军队信息化建设范式研究:论数字化、网络化、智能化到平行化的融合发展

x
用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈

  作者:陈小青,国防大学副教授,研究方向:军事管理信息化

  

  以信息化为主导的世界新军事变革正在改变着传统战争形态和军队发展模式,推动军队向信息化转型,加快军队信息化建设已成为世界各国的普遍选择。习近平主席指出“要坚定不移把信息化作为军队现代化建设发展方向”“到二〇二〇年基本实现机械化,信息化建设取得重大进展”“要把握数字化、网络化、智能化融合发展的契机,以信息化、智能化为杠杆培育新动能”。

  军队现代化的关键是信息化,我军自上世纪70年代开始信息化建设以来,仍有待取得重大进展,症结何在?只有着眼未来,注重顶层设计和理念的超前创新才能掌握主动,只有深刻理解和把握军队信息化的发展规律和方向,才能实现融合发展、快速发展和跨越发展。本文希望通过对军队信息化建设范式的论述,能够推动对上述问题的前瞻性探讨。

  一、军队信息化建设的内涵

  目前,世界主要国家军队中,使用“军队信息化建设”这一提法的并不多,主要是俄罗斯、日本和韩国等,以美国为代表的西方国家主要使用“军事转型”一词。军事转型的实质是使工业时代的机械化军队转变为信息化时代的军队,军队信息化建设的目的是把机械化军队改造成信息化军队,两者虽然提法不同,但内涵相同、目标一致。

  《军语》对军队信息化的定义为:在军队各个领域广泛运用现代信息技术,发展改造武器装备,开发利用信息资源,聚合重组军队要素,提高体系作战能力,推进军队变革发展的目标、要求及相应活动和过程的统称。军队信息化建设是构建、完善军队信息化体系,推进军队信息化的一系列活动。

  军队信息化建设是一项规模大、技术含量高的复杂系统工程,是在国家最高军事领率机关的统一规划和组织下,在军队建设的各个方面应用现代信息技术,深入开发、广泛利用信息资源,全面提高整体作战能力的过程。军队信息化源于技术、基于系统、行于体系、归于转型,其本质是构建以信息为主导的新型军事形态;内涵是在军队各个领域广泛运用先进信息技术,改造升级武器装备,开发利用信息资源,聚合重组军队要素,提高体系作战能力。

  二、军队信息化建设相关文献综述

  随着网络信息技术的迅猛发展,军队信息化建设的内涵不断发生变化,国内外对军队信息化建设有不同的理解。胡正军将我军信息化建设分为单独领域建设、跨领域系统集成、一体化作战体系的局部构建和军队形态的整体转型四个阶段。汤奋等的观点是划分为初期探索阶段、重点建设阶段、快速提升阶段和加速发展阶段。周济院士将全球信息化发展划分为数字化、网络化和智能化三个阶段。美军信息化建设的主线是其综合电子信息系统不断发展和完善的过程,依据其信息系统的发展过程将其军队信息化建设分为萌芽阶段、启用阶段、发展阶段。其他各国军队信息化建设普遍也是经历孕育萌动期、启动探索期和深入发展期。

  胡正军划分的四个阶段,前两个阶段主要侧重于军事信息系统和武器装备,后两个阶段主要侧重于军队体制编制和军队整体形态,在对同一事物发展阶段进行划分时前后侧重点不同,在逻辑上存在归类标准不同的问题。美军的划分方式将军队信息化建设等同于信息系统的建设,不当缩小了军队信息化建设的内涵。笼统的将军队信息化建设划分为初期探索、重点建设、快速提升和加速发展阶段,或是划分为孕育萌动、启动探索和深入发展阶段,没能抓住主要矛盾,对军队信息化建设实践的针对性和指导性不强。

  上述对信息化建设的研究,在不同的历史时期对指导军队信息化建设发挥了应有作用,但尚不能充分体现当前军队信息化发展的时代特征,指明当前军队信息化建设的规律和方向。同时,阶段一词指的是事物发展进程中划分的段落。将军队信息化建设进行阶段划分,一定程度上割裂了军队信息化建设的连续性,不能体现其相关内容融合发展迭代升级的规律。范式是指特定的科学共同体在某一专业和学科中所具有的共同信念及由其共同信念所规定了的他们共同的基本理论、基本观点和基本方法。利用范式的形式对军队信息化建设进行区分,既可以体现其不同范式之间相互融合发展的过程,又能体现不同范式中所蕴含的核心理念、核心技术和核心方法。范式的划分既要以网络信息技术为主线,又不能局限在信息系统上。

  军队信息化建设有哪些范式?回顾历史,依据虚拟军事空间发展壮大的过程,及其与真实军事空间互动解决军事问题的能力作用,军队信息化建设过程中可以归纳出四个范式。

  一是从20世纪中叶开始,军队信息化建设主要表现为以使用数字形式承载信息为核心理念,以计算机技术为核心技术,以各类单机版军事信息系统代替传统作业方式为特征的数字化范式。此时,真实军事空间的一些事物属性、作业流程开始通过数字化迁移到虚拟军事空间。虚拟军事空间从无到有,诞生了一个个零星孤立的“信息孤岛”,岛上还有能够处理信息的自动化装置。虚拟军事空间开始与真实军事空间一起解决军事问题,虚拟军事空间起到较小的辅助作用。

  二是从20世纪90年代中期开始,军队信息化建设开始进入以实现信息传输共享为核心理念,以互联网技术为核心技术,以分布式信息系统互联互通为特征的网络化范式。此时,虚拟军事空间中各个信息孤岛通过信息交互网络紧密联系,实现信息快速交换,虚拟军事体系初现端倪。虚拟军事空间与真实军事空间一起处理军事问题时,能够大幅节约时间、跨越空间隔阂,发挥重要的不可替代作用。

  三是从21世纪初开始,军队信息化建设涌现出以智能信息处理与应用为核心理念,以新一代人工智能为核心技术,以无人智能作战为主要特征的智能化范式。此时,虚拟军事空间开始出现“生命的火种”----虚拟智能体,其具备人的部分心智功能,能够学习访问挖掘所需信息并控制自动化装置,多个虚拟智能体能够进行网络协同互操作。虚拟军事空间与真实军事空间一起解决军事问题时,能够大幅减轻人的负担、提高军事信息系统的智能化程度,发挥仅次于人的巨大作用。虚拟智能体的局限在于其暂时只具备弱人工智能,能够理解的知识不够通用全面,自主学习能力距离人类智能还有较大差距,尚不能独立解决复杂的军事问题。

  四是面向未来,平行化将成为军队信息化建设的又一个范式。此时,由于数字化网络化智能化高度融合发展,万物向虚、万物互联、万物智能后,虚拟军事空间高度繁荣,虚拟军事体系解决军事问题的能力与真实军事体系并驾齐驱。就像人类从小孩逐步成长为大人的过程中,通过他在与真实世界互动的过程中不断自我学习和借鉴,其智慧程度和解决问题的能力就能不断提高。甚至由于其虚拟军事体系的虚拟、快速、容量大等特性,在某些方面能够超越人类极限。平行化思想的理念是:在网络信息技术支撑下,构建与实际社会系统能够平行互动的虚拟社会系统,通过虚实空间的互动交流和相互借鉴,实现对实际复杂系统的控制与管理。平行化思想现已广泛应用到平行指挥与控制、平行数据、平行情报等领域。

  数字化网络化智能化平行化四个范式并不是决然分离的,而是随着网络信息技术的发展逐步交织融合、螺旋式迭代升级,反映了军队信息化过程中,虚拟军事空间从无到有发展壮大,并与真实军事空间平行互动解决军事问题的规律。

  三、军队信息化建设的四个范式

  (一)数字化

  数字化原有的概念是将物理的模拟量转化为数字形式表示,方便数据处理和传输的过程,通常是通过对模拟信号采样,并量化成离散的数字。在本文中表示军事知识、物理实体和处理流程虚拟化的过程。自20世纪中叶起,世界发达国家军队先后进入数字化阶段,我军在70年代末期,才在指挥领域开始了军队指挥自动化的建设,拉开了信息化建设的序幕。在数字化阶段,主要通过计算机代替手工作业、处理军队指挥和日常管理保障等业务,解决一些重复的、繁杂的计算和操作问题。随着计算机技术的发展,军队各领域为提高指挥和工作效率,开始发展指挥控制、信息通信、情报侦察、预警探测、综合保障等信息分系统,其典型成果是单机的数据库、文电编辑处理软件、计算机标图系统、管理信息系统等。

  这一范式下,以技术手段代替手工作业、提高业务自动化处理水平为主,信息系统主要在各自专业领域独立发展,信息化在机械化体系框架内孕育、萌芽和成长,信息技术和信息化武器装备不断嵌入机械化军队体系,开始由机械化向信息化过渡。代表性作战理论是美军于20世纪80年代基于C4I系统提出的“空地一体战”思想。

  数字化的主要特征为:第一,数字技术在军队中得到普遍应用,代替大量手工作业;第二,各领域开始建立自己的信息系统,军事建模仿真、数字化装备、信息化管理得到发展;第三,初步实现了指挥控制、信息通信等领域的集成优化。

  数字化是军队信息化建设的必要基础,贯穿于军队信息化建设的四个基本范式和全部发展历程,其高级形式是万物向虚。

  (二)网络化

  网络化是指利用计算机技术、通信技术、网络技术,将独立分散的信息单元和网络相互连接成网络系统的过程。20世纪末,随着网络技术的快速发展,军队开始对各类独立的信息系统“烟囱”进行综合集成,以实现军队建制单位之间的信息共享,以及与武器平台、传感器和单兵有机连接,实现军队指挥控制、信息通信、预警探测、信息对抗、作战保障等系统的互联互通,其典型成果是分布式的一体化指挥平台、联合导控训练评估系统、联合99工程等。

  这一范式的应用过程中,在传统网络技术升级并与物联网结合的基础上,基于泛在网络的军事信息系统综合集成全面展开,并逐步形成信息化军队的雏形。作战样式方法发生革命性变化,军队的作战能力大幅提升。世界发达国家军队经过近30年的建设和发展,已全面进入网络化时代,代表性作战理论是美军提出的“网络中心战”思想。

  网络化的主要特征为:第一,实现横向、纵向和端到端的系统集成,军队指挥体制向扁平化发展;第二,建立起了分布式的指控信息系统,实现信息共享、快速流动和互联、互通、互操作;第三,网络空间成为新的战场,并对战争胜负起到关键性作用。

  网络化以数字化为基础,标志着军队信息化建设从集中式走向分布式协同,是军队信息化建设规模化集成化的必然要求,其高级形式是泛在网络和万物互联。

  (三)智能化

  人工智能研究机器如何模拟和超越人类的学习认知、感知、分析决策、控制等心智相关能力,智能化就是人工智能在军队信息化中的应用。随着神经网络技术的涅槃重生和云计算等信息技术的不断发展,大数据智能、人机混合增强智能、群体智能、跨媒体智能等新一代人工智能技术取得突破性进展。作战中,战场传感设备能够在对抗环境中实现态势目标的自主认知,帮助指挥员快速定位、识别目标并判断目标的威胁程度;智能辅助决策系统根据对战场态势的智能认知,自动生成多个目标打击方案及评估不同方案的优劣,为指挥员提供决策建议;指挥控制系统根据指挥员的命令远程控制智能武器终端对目标实施打击;智能传感设备将目标打击效果实时传输到指控终端。整个过程实现了对战场态势的实时感知、智能认知、快速决策和精准控制,能够帮助指挥员及时把握战机、掌控全局,其典型应用是智能辅助决策系统、人机交互系统和无人自主武器平台等。

  智能化范式强调人机协同智能,它使机器智能与人类智能协同配合,并最终走向融合,从而将智能优势转化为军事决策优势和行动优势。近年来,世界各国军队均在军事智能化领域积极谋篇布局,代表性作战理论是美军提出的“第三次抵消战略”思想。

  智能化主要特征:第一,军事指挥智能化,计算机辅助决策系统更加智能化,有效克服人性弱点,提升指挥决策的正确性;第二,军事装备智能化,主要是各种无人武器平台的运用,打造立体无人作战体系;第三,作战方式智能化,使侦察-控制-打击-评估全过程,不需要大量人员在前端参与,作战中实现高度无人化。

  智能化以数字化网络化为基础,标志着军队信息化建设的重心从事物转移到人,计算机开始承担原来只有人才能执行的任务,代表着军队信息化步入高级阶段,其高级形式是万物智联。

  (四)平行化

  平行化是指运用数字化网络化智能化技术,通过数据驱动构建平行于真实军事体系的虚拟军事体系,利用学习与培训使虚拟军事体系模拟人类心智能力,通过计算实验与评估实现对现实方案的定量分析,通过虚实互动实现实时信息反馈,实现“数据-信息-知识-智慧”的自动转化,并可通过平行执行的方式实现从虚拟军事体系到真实军事体系的有效控制管理,如图1所示。

  

  图1 平行化范式的基本理念

  未来作战,虚拟军事体系将来自实际战场的实时态势信息以数据可视化的形式在虚拟军事空间中“真实”的展现在作战人员眼前;智能辅助决策系统对来自虚拟军事空间中的传感器数据、社会数据等进行计算实验,生成多个作战方案并将评估结果反馈给指挥员;指挥员下达命令后,命令以代码指令的方式通过虚拟军事体系自动传送到相关无人武器终端,同时,作战人员也可通过指控系统或对虚拟空间“映射实体”的操作实现对武器终端的远程人工控制和管理;虚拟军事体系可以结合经验数据和实时战场反馈数据对作战方案进行平行或超前执行,提前预知战场发展态势,辅助指挥员实时调整作战方案,如此形成闭环模式,引导战场态势向预想方向发展并不断优化执行过程。

  平行化范式下,军事信息系统逐渐具备人的心智相关能力,形成智能军事信息系统,实现人机智能深度融合。虚拟军事空间与真实军事空间并驾齐驱、平行互动,人通过智能军事信息系统实现对虚拟军事体系和真实军事体系的双重控制,如图2所示。

  

  图2 平行化范式的运行机理

  平行化的主要特征:第一,虚拟军事体系与真实军事体系位于同等重要地位,它们通过智能军事信息系统进行密切的平行互动,构成平行军事体系,真正实现一体化联合作战、建设与管理。第二,智能升级为平行军事智能。平行军事智能是从虚拟军事空间和真实军事空间之间的交互和执行中生成的一种智能形式,特点是:军事数据驱动,基于虚拟军事体系的建模,以及基于计算实验的系统行为分析和评估。第三,为解决达到一定规模的、具备“不可分”“不可知”的作战、建设和管理方面的复杂军事问题提供了方法手段。这类复杂军事问题由于人在回路、涌现性、混沌性等特征,不能通过在真实军事空间用还原法分析解决。此时,可以将求解这类“复杂战争方程”的解空间扩展为由虚拟军事空间和真实军事空间共同构成的“复杂军事空间”,突破传统军事理念、方法及资源的约束,通过平行军事体系计算试验评估可能的解决方案,从而得到复杂军事问题的满意解。就像数学对于虚数概念的引入,虚数与实数共同构成“复数空间”,使得许多过去无实数解的方程变得有解。

  平行化是数字化网络化智能化深度融合发展的更高层次,是把握军队信息化建设发展潮流之需,也是赢得未来战争之基,必将深刻影响和改变人类对战争的认知,重塑军队的组织结构,催生新的战争形态,引领军队信息化建设发生质的飞越和颠覆性的变革。

  意大利军事思想家杜黑说过:“要想制造一件好的战争工具,必须先问自己下次战争将是什么样子”。当前,我军信息化建设正处于数字化网络化深入发展,智能化浪潮席卷而来的爆发式发展时期,如何制造出打赢未来信息化战争的“好工具”?面向未来,清醒认识自身当前发展中所处的位置和存在的问题,正确把握军队信息化建设多种范式融合发展的契机,是我军信息化建设的关键。

  来源:《国防科技》(2019年第1期)

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

跟贴 跟贴 0 参与 0
© 1997-2020 网易公司版权所有 About NetEase | 公司简介 | 联系方法 | 招聘信息 | 客户服务 | 隐私政策 | 广告服务 | 网站地图 | 意见反馈 | 不良信息举报

科技创新资讯平台

军事和安全为主的新型高端智库

头像

科技创新资讯平台

军事和安全为主的新型高端智库

7161

篇文章

14251

人关注

列表加载中...
请登录后再关注
x

用户登录

网易通行证/邮箱用户可以直接登录:
忘记密码