陽東升 張維明

指揮控制過程機理與尺度密切關聯(lián),不同的尺度兵力系統(tǒng),其指揮控制活動的基本屬性存在本質的差異[1],這是指揮控制領域的一個新的發(fā)現(xiàn).這一發(fā)現(xiàn)不僅解釋了諸多學者對經典理論模型—-OODA 環(huán)在使用過程中提出的問題根源所在,也界定了OODA 環(huán)的適用范圍,即作戰(zhàn)平臺,同時,也發(fā)現(xiàn)了指揮控制領域關于機理描述理論的一個新的空白,即從平臺上升至體系,軍事體系指揮控制活動的機理模型.籌劃(Planning)→準備(Readiness)→執(zhí)行(Execution)→評估(Assessment)→籌劃(Planning)(PREA 環(huán))[2-3]的提出正是這一背景需求,填補了這一理論空白.

事實上,雖然PREA 環(huán)與OODA 環(huán)一樣簡潔,但其組織實施要復雜得多,根源在于從適用OODA 環(huán)的作戰(zhàn)平臺上升至軍事體系后,其指揮控制活動的基本屬性更多體現(xiàn)在社會域,而不是物理域,如感知和理解問題、決策問題、行動問題,都涉及多個主體間的協(xié)同,包括共享感知、協(xié)同決策、協(xié)同行動等等.在一個分布的軍事體系中,指揮控制活動在社會域的相關需求給PREA 環(huán)的運行帶來了極大的挑戰(zhàn):一是多個主體對戰(zhàn)場的共同感知和理解問題; 二是多個主體對戰(zhàn)場態(tài)勢演化趨勢的認知協(xié)同問題; 三是多個主體對同一事件處理方案的協(xié)同決策問題;四是多個主體在分布環(huán)境中的協(xié)同行動問題.在軍事體系層面的PREA 環(huán)如何應對新的挑戰(zhàn)？本文嘗試PREA 環(huán)與平行理論的數(shù)字四胞胎(物理、描述、預測、引導)相結合,建立PREA 環(huán)的平行智能概念與框架.

1 PREA 環(huán)

PREA 環(huán)的核心理念體現(xiàn)在兩個方面: 一方面是指揮決策方式以基于預案為主,強調作戰(zhàn)籌劃活動,在籌劃階段建立充分的預案; 另一方面是行動方式基于布勢展開,強調行動的直前準備活動,即從當前兵力系統(tǒng)狀態(tài)到計劃執(zhí)行前所需要的狀態(tài),完成計劃執(zhí)行的相關準備,包括兵力部署的轉換和直前籌劃活動.這兩個方面也是與單一作戰(zhàn)平臺指揮控制活動的本質差異,單一作戰(zhàn)平臺的指揮決策方式通常是基于規(guī)則,在行動方式上,決策即行動,不存在決策至行動的過渡環(huán)節(jié)—- 兵力部署轉換.在軍事體系層面,這一環(huán)節(jié)既要克服軍事體系整體的慣性與阻力,同時,還要考慮這一環(huán)節(jié)可能的態(tài)勢變化帶來的新的決策需求,因此,在這一環(huán)節(jié)的“直前籌劃”顯得不可或缺.

PREA 環(huán)建立了軍事體系指揮控制活動的一般規(guī)律:籌劃→準備→執(zhí)行→評估4 個環(huán)節(jié)構成閉環(huán)過程,不同的環(huán)節(jié)對應不同的態(tài)勢需求和決策方式.

在籌劃環(huán)節(jié),決策的時間窗口大,通常采用基于預判的周密決策方式,通過預想各種可能的情況作出完備的預案,為基于預案的決策奠定基礎.在這一環(huán)節(jié),態(tài)勢信息以動向情況為主,包含各類要素的預測和預報數(shù)據(jù),構成籌劃活動所需要的預測/預判態(tài)勢.

在準備環(huán)節(jié),決策窗口進一步變小,而戰(zhàn)場態(tài)勢趨于明朗,通常,實時態(tài)勢進入決策視野,實時態(tài)勢與動向情報以及各要素的精確預測、預報共同構成了準備環(huán)節(jié)的“直前態(tài)勢”.在這一環(huán)節(jié),通常采取基于預案的精確決策方式,即根據(jù)“直前態(tài)勢”,匹配選擇預案,并對預案進一步進行修訂調整,以滿足執(zhí)行需要.

在執(zhí)行環(huán)節(jié),通常按計劃實施,由于實時對抗博弈的需要,決策窗口變小,決策活動主要體現(xiàn)在執(zhí)行層面的規(guī)則與程序的選擇,不涉及方案預案的改變,因此,在這一環(huán)節(jié),其決策方式通常是基于規(guī)則的快速決策,對應的態(tài)勢需求是實時態(tài)勢,包含各類要素(情報、通信、水文、氣象、航海、導航等等)的實時數(shù)據(jù).

在評估環(huán)節(jié),評估活動包括戰(zhàn)場態(tài)勢評估、行動效果評估、作戰(zhàn)能力評估等,評估活動的基本依據(jù)是態(tài)勢演化過程的歷史數(shù)據(jù),在評估環(huán)節(jié)同樣存在決策活動,即根據(jù)評估結論進行轉換決策: 行動按計劃執(zhí)行,態(tài)勢按預期演化,則計劃不變,行動繼續(xù);態(tài)勢演化不在預期范圍內,行動按計劃實施已不能促進態(tài)勢向預期演化,則需要調整行動預案;態(tài)勢演化不超出預期,則結束行動,再次籌劃,轉入新的行動準備.

PREA 環(huán)及其決策方式與態(tài)勢需求如圖1所示.

從宏觀層面,PREA 環(huán)是一個持續(xù)循環(huán)運轉的過程,從戰(zhàn)場的初始態(tài)勢開始,以期望的目標為牽引,PREA 環(huán)持續(xù)改變態(tài)勢,直到期望的最終態(tài)勢實現(xiàn),PREA 環(huán)結束.

PREA 環(huán)的運行如圖2所示.

在PREA 環(huán)的持續(xù)循環(huán)過程中,每一個PREA環(huán)向后續(xù)PREA 環(huán)的跳轉都是從“評估” 環(huán)節(jié)跳出,從后續(xù)PREA 環(huán)的“籌劃”切入,通過“評估”實現(xiàn)各PREA 環(huán)的無縫銜接.每一個PREA 環(huán)都是戰(zhàn)場態(tài)勢演化的“驅動力”,所有的PREA 環(huán)共同構成了戰(zhàn)場態(tài)勢從初始態(tài)勢向最終態(tài)勢演化的路徑.

2 PREA 環(huán)的平行智能框架

2.1 平行數(shù)字四胞胎

圖1 PREA 環(huán)及決策方式與態(tài)勢需求

圖2 PREA 環(huán)的循環(huán)與戰(zhàn)場態(tài)勢的演化

平行數(shù)字四胞胎源自復雜系統(tǒng)科學,是復雜系統(tǒng)管理與控制的新概念,由中國科學院自動化研究所復雜系統(tǒng)管理與控制國家重點實驗室王飛躍教授提出.平行數(shù)字四胞胎概念的最初雛形是“影子系統(tǒng)” (Shadow Systems),在20 世紀90 年代,王飛躍教授提出為復雜電網系統(tǒng)建立“影子系統(tǒng)”(Shadow Systems)的嵌入式仿真方法(Embedded cosimulation),優(yōu)化其調度過程并提高其安全性和效益[4].2004 年,王飛躍教授對“影子系統(tǒng)” (Shadow Systems)概念進一步升華,提出“平行系統(tǒng)方法與復雜系統(tǒng)的管理和控制”[5],為應對復雜系統(tǒng)的管理與控制等難題提出了新的解決思路,建立了集人工系統(tǒng)(Artificia Systems,A)、計算實驗(Computational Experiments,C)、平行執(zhí)行(Parallel Execution,P) 為一體的ACP 平行智能理論體系.

近年來,德國西門子在其先進工業(yè)控制基礎上提出了數(shù)字雙胞胎(Digital twin)的概念,通過收集物理實體的信息并建立數(shù)字化模型來預測工業(yè)機器潛在問題并及時改進,進而提高工業(yè)生產效率[6].數(shù)字雙胞胎(Digital twin) 的典型應用是軍事領域的“數(shù)字林肯”.2019 年11 月,美海軍信息戰(zhàn)系統(tǒng)司令部(NAVWAR)完成首個復雜系統(tǒng)—-林肯號航空母艦的數(shù)字孿生模型的開發(fā)[7],簡稱為“數(shù)字林肯”,“數(shù)字林肯”是美海軍數(shù)字化工程轉型的重要里程碑,數(shù)字林肯不僅僅可以在航母這一復雜系統(tǒng)平臺的完工交付前通過虛擬環(huán)境對解決方案進行測試和評估,在實地部署前解決發(fā)現(xiàn)的問題,此外,還可以提高這一復雜系統(tǒng)的可靠性和賽博安全性,同時降低作戰(zhàn)人員的風險.

理論上,數(shù)字雙胞胎只是實現(xiàn)虛實互動平行系統(tǒng)的一種特殊手段,而且還停留在王飛躍所提ACP方法[8-12]的第一階段(即建立人工系統(tǒng)) 和部分預測功能,并未充分利用其物理、描述、預測、引導“多位一體” 的完整數(shù)字四胞胎結構.2019 年,陽東升等運用平行數(shù)字四胞胎概念,提出海上巨無霸的—- 航空母艦這一復雜系統(tǒng)管理控制的新理念[13],即平行航母,定義平行航母的數(shù)字四胞胎(Digital quadruplet): 物理航母(Physical carrier)、描述航母(Descriptive carrier)、預測航母(Predictive carrier) 和引導航母(Prescriptive carrier),建立平行航母從物理航母到描述航母的描述智能、從描述航母到預測航母的預測智能、從預測航母到引導航母的引導智能框架體系.

平行數(shù)字四胞胎不僅僅是虛實結合的管理控制手段,從哲學意義上,它體現(xiàn)了一個基本的管理管制思維,從物理存在到抽象,再從抽象到新的構想,最后從新的構想返回物理世界,實現(xiàn)對物理存在改造的導向,構成一個管理控制閉環(huán),這一閉環(huán)過程如圖3所示.

圖3 平行數(shù)字四胞胎及其運行基本過程

平行數(shù)字四胞胎的管理控制思維可以簡單理解為虛擬空間與實現(xiàn)的結合,如何進一步細化,則可從物理域、信息域到認知域的逐步升華,物理域的行為即對物理存在的執(zhí)行引導活動,而信息域的活動主要體現(xiàn)在對物理存在世界的抽象,認知域的活動則體現(xiàn)在對抽象概念的理解、預測和構想.

2.2 PREA 環(huán)與平行數(shù)字四胞胎

本質上,平行數(shù)字四胞胎建立了復雜系統(tǒng)管理與控制的3 個層次(物理存在的狀態(tài)、虛擬空間的抽象狀態(tài)、思維空間的認知狀態(tài))和4 種狀態(tài)(物理、描述、預測、引導),其中,4 種狀態(tài)是持續(xù)轉換的閉環(huán)過程,從物理狀態(tài)到抽象的描述狀態(tài)需要觀察和評估活動,從描述到預測需要構想籌劃,從預測到引導需要計劃與指令開發(fā),從引導到物理需要執(zhí)行監(jiān)控.對一個軍事體系,其4 種狀態(tài)的轉換過程正是PREA環(huán)4 個環(huán)節(jié)的主要活動.

從物理狀態(tài)到描述狀態(tài),以態(tài)勢數(shù)據(jù)驅動為主,態(tài)勢數(shù)據(jù)包括態(tài)勢持續(xù)演化的歷史數(shù)據(jù)和當前的態(tài)勢數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)的分析,由以評估活動為主.

從描述狀態(tài)至預測狀態(tài),以事件驅動為主,通過事件的理解和對態(tài)勢演化趨勢的判斷,建立未來構想,并擬制應對方案預案.

從預測狀態(tài)到引導狀態(tài),以方案驅動為主,基于既定的事件處理方案,制定具體實施計劃.

從引導狀態(tài)到物理狀態(tài),以指令驅動為主,這一狀態(tài)的轉換,需要指令開發(fā),并進行執(zhí)行監(jiān)控.

PREA 環(huán)與復雜系統(tǒng)的平行管理與控制理論存在哲學上的一致性.PREA 環(huán)與平行數(shù)字四胞胎可以完美結合,平行數(shù)字四胞胎建立復雜系統(tǒng)管理控制虛實結合的4 種狀態(tài),而PREA 環(huán)建立4 種狀態(tài)之間的轉換,如圖4所示.

2.3 PREA 環(huán)的平行框架及運行方式

PREA 環(huán)與平行數(shù)字四胞胎是過程與狀態(tài)的區(qū)分,沒有本質的差異,兩者的結合才是復雜系統(tǒng)管理與控制活動“虛”與“實”的完美呈現(xiàn),缺少PREA 環(huán)則沒有了數(shù)字四胞胎的轉換過程,沒有數(shù)字四胞胎對復雜系統(tǒng)的管理控制過程來說則缺少了階段狀態(tài)的概念描述.

PREA 環(huán)的平行框架包含4 種狀態(tài)和4 種過程以及狀態(tài)與過程的管理控制、學習培訓.4 種狀態(tài):預測狀態(tài)、引導狀態(tài)、物理狀態(tài)和描述狀態(tài),4 種過程: 預測規(guī)劃過程、計劃指導過程、執(zhí)行監(jiān)控過程和觀察評估過程,4 種狀態(tài)與4 種過程以4 類主體的形式呈現(xiàn): 預測規(guī)劃主體、計劃指導主體、執(zhí)行監(jiān)控主體、觀察評估主體.平行框架的管理與控制模塊實現(xiàn)對過程產品的管理控制,包括方案預案、計劃、指令、數(shù)據(jù)等等;學習與培訓模塊實現(xiàn)對4 類主體的管理控制.

PREA 環(huán)的平行運行方式可總結為多環(huán)嵌套,其中基本環(huán)為4 種狀態(tài)的依次轉換:預測→引導→物理→描述,嵌套環(huán)包括從描述狀態(tài)至物理狀態(tài)和引導狀態(tài)的兩種轉換:評估確認保持當前計劃不變,繼續(xù)執(zhí)行,構成從描述至物理的閉環(huán);評估確認計劃需要改變,在改變計劃后繼續(xù)執(zhí)行當前任務,構成從描述至引導狀態(tài)的閉環(huán).

PREA 環(huán)的平行構架與運行方式如圖5所示.

PREA 環(huán)的平行框架的4 類主體是4 種狀態(tài)和過程集合體,各主體承載相應的狀態(tài)轉換與狀態(tài)建立的職能.

觀察評估主體:觀察評估主體以數(shù)據(jù)為驅動,觀察態(tài)勢數(shù)據(jù)的變化,識別潛在的或已發(fā)生的事件,評估變化可能帶來的影響,包括計劃指令的適用性、方案預案的適用性,為狀態(tài)轉換的決策活動提供依據(jù).

圖4 PREA 環(huán)與平行數(shù)字四胞胎

圖5 PREA 環(huán)的平行框架與運行方式

預測規(guī)劃主體:預測規(guī)劃主體以事件為驅動,在觀察評估主體確認事件并確定轉換決策后,預測規(guī)劃主體構想事件的處理預案,包括態(tài)勢演化的預判、概念的構想、方案預案的生成、方案預案的推演評估等等,預測規(guī)劃主體最終選擇事件處理的方案預案.

計劃指導主體:計劃指導主體以方案為驅動,在預測規(guī)劃主體確定事件處理的方案預案后,計劃指導主體進行方案實施的規(guī)劃活動,包括計劃的生成、計劃的協(xié)同推演、計劃指令的開發(fā)以及分發(fā).計劃指導主體最終輸出指令,以指導對物理存在改造的行動,驅動態(tài)勢向期望的方向演化.

執(zhí)行監(jiān)控主體:執(zhí)行監(jiān)控主體以指令為驅動,在指令分發(fā)后,執(zhí)行監(jiān)控主體持續(xù)監(jiān)控執(zhí)行指令的行動,包括計劃進程監(jiān)控、行動監(jiān)控以及執(zhí)行主體的狀態(tài)監(jiān)控,所有監(jiān)控活動根據(jù)實時監(jiān)控數(shù)據(jù)進行行動的修訂或指令調整,保持計劃能夠得到充分的執(zhí)行.

3 平行PREA 環(huán)的觀察評估智能分析

平行PREA 環(huán)的觀察評估是對物理世界的觀察,是對變化或潛在變化的評估.觀察評估以數(shù)據(jù)為驅動,其中,數(shù)據(jù)包括戰(zhàn)場態(tài)勢數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)環(huán)境數(shù)據(jù)、兵力兵器狀態(tài)數(shù)據(jù)等等,在與物理世界的數(shù)據(jù)同步,且觀察發(fā)現(xiàn)變化或潛在的變化可能后,進行數(shù)據(jù)變化的評估,評估變化可能的影響,包括對計劃進程的影響、對當前行動的影響、對后續(xù)行動的影響等,通過評估,以確定狀態(tài)轉換的決策,或者持續(xù)當前的行動,或者修訂、調整計劃,或終止行動,轉入后續(xù)行動的規(guī)劃.

平行PREA 環(huán)觀察評估的智能形態(tài)可定義為3類智能: 一是數(shù)據(jù)同步智能; 二是數(shù)據(jù)分析智能; 三是評估轉換智能.數(shù)據(jù)同步智能實現(xiàn)物理世界與平行PREA 環(huán)描述狀態(tài)的自動同步,包括自主選擇同步的時機、同步的數(shù)據(jù)內容、數(shù)據(jù)同步方式等.數(shù)據(jù)分析智能實現(xiàn)對同步數(shù)據(jù)的自主分析,包括數(shù)據(jù)趨勢分析、變化或潛在變化的分析、事件的識別等.評估轉換智能實現(xiàn)對數(shù)據(jù)變化與事件的自主評估,以及狀態(tài)轉換的自主選擇,其中評估智能包括態(tài)勢演化評估、行動效果評估、能力變化的評估等,轉換智能體現(xiàn)在從描述狀態(tài)向物理狀態(tài)、引導狀態(tài)或預測狀態(tài)的自主選擇.

平行PREA 環(huán)的觀察評估智能需要解決對物理存在的描述問題、數(shù)據(jù)同步問題、數(shù)據(jù)變化的觀察識別以及評估問題,在技術上,需要對物理實體數(shù)字孿生的建模技術、數(shù)據(jù)同步管理技術、態(tài)勢評估技術、事件與變化的識別分析技術等等.

平行PREA 環(huán)觀察評估智能形態(tài)與技術需求如圖6所示.

圖6 平行PREA 環(huán)的觀察評估智能

4 平行PREA 環(huán)的預測規(guī)劃智能分析

平行PREA 環(huán)的預測規(guī)劃活動以事件為驅動,在描述智能確認事件后,預測規(guī)劃建立事件處理的方案預案,具體活動體現(xiàn)在4 個方面: 一是對事件的預測判斷,包括未來可能的演化和事件處理綜合判斷的SWOT 模型(優(yōu)勢、劣勢、風險與機遇);二是事件處理的構想概念,包括事件處理所期望的最終目標狀態(tài)構想、階段目標構想;三是從當前狀態(tài)至最終目標狀態(tài)實現(xiàn)的途徑搜索,即方案預案庫的建立;四是方案選擇,即從可行的方案預案中,搜索最佳方案,確定從當前狀態(tài)至最終目標狀態(tài)實現(xiàn)的途徑.

平行PREA 環(huán)的預測規(guī)劃智能形態(tài)可定義為4個環(huán)節(jié)的智能:首先是預判智能,實現(xiàn)從事件識別到自主產生處理事件的綜合研判; 其次是意圖構想智能,實現(xiàn)對(上級或宏觀整體) 意圖的理解和事件處理目標自主勾畫;第三是方案預案的生成智能,從自主勾畫的目標概念生成可行的演化途徑,形成方案預案庫;第四是方案的推演與評估智能,通過計算實驗,實現(xiàn)從方案預案庫中優(yōu)化選擇最佳方案.

平行PREA 環(huán)的預測規(guī)劃智能需要解決事件處理綜合判斷的SWOT 模型數(shù)據(jù)問題、目標構想問題、方案預案生成問題、方案預案推演評估問題以及方案選擇問題等,在技術上,需要SWOT 分析技術、構想目標概念的分析技術、方案預案的生成技術、方案預案的推演評估技術以及方案優(yōu)選技術等.

平行PREA 環(huán)預測規(guī)劃智能形態(tài)與技術需求如圖7所示.

圖7 平行PREA 環(huán)的預測規(guī)劃智能

5 平行PREA 環(huán)的計劃指導智能分析

平行PREA 環(huán)的計劃指導活動由事件處理的方案驅動,在預測規(guī)劃智能主體確定事件處理的方案后,計劃指導開始方案的執(zhí)行分解和指令開發(fā),具體活動包括4 個環(huán)節(jié): 一是制定執(zhí)行計劃,包括兵力兵器資源的分配、時域、空域、頻域的管理規(guī)劃以及各種保障要素的計劃制定等;二是組織協(xié)同,對所有兵力兵器以及相關作戰(zhàn)要素按計劃進行推演分析,進一步修訂完善計劃;三是指令開發(fā),根據(jù)計劃生成指令;四是指令分發(fā)與指導,向執(zhí)行對象分發(fā)執(zhí)行指令,并指導執(zhí)行對象的相關活動.

與計劃指導活動相對應,平行PREA 環(huán)的計劃指導智能呈現(xiàn)4 種形態(tài): 一是計劃的生成智能,包括對方案的自動解析、對戰(zhàn)場資源的自主分配、對各類作戰(zhàn)要素的自主規(guī)劃等;二是自主協(xié)同,即通過計劃推演分析,實現(xiàn)相關執(zhí)行對象在虛擬空間的自主協(xié)同;三是指令自主開發(fā),即依據(jù)計劃自動生成相關指令;四是指令的自動分發(fā),即根據(jù)計劃需求向執(zhí)行主體自動分發(fā)指令.

平行PREA 環(huán)計劃指導智能需要解決的關鍵問題是計劃生成和協(xié)同問題,計劃生成問題需要解決核心的規(guī)劃算法、各類作戰(zhàn)要素的沖突檢測與消除算法; 在計劃協(xié)同問題上,關鍵技術是計算推演,涉及各執(zhí)行主體在虛擬空間的協(xié)同.

平行PREA 環(huán)計劃指導智能形態(tài)與技術需求如圖8所示.

圖8 平行PREA 環(huán)的計劃指導智能

6 平行PREA 環(huán)的執(zhí)行監(jiān)控智能分析

平行PREA 環(huán)的執(zhí)行監(jiān)控活動由指令驅動,在指令分發(fā)至執(zhí)行主體后,執(zhí)行監(jiān)控活動重點關注物理域的相關變化,包括兵力兵器的狀態(tài)變化、戰(zhàn)場態(tài)勢的變化、作戰(zhàn)環(huán)境的變化,主要活動有4 類: 一是作戰(zhàn)進程監(jiān)控,即對計劃執(zhí)行實施整體監(jiān)控,對偏離計劃的行動進行及時糾正,確保計劃得到精確執(zhí)行;二是兵力及其行動監(jiān)控,即對執(zhí)行主體—- 兵力兵器的狀態(tài)及其行動實施監(jiān)控,在兵力兵器狀態(tài)或行動與指令意圖不相符時,及時進行修正;三是戰(zhàn)場態(tài)勢監(jiān)控,戰(zhàn)場態(tài)勢監(jiān)控的方法當前態(tài)勢的演化與計劃行動所期望的態(tài)勢進行分析比較,目的是確保戰(zhàn)場態(tài)勢向期望的目標態(tài)勢演化; 四是作戰(zhàn)環(huán)境的監(jiān)控,作戰(zhàn)環(huán)境的監(jiān)控是對作戰(zhàn)環(huán)境數(shù)據(jù)的實時采集,并根據(jù)環(huán)境數(shù)據(jù)修正調整作戰(zhàn)行動,確保作戰(zhàn)行動的有效實施,作戰(zhàn)環(huán)境監(jiān)控內容包括陸、海、空、天、電各維度空間的環(huán)境數(shù)據(jù).

與執(zhí)行監(jiān)控活動相對應,平行PREA 環(huán)的執(zhí)行監(jiān)控智能形態(tài)有4 類: 一是作戰(zhàn)進程的自主監(jiān)控,包括作戰(zhàn)進程節(jié)奏的自主控制、作戰(zhàn)進程內容的自主檢測以及執(zhí)行主體間的自主協(xié)同等; 二是兵力及其行動的自主監(jiān)控,兵力及其行動的自主監(jiān)控關鍵是指令意圖的自主識別和行動自主控制,同時,也包括兵力系統(tǒng)整體狀態(tài)的自主維護和狀態(tài)變化的自主控制,確保兵力系統(tǒng)整體狀態(tài)演化符合預期;三是戰(zhàn)場態(tài)勢的自主監(jiān)控,戰(zhàn)場態(tài)勢自主監(jiān)控的關鍵是戰(zhàn)場態(tài)勢變化與作戰(zhàn)行動實施的自主反饋機制,作戰(zhàn)行動根據(jù)態(tài)勢演化趨勢自主控制行動實施的節(jié)奏和方法,達到態(tài)勢向預期演化; 四是作戰(zhàn)環(huán)境的自主監(jiān)控,即作戰(zhàn)環(huán)境數(shù)據(jù)實時采集與作戰(zhàn)行動之間的關聯(lián)機制,作戰(zhàn)行動根據(jù)作戰(zhàn)環(huán)境數(shù)據(jù)自主進行修訂或調整.

平行PREA 環(huán)執(zhí)行監(jiān)控智能需要解決作戰(zhàn)進程節(jié)奏與內容的自主控制、執(zhí)行主體間的自主協(xié)同、從指令執(zhí)行意圖的識別、兵力系統(tǒng)狀態(tài)描述與監(jiān)控維護、態(tài)勢演化與行動調整的反饋機制、作戰(zhàn)環(huán)境變化與作戰(zhàn)行動修訂的反饋機制等系列問題,在實現(xiàn)其智能形成的技術支持上,需要提供作戰(zhàn)進程的評估、多主體的協(xié)同、意圖識別、兵力系統(tǒng)描述、態(tài)勢演化分析技術以及態(tài)勢與行動的關聯(lián)分析技術等等.

平行PREA 環(huán)執(zhí)行監(jiān)控智能形態(tài)及技術需求如圖9所示.

7 結論

PREA 環(huán)源自海上合成編隊作戰(zhàn)體系的指揮控制機理分析,與平行四胞胎概念建立在復雜系統(tǒng)的管理控制基礎之上有著相似的背景,如果用兵力系統(tǒng)的“尺度”觀念來度量,兩者屬于同一尺度空間的概念,可以說,兩者的結合是與生俱來的.

PREA 環(huán)是從物理域到認知域,再從認知域返回物理域的過程完整描述,而平行四胞胎則是從物理域到認知域,再從認知域返回物理域4 種狀態(tài)的描述,過程與狀態(tài)的結合實現(xiàn)了平行PREA 環(huán)的完美運行.這是本文的核心理念.

事實上,平行PREA 環(huán)是平行軍事體系概念的核心要素[14-15],它解決平行軍事體系指揮與控制活動虛實結合的關鍵問題,由于PREA 環(huán)的適用范圍僅限于宏觀尺度的兵力系統(tǒng),對平行武器概念[16-19]來說,PREA 環(huán)有其局限性,在武器尺度上,其指揮控制活動適用的基本理論即OODA 環(huán),宏觀尺度的兵力系統(tǒng)與微觀尺度的武器平臺,兩者間是PREA 環(huán)與OODA 環(huán)的嵌套運行關系,這是新的研究課題.

圖9 平行PREA 環(huán)的執(zhí)行監(jiān)控智能

平行智能本質上是智能活動從物理域到信息域,從信息域到認知域,從認知域到社會的逐步轉換過程,其中信息域、認知域和社會域的活動主要在虛擬空間展開,而物理域的活動以現(xiàn)實空間為依托,由此實現(xiàn)了虛擬結合的平行智能.這一基本原理對任何領域的活動來說,都具有普遍適用性,無論是軍事領域的指揮控制活動[20-22]、情報活動[23]、網電行動[24],還是經濟領域的區(qū)塊鏈概念[25],或者復雜系統(tǒng)的管理與控制活動[26-28].因此,平行智能,不僅僅是最初的嵌入式仿真手段,更確切地說,是一種哲學思維.

本文提出PREA 環(huán)與平行理論的結合也是遵循這種思維的哲學原理: 以觀察評估活動建立從物理體系到描述體系的數(shù)據(jù)驅動,以籌劃活動建立從描述體系到預測體系的事件驅動,以組織計劃準備建立從預測體系到引導體系的方案驅動,以執(zhí)行監(jiān)控活動建立從引導體系至物理體系的指令驅動方案,根據(jù)數(shù)據(jù)驅動、事件驅動、方案驅動和指令驅動定義PREA 環(huán)的觀察評估智能、預測規(guī)劃智能、計劃指導智能和執(zhí)行監(jiān)控智能概念.

實現(xiàn)PREA 環(huán)的平行智能，既可以是一個非常艱難且漫長的過程,也可以是一個立竿見影的過程,盡管這兩句話互相矛盾,但具有哲學意義上的統(tǒng)一性.立竿見影的PREA 環(huán)平行智能是人在回路的平行PREA 環(huán),在籌劃、準備、執(zhí)行、評估環(huán)節(jié),都由主體——人來主導各個環(huán)節(jié)的活動,這是當前的現(xiàn)實,可以說立竿見影,而真正意義上的PREA 環(huán)平行智能實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的智能主導,無人回路,則不僅僅需要智能技術的高度發(fā)展,還有社會倫理的轉變,比如對智能技術的絕對信任、讓智能技術主導未來的戰(zhàn)爭.

致謝

在指揮控制領域,博依德的OODA 環(huán)是指揮控制活動描述的經典理論.

2018年底,作者根據(jù)近十年一線部隊的指揮實踐經驗,提出對OODA 環(huán)的質疑,界定其適用范圍為作戰(zhàn)平臺,在宏觀體系層面需要新的理論指導,并提出PREA 環(huán)理論模型,彌補了宏觀尺度上指揮控制機理描述的理論空白,在與王飛躍老師交流這一理論成果時,王飛躍老師認為指揮控制領域的理論研究滯后,指揮控制與平行理論的結合應該是新的方向,并提出平行航母、平行艦隊的概念與研究思路.在王飛躍老師的指導下,經過近一年的深入研究,我們發(fā)現(xiàn)平行理論已經在理論滯后的指揮控制領域豎起了一面新的旗幟,PREA 環(huán)不僅完全可以與平行理論完美結合,而且是PREA 環(huán)實現(xiàn)智能的必經之路,在此對王飛躍老師的啟發(fā)與指導表示衷心的感謝.