2011年，美國總統(tǒng)科技顧問委員會認為美國政府缺乏對大數(shù)據(jù)相關技術的投入，2012年美國科技政策辦公室隨即推出了《大數(shù)據(jù)研究與發(fā)展計劃》，并成立了專門的大數(shù)據(jù)高級領導小組專職負責美國大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略部署。隨后，美國信息技術與創(chuàng)新基金會于2013年發(fā)布了《支持數(shù)據(jù)驅(qū)動型創(chuàng)新的技術與政策》，美國總統(tǒng)行政辦公室于2014年發(fā)布了《大數(shù)據(jù)：把握機遇，保存價值》，大數(shù)據(jù)高級領導小組于2016年發(fā)布了《聯(lián)邦大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展戰(zhàn)略計劃》。

本文以上述美國大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略文件作為研究對象，結合美軍公開的軍事項目信息，重點分析了與軍事相關的大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，發(fā)現(xiàn)美軍把數(shù)據(jù)支撐決策作為大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的中心，安全是美軍大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的基礎。另外還分析了美軍大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略與美國政府大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的關系，發(fā)現(xiàn)美軍大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略與美國政府大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略有明確的分工和互補，具有暢通的軍民融合機制。

1 以數(shù)據(jù)支撐決策為中心

知己知彼，百戰(zhàn)不殆。自古以來，知識和信息在軍事決策中就具有重要作用，決策者綜合運用知識和信息形成智慧決策。準確的信息可以減少不確定性，有利于做出正確的判斷和決策。根據(jù)DIKW(Data，Information，Knowledge，Wise)概念鏈模式，數(shù)據(jù)(Data)經(jīng)過輸入傳遞系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成信息(Information)，信息經(jīng)主體接收處理后形成知識(Knowledge)，知識的綜合運用構成智慧(Wise)。數(shù)據(jù)是獲取信息、知識和智慧的基礎。在“小數(shù)據(jù)”時代，信息來源有限，決策人員需要在有限信息基礎上更多地依賴經(jīng)驗和直覺做出判斷和決策。在這種決策模式下，決策的正確與否主要依賴決策人員的經(jīng)驗和能力，具有較大的主觀性和偶然性。隨著大數(shù)據(jù)等科學技術的發(fā)展，依據(jù)客觀數(shù)據(jù)進行科學決策有利于擺脫決策的隨意性和主觀性，將決策從經(jīng)驗推向科學。數(shù)據(jù)支撐決策是指在決策過程中以數(shù)據(jù)作為決策和判斷的主要依據(jù)，減少根據(jù)經(jīng)驗和直覺進行決策帶來的主觀性和不確定性。目前，美軍決策過程的每一個環(huán)節(jié)都充滿了海量數(shù)據(jù)。如何使這些數(shù)據(jù)更加有效地支撐決策是美軍持續(xù)思考和探索的問題。

大數(shù)據(jù)為開展數(shù)據(jù)支撐決策、實現(xiàn)決策科學化提供了數(shù)據(jù)基礎，同時大數(shù)據(jù)量大、速度快、類型復雜和價值密度低等特點也給開展數(shù)據(jù)支撐決策提出了新的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在海量數(shù)據(jù)的組織、復雜類型數(shù)據(jù)的檢索和大規(guī)模數(shù)據(jù)分析3個方面。在美國公布的在研大數(shù)據(jù)項目中[1]，軍事類項目共9項，其中5項圍繞上述3個方面展開。

美軍開發(fā)了insight項目[2]用于融合情報、監(jiān)視和偵察(Intelligence，Surveillance，Reconnaissance，ISR)系統(tǒng)中的海量數(shù)據(jù)，指揮員和參謀人員能夠隨時使用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。ISR系統(tǒng)是美軍C4KISR(Command，Control，Communication，Computer，Kill，Intelligence，Surveillance，Reconnaissance，C4KISR)系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)來源，包含了分布在美軍的全球軍事基地中的衛(wèi)星數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)和無人機數(shù)據(jù)等類型復雜的大規(guī)模數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)支撐決策要求這些廣泛分布的數(shù)據(jù)能夠快速匯集到同一個地方，供指揮員和參謀人員進行決策時使用。美軍在此之前開發(fā)的全球信息柵格系統(tǒng)用于對美軍數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和使用，但其由于設計思路對大數(shù)據(jù)的考慮不夠全面而無法滿足大數(shù)據(jù)條件下開展數(shù)據(jù)支撐決策的需求。因此，美軍開發(fā)了insight項目用于快速接收、索引并存儲數(shù)據(jù)，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的組織與融合，指揮員和參謀人員能夠從中獲得和洞見來自多種復雜數(shù)據(jù)源中與任務相關的數(shù)據(jù)。

美軍的大數(shù)據(jù)中包含大量圖片和視頻數(shù)據(jù)，包括各類監(jiān)控視頻、航拍圖片等。傳統(tǒng)的文本檢索方法無法完成對圖片和視頻內(nèi)容的檢索，如檢索“特朗普”時無法獲取到包含美國總統(tǒng)特朗普的所有圖片和視頻，更無法完整發(fā)現(xiàn)決策所需的數(shù)據(jù)，無法進行數(shù)據(jù)分析和決策支撐。因此，美軍開發(fā)了視頻和圖像檢索與分析工具[3](Video and Image Retrieval and Analysis Tool，VIRAT)用于對視頻和圖像內(nèi)容的檢索和分析。VIRAT不僅能夠?qū)ΜF(xiàn)有圖片和視頻快速檢索，而且能夠?qū)崟r監(jiān)控視頻進行事件和內(nèi)容的監(jiān)控。

大數(shù)據(jù)分析是數(shù)據(jù)支撐決策的關鍵，在2018年公布的《美國國防戰(zhàn)略報告概要》中，美軍把大數(shù)據(jù)分析視作確保打贏未來戰(zhàn)爭的新興技術。美軍現(xiàn)公開的5項與數(shù)據(jù)支撐決策相關的大數(shù)據(jù)項目中有3項屬于大數(shù)據(jù)分析，分別是通用大數(shù)據(jù)分析工具XData[4]、針對自然語言的機器閱讀理解項目和針對實時視頻的Mind’Eye項目。

XData項目的目標是開發(fā)能同時對半結構化和非結構化數(shù)據(jù)進行分析的通用基礎平臺，可伸縮性和可配置性是XData的兩項基本指標。伸縮性是指能夠滿足不同數(shù)據(jù)規(guī)模的數(shù)據(jù)分析需求，它是通過云計算架構實現(xiàn)的；可配置性是指XData能夠提供場景可配置的大數(shù)據(jù)分析方案，以滿足不同軍兵種在各種作戰(zhàn)場景下的數(shù)據(jù)分析需求。

機器閱讀理解項目是針對美軍大數(shù)據(jù)中包含的大量自然語言數(shù)據(jù)而開發(fā)的，其目標是代替人工完成部分淺層問題的理解和回答，其背后的支撐技術是知識圖譜和深度學習。從海量文本數(shù)據(jù)中挖掘出有價值的內(nèi)容也受到了非軍事領域的重視，微軟研究院、斯坦福大學等國外機構均發(fā)布了閱讀理解數(shù)據(jù)集用以支持這方面的研究，百度、搜狗等國內(nèi)公司也與哈工大等知名高校合作發(fā)起了機器閱讀理解競賽以推動該領域的發(fā)展。

Mind’Eye項目以實時視頻為分析對象，主要解決士兵對戰(zhàn)場環(huán)境的監(jiān)視問題。傳統(tǒng)的戰(zhàn)場環(huán)境監(jiān)視做法是士兵隱蔽在監(jiān)視環(huán)境中進行24小時持續(xù)檢查，對士兵個人能力有較高的要求而且將士兵暴露于戰(zhàn)場的危險之中。Mind’Eye[5]通過開發(fā)智能攝像頭對監(jiān)視環(huán)境進行實施錄像并監(jiān)視環(huán)境中所發(fā)生的行為以文字形式實時輸出，只需安排一名士兵在安全的監(jiān)控室中即可完成對多個監(jiān)視區(qū)域的監(jiān)視。

數(shù)據(jù)支撐決策是美軍大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的核心，大數(shù)據(jù)分析是數(shù)據(jù)支撐決策的核心。美軍大數(shù)據(jù)分析的戰(zhàn)略部署包括開發(fā)通用的大數(shù)據(jù)分析工具和針對特定形態(tài)大數(shù)據(jù)載體的分析工具。出于保密需要美軍或許并沒有完全公開其大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略下的項目，但通過上述5個項目布局可以反映出美軍在數(shù)據(jù)組織與融合、數(shù)據(jù)檢索以及數(shù)據(jù)分析等方面的布局。

2 安全是美軍大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的基礎

安全是一切軍事行動的基礎。數(shù)據(jù)驅(qū)動決策等任何軍事行為的成功都建立安全基礎之上，沒有安全作為保證，一切行動都將面臨泄密乃至失敗的風險。美軍大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略首先考慮大數(shù)據(jù)本身的安全問題，其次考慮基于大數(shù)據(jù)技術解決美軍面臨的安全問題。在美軍公開的9項大數(shù)據(jù)項目中有4項與安全相關，其中兩項針對大數(shù)據(jù)本身的安全，兩項基于大數(shù)據(jù)技術避免美軍來自內(nèi)部或外部的安全威脅。美國大數(shù)據(jù)白皮書中重點討論了如何在確保隱私的情況下利用大數(shù)據(jù)技術排查來自內(nèi)部人員的潛在安全威脅。

大數(shù)據(jù)本身的安全是大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的基礎。云計算能夠為大數(shù)據(jù)提供強大的存儲空間和彈性的計算資源，是大數(shù)據(jù)分析的基礎。云計算的安全性決定了美軍大數(shù)據(jù)的安全性，美軍開發(fā)了兩個針對云計算安全的項目以保證美軍大數(shù)據(jù)安全。美軍提出了面向任務的彈性云[6](Mission-oriented Resilient Cloud，MRC)計劃。該計劃通過開發(fā)一系列用于檢測、診斷和應對黑客攻擊的技術以應對云計算環(huán)境下的傳統(tǒng)安全問題，擬開發(fā)一系列技術以允許云計算環(huán)境在遭受攻擊時仍然能夠保證大數(shù)據(jù)分析的可靠運行，以確保戰(zhàn)時敵方持續(xù)攻擊情況下美軍大數(shù)據(jù)能夠正常運行。數(shù)據(jù)的機密性也是美軍大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的重點考慮對象，美軍部署了基于加密數(shù)據(jù)的計算[7](Programming Computation on Encrypted Data，PROCEED)計劃以應對云計算環(huán)境下大數(shù)據(jù)分析面臨的數(shù)據(jù)泄密問題。PROCEED計劃的特點是能夠?qū)用艿臄?shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析，即在數(shù)據(jù)分析的全過程中數(shù)據(jù)一直處于加密狀態(tài)以最大程度減少明文數(shù)據(jù)被竊取的可能性。為達到上述目的，PROCEED開發(fā)了專門的程序設計語言和計算機算法。

在確保大數(shù)據(jù)安全的基礎上，美軍試圖利用大數(shù)據(jù)技術解決面臨的安全問題，主要包括來自外部的安全挑戰(zhàn)和來自內(nèi)部的安全威脅。針對外部黑客不斷對美軍網(wǎng)絡空間頻繁實施黑客活動的安全挑戰(zhàn)，美軍開發(fā)了虛擬空間威脅[8](Cyber-Insider Threat，CINDER)項目，目標是監(jiān)控、排查和檢測美軍虛擬網(wǎng)絡中的間諜行為。

相對于來自外部的威脅，美軍更注重對內(nèi)部人員潛在安全威脅的防范，尤其在斯諾登泄露國家安全局內(nèi)部文件事件發(fā)生后，美軍著手研究利用大數(shù)據(jù)技術評估內(nèi)部威脅。根據(jù)2015年大數(shù)據(jù)白皮書的披露[9]，國防部已經(jīng)開始試點對包括陸軍服役人員、文職雇員以及承包商在內(nèi)的3 370名雇員進行基于大數(shù)據(jù)的威脅評估調(diào)查，成功發(fā)現(xiàn)99名人員已經(jīng)陷入嚴重的經(jīng)濟危機、家庭暴力、吸毒或賣淫等指控。這些人員最終可能被臨時或永久性撤職，以消除內(nèi)部人員帶來的潛在安全威脅。美軍為了防范內(nèi)部人員誤操作帶來的風險，開發(fā)了多尺度異常檢測[10](Anomaly Detection at Multiple Scales，ADAMS)項目。該項目主要是防止由于內(nèi)部人員誤操作等無意識行為引發(fā)的潛在威脅。其基本原理是從內(nèi)部大數(shù)據(jù)中挖掘出異常模式，對可能帶來安全問題的潛在威脅發(fā)出警告并采取防范措施。

安全問題，尤其是網(wǎng)絡空間的安全問題越來越受到美國等軍事強國的重視。2017年8月18日，特朗普宣布美軍網(wǎng)絡司令部從此前的二級功能司令部成為美軍第十個聯(lián)合作戰(zhàn)司令部，以增強網(wǎng)絡安全管控和作戰(zhàn)能力。在此背景下，美軍大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略如此重視安全問題也顯得理所當然。

3 注重軍民融合發(fā)展

美國政府雖然沒有在官方文件中明確軍民融合發(fā)展制度，但是在實際運行中卻能夠保證“戰(zhàn)場”與“市場”之間的順暢通聯(lián)。從組織機構來看，美國國防部是美國聯(lián)邦政府的15個聯(lián)邦部門之一，國防部長、國務卿、司法部長和財政部長被認為是內(nèi)閣中最重要的4個官員。在美國政府歷次發(fā)布的大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略中，美國國防部都是重要的戰(zhàn)略制定者和執(zhí)行者，美軍大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略也在美國政府大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略中占據(jù)較長的篇幅。因此美軍大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的制定并非孤立存在，一直都是美國政府大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的重要組成部分，并且與其他行業(yè)部門之間有明確的分工。

從美國白宮科技政策辦公室(Office of Science and Technology Policy，OSTP)發(fā)布的世界上第一個政府主導的大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略《大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展計劃》[11]中可以看出，美國政府在制定大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略時充分考慮了軍事領域的布局。該計劃包含科學、環(huán)境、教育和國家安全4個領域，分別由美國國家科學基金會、美國國防部、美國國立衛(wèi)生研究院、美國能源部和美國地質(zhì)勘探局5個部門負責組織實施。有關國家安全的戰(zhàn)略計劃由美國國防部直屬機構美國國防部高級研究計劃局(Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA)負責具體實施。DARPA的宗旨是“保持美國的技術領先地位，防止?jié)撛趯κ忠庀氩坏降某健?，該機構發(fā)布的大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略計劃具有較強的前瞻性和軍事應用價值。美國政府在發(fā)布該計劃的同時還發(fā)布了一份更為詳細的正在計劃實施的大數(shù)據(jù)項目清單[1]。該清單包含70余項美國在研大數(shù)據(jù)計劃，其中DARPA負責的軍事大數(shù)據(jù)項目共9項，約占總項目的12.5%，與其他部門相比，占據(jù)較大比重。美國國防部在美國政府大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的起草和戰(zhàn)略實施中都扮演了重要角色，說明美國政府已經(jīng)將軍事大數(shù)據(jù)納入到政府大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的通盤考慮之中。

從美國大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的經(jīng)費預算分配來看，美軍大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略也是美國大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略中的重要組成部分。網(wǎng)絡與信息技術研究開發(fā)計劃(Network and Information Technology Research and Development Program，NITRD)是美國政府在1991年開始部署的一項具有國家戰(zhàn)略意義的研發(fā)計劃，提供一套框架和機制整合各聯(lián)邦部門資源以支持高級信息技術研發(fā)。NITRD計劃囊括了美國政府資助的重大信息技術項目，參與NITRD的各聯(lián)邦機構通過項目組成領域(Program Component Area，PCA)協(xié)調(diào)其開展的NITRD活動[12]。根據(jù)2017年發(fā)布的NITRD財政預算報告，2016年美國政府在大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略中總共投入5.5億美元，其中軍事大數(shù)據(jù)投入1.5億美元。雖然2018年政府大數(shù)據(jù)預算減少至5.1億美元，但軍事大數(shù)據(jù)的投入增加至1.7億美元。

從美國軍事大數(shù)據(jù)的部署領域來看，美軍大數(shù)據(jù)與政府大數(shù)據(jù)也有密切的分工和配合。美軍大數(shù)據(jù)主要包括決策和安全領域的大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，而大數(shù)據(jù)基礎設施、大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)結構等戰(zhàn)略布局則由美國其他部門完成。國防和軍隊作為美國政府的重要組成部分，其軍事大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略是在美國政府大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略全局考慮之下制定的，而非獨立為之。美軍大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略與非軍事部門的大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略有較為明確的分工和配合，基礎設施等領域由非軍事部門完成，為美軍大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略提供支持。美軍聚焦數(shù)據(jù)驅(qū)動決策的大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略和設計安全及隱私的大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的制定和實施。

4 結語

美軍把數(shù)據(jù)支撐決策作為其軍事大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的核心，與其建設C4KISR軍事信息處理系統(tǒng)、全球信息柵格以及網(wǎng)絡中心戰(zhàn)的理念相一致，是原有軍事戰(zhàn)略思想的進一步發(fā)展和提升。根據(jù)DIKW概念鏈理論，數(shù)據(jù)是信息、知識和智慧的基礎。隨著數(shù)據(jù)采集、傳輸和處理能力的進一步提升以及大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展，信息和知識將越來越依托于數(shù)據(jù)，指揮員將擁有豐富的信息和知識作為決策依據(jù)，決策也將更加科學化和理性化，情緒、心理等因素對指揮員決策的影響將越來越小。

安全是軍隊存在的根本價值所在，美軍把安全作為其大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的基礎也在情理之中。隨著未來戰(zhàn)爭越來越依賴大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)本身的安全自然成為美軍的焦點。在確保大數(shù)據(jù)本身安全的基礎上，基于大數(shù)據(jù)技術維護國家和軍隊安全也會成為未來的發(fā)展方向。美國的軍事大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略并非孤立制定，而是在美國大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略整體框架下制定完成的，美軍大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略在美國大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略中占有非常重要的比重。