  大数据有多“大”?比较公认的说明认为,大数据是指那些已经超出了传统数据的尺度,一般的技术与工具难以获取、存储、管理和分析。这里,超出传统数据尺度的海量数据,也即“大”,并不需要给出普遍适用的定义。如麦肯锡全球研究所就认为,大家不需要给大数据之“大”定出一个具体“尺寸”,因为随着技术进步,这个尺寸本身还在不断增大。对于不同的领域而言,“大”的定义也是不同的。大数据具有规模性(Volume)、多样性(Variety)、实时性(Velocity)、价值性(Value)的“4V”特征,被视为“未来的新石油”。通过大数据的交换、整合、分析,新的常识、新的规律将被发现,新的意义、新的价值将被产生。人们期盼大数据催生“大常识”“大科学”,引导“大转变”“大创造”,带来“大利润”“大发展”。

  大数据用于军事领域——

  可望改变未来战争

  美国战略之页网站1月5日报道,自2009年以来,美国海军一直在研发和测试一系列微型机器人潜艇。这些潜艇在水下自动运行,收集盐分与温度数据,每隔1小时左右短暂浮出水面,并通过卫星回传数据。这些数据将提高友军使用声呐系统的有效性,更易于侦察和跟踪敌军潜艇。这正是大数据在军事领域应用的一个范例。

  从计算机到因特网,军事领域一直都是人类最先进科技的“孵化器”和“实验床”。大数据也享受了这一“待遇”。美国政府在财政非常紧张的情形下,依然慷慨地向国防部下属的各项大数据研究计划投入数亿美金巨资来加强研究。可以预见,美军大数据的应用,很可能在军事领域带来一场新的变革,甚至改变未来战争的面貌。

  首先,大数据将使情报侦察和决策能力产生质的飞跃。以美国为例,美军明确提出,要通过大数据将其情报分析能力提高100倍以上。如果这一目标实现,那在这一领域其他国家与美军的差距就不能以简单的代差来衡量。美军通过多年的发展,已拥有全球最先进的情报侦察系统,对海量情报数据的分析,一直是美军情报侦察能力的短板,而大数据正好能够帮助美军突破这一瓶颈。

  其次,大数据将促进各类新型武器装备加速产生。美军大数据研究的第一个重要目标,就是通过大数据创建真正能够自主决策和自主行动的无人系统。以无人机为例,未来无人机有可能摆脱人的控制而实现完全的自主行动。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实行作战任务。

  第三,大数据将使体系作战能力大幅提升。从作战手段角度看,大数据及其支撑的新型武器装备的应用,将丰富美军的作战体系;从作战效能角度看,美军的“观察-判断-决策-实行”的作战行动循环,所耗时间将大为缩短,更符合“未来战争不是大吃小,而是快吃慢”的制胜规律。

  第四,大数据可能推动战争形态的演变。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。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。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。

  当然,大数据对军事的影响可能远远不止以上几个方面。作为“未来世界新石油”的大数据更是新一轮科技竞争的战略制高点,一个国家在网络空间的数据主权已经成为继陆权、海权、空权、天权之后,大国博弈的新焦点。

  站在“大数据”的起跑线——

  把握机遇推动变革

  “胜利向那些能预见战争特性变化的人微笑,而不是向那些等待变化发生后才去适应的人微笑。”面对大数据,世界强国军队已相应做出了战略层面的研究和布局。在2013年“大数据元年”之后,面对新的挑战,大家应抓紧形成共识、聚拢力量,从大数据这条新的起跑线,主动深化军事领域变革,加快推进军队信息化建设。

  其一,从观念上提升对大数据的认识。大数据之于信息时代,就像人口土地之于农业时代、钢铁石油之于工业时代一样,是支撑国家安全和军队建设的战略资源。对大数据的有效使用,可以大幅度提高国家层面的战略决策能力,帮助改变国家安全态势,提高国家综合实力。

  其二,加强大数据建设的宏观部署和统筹发展。大数据研究和应用是一个系统工程,应从国情军情出发,重点围绕国防和军队建设发展急需,加强军地统筹和发展融合,明确军地职责分工,推进大数据的共建共享共用。建立军地大数据建设与应用协作机制,出台激励政策,采取灵活办法,调动科研单位和产业界的积极性。加快培养大数据研发人才队伍,特别是具有核心技术创新能力的领军人才,引领军队大数据建设科学发展。要摸清军队各领域、各军兵种的信息化建设“家底”,避免在大数据建设上“撒胡椒面”。

  其三,以点带面,以大数据建设提升军队的信息化建设水平。我军的信息化水平发展参差不齐,有些方面或有些单位还处于较低的发展阶段。应利用大数据的研究和建设契机,牵引、拉动我军信息化建设向更高层次发展。围绕提高决策速度、反应速度和联合作战能力,依托现代指挥信息系统,进一步统一全军各类信息化建设中的数据标准。抓好末端的单兵及单件武器装备的数据采集、存储设备设计,为海量数据的挖掘和整合奠定基础。

  (编辑单位:国防大学、国防科技大学)

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????大数据背后蕴含巨大军事价值 必须密切关注

  大数据背后蕴含巨大军事价值 必须密切关注

  小心!你被“大数据”锁定了

  进入新世纪,以大数据、云计算、物联网、移动互联网为核心技术构成的“互联网+”,正作为人类和社会发展的新引擎,掀起一场覆盖全社会范围的生产、生活、思维和工作方式的变革。军队作为社会结构中的一部分,自然也概莫能外。

  可喜的是,“互联网+”不仅为社会发展增添了新动力,也为军队在武器研发、情报分析、技术侦察等诸多领域带来了新发展。然而,不容忽视的是,“互联网+”同样给军事信息安全领域带来了不小的挑战。美国实施多年的“棱镜”计划,就是依托其网络霸权对他国信息安全实施的大举入侵。

  有专家指出,“互联网+”本质上是以“大数据-云计算”共同体为载体,通过对海量数据的计算和挖掘,找出其相关性,从而发现隐藏在数据背后的现象、规律,实现对数据的创造性使用。

  军队的核心和主体是军人。随着智能手机的逐步放开使用,军人与网络的互动变得越来越频繁与无处不在。自大家打开手机或敲击键盘的那一刻开始,人机交互过程就处于被记录、被分析和被利用的状态。当军人的网上行为变得有迹可循,其带来的涉军信息安全问题也开始日益凸显。

  引发个人信息泄露,存在“锁定轨迹”的巨大威胁。军人群体的上网行为具有明显特征,比如在社交App频繁转发涉军文章、喜好浏览军事类资讯,再加上使用的一些APPApp能自动记录出行路线、完成购物通联信息,这些网上行为数据一旦被“有心人”加以分析,军人用户的身份就极易被锁定,性格、喜好等个人特点也会随之被获悉,其潜在危险可想而知。

  借助云计算超强能力展开恶性攻击。云计算具有大型机构垄断性、超大规模性和服务低价性等基本特征,这诱导一些不法分子购买云服务并恶意利用其巨大威力。例如,即使一张普通的部队训练照片,在海量图片信息和云计算强大的图像匹配能力处理下,都很容易造成部队驻地、人员编制、主战装备等诸多军事信息的暴露。

  跨数据库共享引发涉军信息泄露。军民融合式发展和军地共建往往涉及诸多数据库信息的共享,如果管理不当极易造成涉军信息泄露,给“互联网+军队+地方机构”的新型军地共建实践蒙上阴影。

  古语道,“能攻心则反侧自消,不审势即宽严皆误”。大数据来“势”汹汹,其造成的涉军信息安全问题源自于个人的网上行为,治理之道关键在人,引导和管控好人的思想是关键。首先,应当认识到军人不可能隔绝于时代,以平和的心态对待互联网进军营,以积极的作为应对“互联网+”;其次,要管控好军营互联网终端使用平台,防止用网行为失管失控;再次,要增强反制意识,对敌人的破坏行为要有应对预案和手段。此外,还应针对大数据时代信息安全环境的新变化,及时制定及更新相关法规条例。

  恩格斯曾指出:“一旦技术上的进步可以用于军事目的并且已经用于军事目的,它们便立即几乎强制地,而且往往是违反指挥官的意志而引起作战方式上的改变甚至变革。”大数据的背后蕴含着巨大的军事价值,毫无疑问地会被用于战争领域。作为国家安全的基石,军人必须具有“谋为之于未有,治之于未乱”的先见之明,审时度势,密切关注这片新的战场空间,抢占制胜新高地。

  (国防科技大学国际问题研究中心 孙迁杰 马建光 孙洋舟)

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  美国国防部大数据的运用

  据防务系统网9月23日报道:这个迫在眉睫的预算紧缩的时代正在加大美国国防规划者的压力——战场内外利用大数据能力。对于军方来说,无定型术语“大数据”是指从信号情报、手机和电子战截获到卫星图像到视频图像的一切数据。这意味着军方正淹没在数据中,而且这个趋势短时间内不太可能被改善。例如,根据最近的一项外交关系委员会报告,军火库无人飞机的数量,在过去的十年里,从2001年9月的仅仅50架激增到2012年4月的7500架。

  美国国防高级研究计划局代理局长凯格汉姆?加布里埃尔,在宣布XDATA项目时说:“大量的信息生成了一个杂乱背景。”作为奥巴马政府大数据研究和发展倡议中推出的 XDATA项目将在四年里耗费2500万美金来开发计算技术和防护数据App。据白宫透露,面临的核心挑战是为不完善的数据处理开发可扩展算法并且创建有效的人机交互工具。

  加布里埃尔说:“大西洋约3.5亿立方公里的体积,或者近1000亿,数十亿加仑的水。如果每加仑的水代表一个字节或字符,在2010年大西洋几乎可以存储世界生成的所有的数据。”

  加布里埃尔补充道:“在文件中寻找一个特定信息或者页面相当于在大西洋里搜索一个仅55加仑的桶。”然而,大数据的应用在增长的军事需要和减少的预算之间越来越需要找到一个平衡。

  国防部面临大幅度削减,进入了国防部长查克?哈格尔所形容的“前所未有的预算不确定性”阶段。全面的削减将体现在人员和项目账户上,包括减少情报分析以及作战司令部情报和作战中心的生产。7月下旬,哈格尔说,美国国防部的战略选择管理审查旨在“建立更紧密的集成,减少国防企业内的重复”。

  寻找“为什么”

  传感器的扩散帮助推动大数据过剩。Exelis企业地理空间情报解决方案的副总裁理查德?库克承认道:“大家已经为大家的许多客户处理的一些数据过剩做出巨大的努力。”

  库克说,“这是所有相关的重要数据。这样的问题,大家已经碰到过太多了。”

  他补充说,问题是数据的种类和数量。“他们(美国国防部)只是没有足够的人利用现有的所有信息。”作为回应,注意力从数据管理转移到尽可能多的有效提取有用信息。

  库克说:“大家有系统可以处理和管理这些数据。”下一个挑战是创建App工具来分析和开发数据,这样军事用户可以利用来为任务规划和情报收集提取相关信息。他说明说:“大家已经很擅长制作可以分析数据以及告诉你事件、地点、时间的工具。现在,行业正关注‘为什么’以及前瞻性方面问题。”

  国家安全局效应

  未来,有一些军方官员想从美国情报局的电脑里拿出一页,包括国家安全机构最近暴露的电子监视数据采集项目——棱镜。该机构中心项目是海量收集看似无关的和经常性非结构化的数据。

  库克说:“如果你把隐私问题从制度中拿出来,然后至少你看起来是人们所说的国家安全局实际上在做什么,这绝对是模范,是情报系统全体以及军方用户全体真的需要努力的方向。它能提出看各种数据源种类以及寻找不是很明显的隐藏关联的技术。”

  然而,情报分析人员面临的挑战不同于无人机视频流或者手机信号模式,开源数据并不遵循可预测的模式。库克说:“模式就在那里,但是它们分层深度大大超过大家传统数据源。它的技术包括可以挖掘额外层以及找出这些通信模式。”

  Exelis的方法着重于啮合传统情报收集技术,像信号情报通过新兴大数据源得到更清晰的图片来了解战场上以及远方发生了什么。

  库克辩论道,至少在媒体报道中披露,国家安全局技术也可以应用于帮助情报收集过程自动化同时减少人力以获得最相关信息。

  库克说:“如果大家能够帮助指挥官将几个小时的视频会降至最关键的30秒的视频,这就是一个巨大的胜利。”

  观察员强调,各军种急于应用这些新的大数据技术但是缺乏资源来这样做。库克说:“他们承认他们漏掉了数据中微妙的关联,这些数据能暗示他们需要知道并且现在还不知道。”

  容易实现的目标

  数据更深层次的挖掘不仅仅在战争中发挥作用。易安信企业的首席联邦技术专家,里奇?坎贝尔说,如后勤这样更平常的军事任务也可以受益于应用大数据技术。坎贝尔说,战争是图片中的迷人部分,但是“接下来是带来大多数变化和积蓄的业务部分”。后勤部分是“最容易摘到的水果”。

  例如,战场中的无线射频识别标记开始工作,其存货时需要扫描以及验证。在此过程中,有个小(10%到12%)概率会使无线射频识别标记将需要重新核对。坎贝尔说明道,当一些几位数中缺少一个序列号时,预测能力能帮助利用大数据分析。新功能帮助避免重新扫描整个设备装载,找出并纠正错误的需要。

  坎贝尔说:“这样的事情,分析可以起到帮助作用。

  商业企业也带来了灵感,通过和像联邦快递和沃尔玛这样的企业分享大数据战略旨在提高效率。坎贝尔说:“军事实际上是利用商业企业空间来真正地了解他们是怎样做的以及他们为什么这么做。”

  他补充说:“今天,大家国防部很多用户着眼于大数据和作为这个大规模复杂问题的分析挑战。老实说,很多时候他们已经有数据。它只是如何真正完善它以及从中得到些什么。”

  从坎贝尔到其他服务提供者的信息是应用大数据技术需要不复杂。“有很多方法在更简单的方式中利用它。”坎贝尔辩解道,“这不是可怕的东西。” 知远/严美

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????未来战争形态将改变 军事大数据决定主动权

  未来战争形态将改变 军事大数据决定主动权

  信息战打的就是信息流的战争。从整个信息流的转换来看,谁控制了最真实的信息流,谁就控制了这场战争的主导权。夺取制信息权已经成为夺取制空权、制海权的先决条件,是未来战争胜败的决定性因素。

  ■本报记者 胡珉琦

  随着信息化不断发展,人类社会已经进入了一个不折不扣的“大数据时代”。每天,遍布世界各个角落的传感器、移动设备、社交网络和在线交易平台生成上百万兆字节的数据。美国奥巴马政府甚至将大数据称为“未来的新石油”,谁掌控了数据流谁就将主宰未来世界。众所周知,军事领域一直都是人类最先进科技的实验室,大数据无疑将给未来战争形态带来巨大的改变。

  大数据“大”在哪儿

  麦肯锡全球研究所对大数据的定义是:一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库App工具能力范围的数据集合(datasets)。

  中科院计算机所研究员王伟平告诉《中国科学报》记者,大数据的“大”,理所当然,首先指的是数据体量空前巨大,远远超出传统计算机处理数据量的级别。

  当前伴随着计算机网络技术的迅速发展和互联网的高速普及,信息数据量已由TB(1TB=1024GB)级升至PB(1PB=1024TB)、EB(1EB=1024PB)、ZB(1ZB=1024EB)级,并仍在呈爆炸式地增长。据悉,全球在2010 年正式进入ZB 时代,2012 年全球数据量达到5.2ZB,预计到2020年,全球将总共拥有35ZB 的数据量。有一个形象的比喻可以帮助人们理解这些数据的规模。如果把35ZB 的数据全部刻录到容量为9GB 的光盘上,其叠加的高度将达到233 万公里,相当于在地球与月球之间往返三次。

  其次,王伟平表示,“大”也体现在处理的数据类型多样化,远远超出传统数据格式和分析工具能处理的范畴。

  以往数据大都以二维结构呈现,但随着互联网、多媒体等技术的快速发展和普及,视频、音频、图片、邮件、HTML、RFID、GPS 和传感器等产生的非结构化数据,每年都以 60%的速度增长。预计,非结构化数据将占数据总量的80%以上。

  此外,他认为大数据还要求数据处理的实时性。大数据的数据流往往为高速实时数据流,而且往往需要快速、持续的实时处理,能在第一时间抓住重要事件发生的信息。

  如果从军事领域看,指挥控制系统、天基支撑系统、信息处理系统,各种侦察、监视、探测系统的信息量越来越大,大数据在指挥机构中的管理也变得空前重要和复杂。如何对海量战场数据进行存储与深度分析,如何判别数据的真实性,数据来源的可靠性,确保数据传输的安全性,是未来战争双方面临的问题。

  信息化战争对大数据的要求

  军事理论界普遍认为,早在上个世纪90年代,信息化战争开始崛起。它是一种通过使用信息化战争武器影响敌方信息与信息系统,保护己方信息与信息系统,从而取得战场信息优势的作战样式。它本质上是通过信息作战手段,以“信息流”控制“能量流”和“物质流”,剥夺敌方的信息优势、保持己方的信息优势,从而夺取战场制信息权。

  军事评论员宋忠平向《中国科学报》记者说明,传统的信息战包括了网络攻防战,常规作战中的干扰与反干扰,还有刑侦系统下的侦测与反侦测等内容。“信息战打的就是信息流的战争。从整个信息流的转换来看,谁控制了最真实的信息流,谁就控制了这场战争的主导权。”宋忠平说,“夺取制信息权已经成为夺取制空权、制海权的先决条件,是未来战争胜败的决定性因素。”

  但他也表示,传统信息战在处理信息以及数据方面遭遇到了各种挑战。首先是传统信息通道有限,无法一次获取大量信息。同时,不仅仅是数据量大幅增加,数据形式包括了战场感知数据、影像、视频情报等各种类型,仅仅依靠现有信息技术,不能及时高效地分析和处理这些数据。

  据报道,伊拉克战争爆发当日,美军驻卡塔尔和科威特前进指挥所由于无法处理保障机构提供的海量数据,不得不关闭设备,从而造成指挥所与部分突击方向的通信联系几乎中断。

  此外,宋忠平指出,传统信息系统的数据分享能力比较弱。“传统战争是一种离线状态下的作战方式,上级给下级分配任务,并在离线状态下实行,最后向上级汇报一个战果。而且命令一般只能管一个军一个师,因为他们往往是作为一个独立的作战单位。这也导致了相关部门往往各自为营,影响协同作战的效率。”

  在这样的背景下,信息化战争对大数据传输、存储、分析产生了特殊的要求。

  首先是数据处理的实时性要求。信息化战争中产生的海量数据最终要汇集到各级指挥中心和处理中心,这些数据源源不断地从各种传感器、情报机构以及信息中心传输汇聚到一起,要对这些数据进行实时处理。宋忠平认为,战场所有信息哪怕是一个单兵的信息都需要通过大数据传到指挥控制中心,以了解前线情况,特殊状况下甚至可以对某个单兵的装备下达命令。因为,他可能正处在最有利的地形,可以获取最大的优势。

  其次是数据融合。宋忠平提出,通过使数据链的连路拉短,以前需要四至五级的管理才能下达命令,未来可能只需要三级管理完成,这样才能有助于一体化作战,而不是各个军兵种单独作战,随时随地调整作战指挥。

  此外,在他看来,大数据时代,信息防御难度尤其加大,对于数据安全要求更高。一般而言,信息化战争对数据传输的信息安全要求主要体现在解决防窃听、抗干扰和防止虚假信息欺骗的问题上。未来恐怕需要一套新的防御机制,以确保信息安全。

  由此可见,在大数据时代的信息化战争中,各国军事体系的对抗将在更大程度上依靠各种军事信息系统、App和数据,在正确的时间、正确的地点为正确的决策、指挥和控制提供正确的信息。而使信息实现快速合理分发的前提,是要有对数据的统一调度和管理,让最即时的战场信息传递到最迫切需要的部门。随着战场数据量的增大,高效存储与分析海量数据,从数据中发掘敌我态势的变化,预测出最合理的作战方案,使海量数据更好地为信息化战争服务是军事大数据处理的目标。

  军事数据挖掘面临挑战

  不过,王伟平指出,大数据时代面临的一大挑战是信息的价值密度低。无论是分析人员还是智能系统都需要“大海捞针”,从海量数据中找到有用信息。“这也充分体现了数据挖掘的重要性。”他强调。

  数据挖掘是一个在海量数据中利用各种分析工具发现模型与数据间关系的过程,它可以帮助决策者寻找数据间潜在的某种关联,通过发现被隐藏的、被忽略的因素,就能够在数据存储和管理过程中,挖掘出重要的情报信息,作为决策和行动的依据。

  据宋忠平透露,在“9·11”事件发生前,情报研判人员是掌握了大量数据的,但却忽视了其中有价值的情报。

  因此,在“9·11”事件之后,美国国防部高级项目研究在次年的技术年会上,阐述了如何在统一集成的数据库中应用数据挖掘技术。

  所谓新的数据资源就是“交易空间”。如果恐怖分子要计划、实行一次恐怖活动,他们必定会在信息空间留下某种“数据脚印”。也就是说,他们需要“交易”。这种交易的数据记录,可以是通讯、财务、教育、医疗,也可以是旅行、交通、出入境、房屋等等其他一切数据记录。美国正是在“交易”空间中应用数据挖掘技术,从而发现和追踪恐怖分子的。

  据了解,2002年,阿富汗境内的大毒枭准备为基地组织等恐怖分子提供资金时,美军的情报分析人员正是通过数据挖掘,把作战方案库里的数据与有关基地组织情况库里的资金数据进行实时、自主关联,从而引导美军先敌一步采取行动。

  那么,如何从技术上提升数据挖掘的能力。王伟平告诉《中国科学报》记者,在入口处对数据质量进行把控是非常关键的。也就是说,数据准备是数据挖掘的重要前提,因为它直接影响到数据挖掘的效率和精准度。“如果质量参差不齐的数据统统进入通道,便很难再对质量不高的数据进行处理,他们将对有用信息造成严重的干扰。”

  简言之,在数据准备阶段,需要对数据进行清洗,其次,选出需要分析的数据,缩小处理范围。而在数据预处理阶段,包括了消除重复数据、消除噪声、遗漏数据处理、数据类型转换等,目的是把数据处理成适合于数据挖掘的形式,并在数据选择的基础上对挖掘数据作进一步的约简减少内存资源和处理时间,使挖掘更有效。

  未来战争形态将发生改变

  奥巴马政府于2012年3月29日发布了《大数据研发倡议》(Big Data Research and DevelopmentInitiative),将大数据研发提升为国家政策。而美军大数据项目正是美国国家项目的重要组成部分。据了解,美国国防部及其下属国防高级研究计划局现有的大数据项目共有10个,其中,数据到决策、网络内部威胁、影像检索与分析、X-数据项目等是具有代表性的。

  最重要的数据到决策项目,主要指的是通过各种新途径充分利用海量数据,整合感知、认知和决策保障系统,以创造一种真正自主的系统,使之可以自主机动作业并作出决策;网络内部威胁项目目的是通过采用新式网络威胁判断技术,提高探知网络刺探活动的精度、频度和速度,从而及早暴露和防范对手的破坏活动,并提升己方的网络安全水平;影像检索与分析项目一旦取得成功,分析人员将能从海量视频库中快速、精确地检索特定的视频内容,由此便能充分、高效地挖掘影像中隐藏的有用信息; X-数据项目主要是通过开发大容量数据分析所需的可扩展算法,以便处理分布式数据存储库中的不规则数据。通过开发高效的人机互动设备和可视用户界面技术,以便在多样化任务中更好、更快地实行操作。

  有了大数据项目的实施和实现,未来战争可能发生革命性的变化。

  宋忠平认为,大数据最重要的价值之一是预测,把数据算法运用到海量的数据上来预测事情发生的可能性,因此,未来战争的指挥决策能力可以产生很大的飞跃。

  他向《中国科学报》记者举例,早在第一次海湾战争中,美军战前利用改进的民间兵棋,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。至此,作战模拟已经从人工模式转变为计算机模式。

  “依托大数据和云计算平台,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,作为战时决策的依据。”宋忠平说,“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。”

  其次,数据的融合有望打破军种之间的壁垒。大数据可以解决军队跨军种、跨部门协作的问题,真正实现一体化作战。

  除此之外,宋忠平认为,大数据可以改变未来的战争形态。美军尤其追求大数据支撑的拥有自主能力的无人作战平台。例如,目前全世界最先进的无人侦查机“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齿轮。宋忠平指出,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,无人机甚至有可能摆脱人的控制实现完全的自主行动。美军试验型无人战斗机X-47B就是这一代表,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实行作战任务。

  “全球鹰”无人机

  延伸阅读

  从数据到决策

  信息系统的信息处理速度、目标态势获取时间、决策周期以及快速响应时间决定着军事行动的成败。在大数据背景下,加快战场信息流转,缩短“从传感器到射手”的周期,实现“发现即摧毁”的作战目标,成为信息系统建设必须解决的首要问题。因此,“数据到决策项目”成为了美军大数据项目中最为关键的一个。目前,美陆军已经提高了对海量信息的融合处理能力,正在建设的智能化作战决策支撑系统也取得了一些成果。

  美陆军分布式通用地面系统

  2012年底,美国陆军开始在全球全面部署经过作战验证的情报系统。12月14日,“陆军分布式通用地面系统”(D6A)获得批准,并由国防采办实行委员会(DAE)负责实施。

  此前,D6A只是作为一种快速反应能力,成功用于伊拉克和阿富汗。目前D6A已获批用于陆军所有部队,并已部署到所有旅级单位。“快速反应能力”是指一种可以快速部署,以满足最直接、最迫切需要的系统,比如作战环境,但它不一定获得了全面部署的批准。

  D6A用于整个陆军以及它与联邦情报机构和盟军之间的任务、处理、开发和传播情报,取代了9种不同类型的旧系统,成为陆军现代化计划的重要组成部分。D6A可以帮助用户共享应用程序、文本文件、图表、照片、地图等等。与旧系统相比,D6A在2012~2017年可节约3亿美金。而在整个寿命周期中(2012~2034年),D6A可节约大约12亿美金。

  “泰坦”认证网络战术信息技术

  “泰坦”认证网络战术信息技术(Tactical Information Technology for Assured Networks, TITAN)的功能类似于网络搜索引擎应用App,指挥官用于在战术作战中心监控接收到的信息和发布更新后的指令。“泰坦”可根据具体任务需求过滤信息,清理指挥官的计算机屏幕(桌面),提供与地形图、图片和文本链接的简明指令模板,以形成通用作战图。“泰坦”还提供了对未来指挥所(CPOF)和21世纪部队旅及旅以下作战指挥/蓝军跟踪(FBCB2-BFT)系统的支撑,可融合来自其他领域的关键数据。

  智能式网络中心移动指挥控制App

  智能式网络中心移动指挥控制App(Command and Control Mobile Intelligent Net-Centric Software)是一种手持式任务指挥系统,可接收和发布己方和敌军部队的位置信息,综合来自战术无人值守地面传感器等各类传感器和雷达探测系统的信息,从而实现对敌军进展的实时监控和对薄弱区域的防护。

  作战人员伴侣人工智能App

  作战人员伴侣(Warfighter Associate)人工智能App,可自动搜寻各类文本交谈工具,探测士兵之间有关敏感目标的对话信息,提前将其反馈给未来指挥所的通用作战图,例如当某部队的士兵发现地雷场后,通常会在各类信息系统上人工输入相关信息,该App能够自动提取地雷场的网格坐标,将其自动输入未来指挥所系统,提前15~20分钟,在通用作战图上生成相关信息,否则该信息会延迟或被淹没。在人工智能技术、作战理论与战术常识数据库的驱动下,“作战人员伴侣”能完成清理未来指挥所显示屏、突出重要信息、提供警告和建议等辅助用户决策和实行正确的行动方案的功能。(来源:《中国科学报》)

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责任编辑:陈卓阳

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