“大数据”对美陆军信息系统建设的影响

　　截至2011年底，全球互联网总数据存储量已达100亿TB（TB，万亿字节，计算机常用存储单位——编者注）以上，并且正在以59％以上的年增长率增长，世界即将进入所谓的“大数据”时代。

　　“大数据”需要存储、服务并分析千兆位数据的技术，这也催生了数据挖掘、商业统计分析等业务活动。针对指挥官在“大数据”时代背景下，准确发现首要环节，选择行动方案的需要，美陆军在信息融合、任务指挥辅助决策和人工智能应用等领域重点建设，不断提高“从数据到决策”的能力。

　　随着我军信息化建设水平的提升，应着眼于地面战场上目标多源感知的特殊性，增强对“大数据”问题的紧迫感，发展利用智能化数据融合与分析技术，持续开展指挥控制系统的升级改造，不断增强动态、实时的数据处理能力。

　　“大数据”对军事信息系统的挑战

　　所谓“大数据”，一是指信息量大，也就是信息的指数级增长、获取和使用；二是指数据复杂，也就是非结构化数据，很难用传统的数据处理方式去处理；三是信息处理时效，数据量如此之大，数据又这么复杂，还要得到及时的处理。这三点结合起来，就会发现现有数据处理工具无法处理。问题涉及到从信息存储、处理、传输，直到分发应用的每一个层面。

　　实现“大数据”的高效存储和高速传输

　　侦察监视卫星、有人与无人侦察机、战场侦察雷达等各类战场传感器每天采集大量语音和影像情报，其访问和交付的可用性面临重大挑战，需要提供虚拟化存储技术和超大容量数据高速传输技术，解决数据组织、管理、存储、传输等问题。

　　实现“大数据”的高效获取和检索

　　战场感知数据、影像、视频情报等各种富媒体［富媒体包括多媒体（二维和三维动画、影像及声音）。它包括HTML、Java scripts、Tnterstitial间隙窗口、Microsoft Netshow、Real Audio、Flash等，随着技术的进步，名单可能会进一步加长——编者注］数据不像电话簿那样，可以用二维数据表来表达，它属于非结构化数据，在“大数据”之下更是搜索困难，速度缓慢，无法满足快速决策的要求。目前关注的焦点是实现优化搜索，需要解决异构分布系统横向集成、一站式数据检索等问题。

　　使“大数据”转化为可供决策的知识

　　“大数据”存储与传输固然是一个大问题，但真正的问题是如何让“大数据”更有意义，也就是自动化、智能化地在“大数据”里面寻找模式、规律和特征知识，用于态势感知和战场空间管理，并帮助领导部门做出更好的决策。这就需要利用和开发一些非传统的数据筛选工具进行分析、挖掘，最终提供有用的数据洞察为决策所用。

　　美军应对“大数据”的基本策略：“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。

　　“从数据到决策”策略的基本内涵

　　2011年4月19日，在为期两年的国防科技战略研究的基础上，美国国防部科学技术执行委员会发布了《2013～2017年国防部科学技术投资优先项目》，从综合需求表单中的54项中选出7项战略投资优先发展项目，分别是：从数据到决策（From data to decision）、网络科技、电子战和电子防护、工程化弹性系统、大规模杀伤性武器防御、自主系统和人机互动。其中，“从数据到决策”排在第一位，凸显出解决数据过载，提高数据分析智能化、自动化水平，提供知识服务，缩短决策周期等问题的重要性和紧迫性。

　　“从数据到决策”的基本内涵是，通过科学和应用方案，减少分析、处理和利用“大数据”的时间周期与人力。

　　长期以来，美军所确定的发展战略和方针都涉及到从数据优势转换到决策优势的问题，而且采取了一系列措施促进这一问题的解决，尤其是确立了“网络中心战（Network-centric warfare，NCW）”的理论，按照“以数据为中心”的架构来开展整个国防部信息系统的建设。这为“从数据到决策”建立了基础性体系架构。将“从数据到决策”确立为优先发展项目，更加明确了美军应对信息过载问题的决心。

　　“从数据到决策”的建设目标

　　美军“从数据到决策”计划的建设目标在于三方面：第一是解决情报、监视和侦察“大数据”的处理问题，包括平时采集的基础数据的处理，更重要的是要快速“响应”，高效处理战时或应急采集的海量数据；第二是要从“大数据”中取得可以形成指令的信息，也就是从数据中高效提炼出决策和执行人员所需要的“知识”，这主要涉及数据自动化处理、数据分析、数据挖掘的问题；第三是强化基于“大数据”的信息实时融合，各类数据必须与相关背景和态势信息融合，以提供关于威胁、选择和后果的清晰图景，这主要涉及通用作战图的实时更新与完善。

　　以上问题并非美军信息化建设历程中新出现的问题，这些问题在十几年前就开始提出，当时称为“信息过载”。随着美军ISR（情报、监视和侦察）采集能力的大幅提升，数据处理能力、分析能力、融合能力以及数据管理体系远远跟不上采集能力的发展，难以满足决策需求，从而使美军的信息优势难以得到充分发挥。

　　美陆军信息系统“从数据到决策”能力建设的主要成果

　　尽管“大数据”和“缩短决策周期”问题最近才被美国国防部提升到战略层面，但数据淹没问题对于地面部队作战行动的影响已十分突出，凸显出解决“从数据到决策”问题的紧迫性和重要性。针对在海量数据背景下，指挥官“精确指出什么是最重要的，从而选择行动方案”的问题，美陆军已经经略多年，提高了对多源海量信息的融合处理能力，正在建设智能化作战决策支持系统，也取得了一些成果。

　　陆军分布式通用地面系统有效提高了多源海量信息的融合处理能力

　　美陆军拥有强大的情报侦察网络，一个斯特赖克旅就装备有24辆M1127装甲侦察车、4部地面监视雷达和3架“影子”200战术无人机，还能通过“特洛伊”卫星终端访问国家情报资源。提高相应的信息融合处理与分析能力，实现对各类海量信息数据的有效融合是近年来美陆军ISR领域建设的重点。从2005年作为一项快速反应能力需求，装备驻伊拉克部队以来，截至2010年底，90%的美陆军部队已经装备了第三版陆军分布式通用地面系统（DCGS-A V3），该系统能够融合来自所有层级（包括战术、战区、国家层级）、所有来源（包括传感器、无人机、侦察车、其他军种的ISR平台和卫星数据等）的信息，有效解决了对海量信息的融合处理与分发问题。该系统既可作为情报分析工具，实现对建制内和支援情报单位的整合；也可作为陆军作战指挥系统的ISR部分，从指挥官的角度出发，对技术数据和信息进行评价；还能向建制内单位提供对特定传感器的控制与数据处理能力。

　　“泰坦”认证网络战术信息技术将提供强大的信息过滤工具

　　“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软件，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）系统的支持，可融合来自其他领域的关键数据，例如关于己方部队实力的保障信息或关于占领某一检查站敌军的探测信息。

　　智能式网络中心移动指挥控制软件将提高连级分队的任务指挥能力

　　智能式网络中心移动指挥控制软件（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软件将利用网络嗅探实现通用作战图的自动更新

　　作战人员伴侣（Warfighter Associate）人工智能软件，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，该软件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，否则该信息会延迟甚至可能被淹没。在人工智能技术、作战理论与战术知识数据库的驱动下，“作战人员伴侣”将能够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执行正确的行动方案的功能。

　　2011年7～8月，美陆军研究、发展与工程司令部的通信与电子研究、发展与工程中心（RDECOM），在例行的迪克斯堡演习中，首次以“从数据到决策”的视角，评估了近年来部分陆军信息系统的建设成果，重点针对旅和旅以下部队的信息融合、任务指挥辅助决策和人工智能应用等领域的问题，验证了各种技术对各级决策人员行为速度、准确性和完备性的影响。

　　美军“从数据到决策”发展策略对我信息系统建设的若干启示

　　通过对美军“从数据到决策”发展策略与信息系统建设的分析，我们可以总结美军经验，得到一些有益启示。

　　智能化的数据融合与分析技术，是实现“从数据到决策”的根本途径

　　在战场“大数据”背景下，减少流向那些只需要结果的关键位置的信息流，能够减轻指挥的负担，提高战场效率。利用先进的数据处理、分析、挖掘技术，开发智能化的网络搜索引擎，减少信息融合所需的人力与时间，提高信息产品的精确性，生成有价值的相关信息，是实现“从数据到决策”的根本途径。

　　持续增强指挥控制系统的智能化数据处理能力，是完成“从信息到指令”的基本前提

　　美陆军利用网络搜索引擎的原理，在CPOF和FBCB2-BFT等指挥控制系统的基础上开发嵌入式应用软件，实现了对信息接收的智能监控，降低了因任务理解不准确所可能发生错误的概率，加快了通用作战图的自动更新，提升了战场信息流转“从信息到指令”的准确性和节奏。随着我军信息化建设水平的提升，根据任务需求和技术可能，持续开展指挥控制系统的升级改造，不断增强动态、实时数据处理能力，是实现战场信息快速、有效流转的基本前提。

　　编辑/刘兰芳

　　□张新征 李海鹰

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