謝堂濤，易方，梅光焜

(中國人民解放軍63611部隊(duì)，新疆 庫爾勒 841000)

0 引言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，信息化作戰(zhàn)理論和武器裝備的不斷更新，信息化戰(zhàn)爭已成為當(dāng)代戰(zhàn)爭的主要作戰(zhàn)樣式。信息化戰(zhàn)爭的基本特征是體系作戰(zhàn)或體系對(duì)抗[1]。當(dāng)戰(zhàn)爭發(fā)生時(shí)，敵對(duì)雙方就會(huì)依靠所擁有的作戰(zhàn)體系展開激烈的體系對(duì)抗，表現(xiàn)為作戰(zhàn)體系中所有要素的整體對(duì)抗，包括部隊(duì)、武器裝備、編制編成、作戰(zhàn)理論、綜合國力等[2]。和平時(shí)期的軍隊(duì)必須加強(qiáng)備戰(zhàn)打仗的意識(shí)和能力建設(shè)，開展實(shí)戰(zhàn)化軍事訓(xùn)練，進(jìn)行全員額、全要素、全流程的體系對(duì)抗訓(xùn)練。

體系對(duì)抗仿真始于1983年美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局(defense advanced research projects agency，DARPA)開發(fā)的實(shí)時(shí)分布式仿真系統(tǒng)SIMENT，該系統(tǒng)一直用于美軍的訓(xùn)練，直到20世紀(jì)90年代美軍在此基礎(chǔ)上發(fā)展了新的分布交互式仿真系統(tǒng)(distributed interactive simulation,DIS)。1995年，為了適應(yīng)不同類型仿真系統(tǒng)的互操作和仿真資源的重用，美國國防部提出了HLA(high level architecture)，并于次年規(guī)定HLA為國防部范圍內(nèi)仿真項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)框架。現(xiàn)如今，HLA規(guī)則已成為IEEEM&S(institute of electrical and electronics engineers modeling and simulation)的正式標(biāo)準(zhǔn)。近年來，美國開展了大量的體系對(duì)抗仿真項(xiàng)目和計(jì)劃，如綜合戰(zhàn)區(qū)演練STOW(synthetic threat of war)計(jì)劃、戰(zhàn)爭模擬2000、千年挑戰(zhàn)2002[3]、“施里弗”系列演習(xí)、“太空旗”演習(xí)等。

目前應(yīng)用于體系對(duì)抗仿真的技術(shù)主要有DIS，HLA，MAS(multi-agent system,多agent系統(tǒng))，SEB(system-of-system, entity, behavior,體系-實(shí)體-行為的分層組合建模)，DEVS(discrete event system speci-fication，離散事件系統(tǒng)描述)等。這些建模方法立足于以離線、靜態(tài)、輔助的形式應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的管理和控制，很少或根本沒有對(duì)相應(yīng)的人工系統(tǒng)進(jìn)行控制，而平行系統(tǒng)理論通過人工系統(tǒng)和實(shí)際系統(tǒng)平行執(zhí)行，可提供更有效和逼真的戰(zhàn)爭模擬[4]，節(jié)約成本的同時(shí)還可以進(jìn)行一些無法在現(xiàn)實(shí)中實(shí)現(xiàn)的對(duì)抗訓(xùn)練，增強(qiáng)體系對(duì)抗訓(xùn)練的效果。

平行系統(tǒng)理論在體系對(duì)抗訓(xùn)練方面的應(yīng)用還處于最初的探索階段，文獻(xiàn)[5]對(duì)面向體系對(duì)抗的平行訓(xùn)練基本理論進(jìn)行了初步探索，提出了平行訓(xùn)練的組織模式。在此研究的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步拓展了探索的內(nèi)容，重點(diǎn)對(duì)平行系統(tǒng)ACP(artificial systems, computing experiments, parallel implement)方法在體系對(duì)抗訓(xùn)練中如何應(yīng)用進(jìn)行了初步的探討和分析。

1 研究背景

1.1 平行系統(tǒng)理論

平行系統(tǒng)是由某一個(gè)自然的實(shí)際系統(tǒng)和對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)虛擬或理想的人工系統(tǒng)所組成的共同系統(tǒng)[6]。受到仿真社會(huì)研究的啟發(fā)，平行系統(tǒng)理論將所研究的實(shí)際系統(tǒng)由傳統(tǒng)的自然要素?cái)U(kuò)展到社會(huì)要素，通過基于agent的方法和相應(yīng)的面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)建立與這個(gè)擴(kuò)展之后的實(shí)際系統(tǒng)等價(jià)的人工系統(tǒng)，并讓人工系統(tǒng)與實(shí)際系統(tǒng)平行運(yùn)行。通過人工系統(tǒng)與實(shí)際系統(tǒng)的相互連接、作用，經(jīng)過比對(duì)、分析、預(yù)估等方法，使人工系統(tǒng)的角色從被動(dòng)到主動(dòng)、靜態(tài)到動(dòng)態(tài)、離線到在線，最終達(dá)到研究和控制實(shí)際系統(tǒng)的目的。

平行系統(tǒng)的理論框架下的ACP方法包括人工系統(tǒng)(artificial systems)、計(jì)算實(shí)驗(yàn)(computing experiments)和平行執(zhí)行(parallel implement)。其中，建立人工系統(tǒng)是該方法的基礎(chǔ)，是開展計(jì)算實(shí)驗(yàn)和平行執(zhí)行的前提；計(jì)算實(shí)驗(yàn)是該方法開展研究的主要方式，通過在人工系統(tǒng)上的計(jì)算實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)實(shí)際系統(tǒng)內(nèi)部各要素的演化規(guī)律和相互作用關(guān)系；平行執(zhí)行是該方法的特點(diǎn)和精髓，通過平行系統(tǒng)和人工系統(tǒng)的相互連接、作用支持后續(xù)分析研究。從2004年平行系統(tǒng)理論提出至今，平行系統(tǒng)理論己成為復(fù)雜系統(tǒng)理論研究的一個(gè)分支，得到了眾多研究者的關(guān)注，在化工生產(chǎn)、交通控制、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、輔助決策等方面也取得了良好的應(yīng)用效果。

1.2 數(shù)字孿生技術(shù)

數(shù)字孿生(digital twin)是以數(shù)字化方式創(chuàng)建物理實(shí)體的虛擬模型，借助數(shù)據(jù)模擬物理實(shí)體在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的行為，通過虛實(shí)交互反饋、數(shù)據(jù)融合分析、決策迭代優(yōu)化等手段，為物理實(shí)體增加或擴(kuò)展新的能力[7]。數(shù)字孿生技術(shù)是物理世界和信息世界的橋梁和紐帶，其核心是模型和數(shù)據(jù)。建立與現(xiàn)實(shí)物理系統(tǒng)在線平行運(yùn)行的數(shù)字孿生系統(tǒng)，兩者相互連通實(shí)時(shí)交互，充分發(fā)揮從物理系統(tǒng)中所獲取信息的作用，促進(jìn)物理系統(tǒng)效能的改進(jìn)。

近年來，數(shù)字孿生技術(shù)在制造業(yè)得到了廣泛的關(guān)注，在數(shù)字孿生技術(shù)的建模、信息和物理系統(tǒng)的融合、孿生系統(tǒng)與物理系統(tǒng)的交互等方面開展了相關(guān)研究，并在虛擬樣機(jī)、工藝規(guī)劃、生產(chǎn)調(diào)度、測試檢驗(yàn)等方面得到了應(yīng)用，為智能工廠、智能車間提供了技術(shù)支持[8-9]。美國的洛克希德·馬丁公司2017年11月將數(shù)字孿生技術(shù)列為未來國防和航天工業(yè)6大頂尖技術(shù)之首，并為其生產(chǎn)的宙斯盾系統(tǒng)開發(fā)了虛擬的宙斯盾系統(tǒng)。虛擬宙斯盾系統(tǒng)可在不影響實(shí)際系統(tǒng)的情況下，現(xiàn)場對(duì)一些新技術(shù)進(jìn)行測試，從而加快宙斯盾系統(tǒng)的升級(jí)和固件檢測進(jìn)程[10]。

1.3 基于agent的體系對(duì)抗仿真

信息化條件下的體系對(duì)抗，是作戰(zhàn)體系中各要素在多維戰(zhàn)場空間中進(jìn)行的整個(gè)體系的對(duì)抗,其對(duì)抗效能是通過作戰(zhàn)體系與敵對(duì)作戰(zhàn)體系中各要素的相互作用而涌現(xiàn)出來的整體效能[11]。通過建立描述作戰(zhàn)體系中實(shí)體與實(shí)體、體系與體系之間相互作用的模型，并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，可以優(yōu)化體系結(jié)構(gòu)、改進(jìn)運(yùn)用策略、創(chuàng)新合作機(jī)制，從而提高體系對(duì)抗效能。

作戰(zhàn)體系本身作為一個(gè)典型的開放復(fù)雜巨系統(tǒng)，其中的每一個(gè)單元及行為都是這個(gè)巨系統(tǒng)里相互關(guān)聯(lián)、相互影響的局部。復(fù)雜系統(tǒng)的非線性、分形、混沌、突變等特性，使得無法通過傳統(tǒng)的對(duì)系統(tǒng)分割分析而得到整個(gè)系統(tǒng)的性質(zhì)。

以復(fù)雜系統(tǒng)理論中還原論和整體論相結(jié)合的方法，采用基于agent的方法和面向?qū)ο蟮姆抡婕夹g(shù)，對(duì)信息化戰(zhàn)爭中的體系對(duì)抗演化行為的內(nèi)部微觀作用機(jī)制、宏觀涌現(xiàn)模式乃至戰(zhàn)爭指導(dǎo)、控制規(guī)律進(jìn)行研究，正成為軍事科學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)國際前沿的研究方向之一[1]。國防大學(xué)胡曉峰、張明智等人在基于agent的體系對(duì)抗仿真方面做了大量的研究，在仿真建模概念、仿真建模概念框架、仿真建模策略、體系整體“涌現(xiàn)”行為建模、體系對(duì)抗交互模型、體系對(duì)抗仿真實(shí)驗(yàn)等方面進(jìn)行了深入探索[2]，解決關(guān)鍵技術(shù)的同時(shí)也開拓了基于agent的體系對(duì)抗仿真的應(yīng)用前景。

1.4 虛實(shí)結(jié)合的體系對(duì)抗訓(xùn)練

體系對(duì)抗訓(xùn)練是在各軍兵種已經(jīng)開展了崗位訓(xùn)練、整體訓(xùn)練、合同訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，所進(jìn)行的更高級(jí)別的訓(xùn)練。體系對(duì)抗訓(xùn)練在信息化條件下顯得尤為重要，是最接近現(xiàn)代戰(zhàn)爭的訓(xùn)練樣式，應(yīng)盡可能將各對(duì)抗要素納入到訓(xùn)練中，以真正實(shí)現(xiàn)體系融合為目標(biāo)，不斷強(qiáng)化各要素之間的協(xié)作，發(fā)揮整體效能。

目前，實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練的形式主要有兵棋推演、網(wǎng)上指揮對(duì)抗、實(shí)兵對(duì)抗演習(xí)等，這些訓(xùn)練模式缺乏必要的體系對(duì)抗要素，難以實(shí)施連貫的對(duì)抗動(dòng)作[5]，使體系對(duì)抗訓(xùn)練的效果打了折扣。虛實(shí)結(jié)合的體系對(duì)抗訓(xùn)練，通過構(gòu)建虛擬戰(zhàn)場空間及虛擬兵力作為實(shí)際戰(zhàn)場空間的補(bǔ)充，比實(shí)兵演習(xí)更逼真，未知程度更高，對(duì)抗性更強(qiáng)[12]，能夠最大限度地鍛煉部隊(duì)未來信息化條件下實(shí)戰(zhàn)能力。

2 平行人工系統(tǒng)的構(gòu)建

基于平行系統(tǒng)的ACP方法理論，并結(jié)合agent仿真技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)及體系對(duì)抗訓(xùn)練的相關(guān)研究，提出本文構(gòu)建及運(yùn)用體系對(duì)抗訓(xùn)練系統(tǒng)的核心思想：利用agent仿真技術(shù)、數(shù)字孿生技術(shù)將實(shí)際體系對(duì)抗訓(xùn)練中的戰(zhàn)場環(huán)境、武器裝備、作戰(zhàn)部隊(duì)、作戰(zhàn)行動(dòng)效果等實(shí)際要素投影到虛擬戰(zhàn)場空間，并將實(shí)際體系對(duì)抗訓(xùn)練中虛擬要素復(fù)制到虛擬戰(zhàn)場空間，得到與實(shí)際系統(tǒng)平行的人工系統(tǒng)；在人工系統(tǒng)中進(jìn)行計(jì)算實(shí)驗(yàn)，研究在各種不同的條件下的體系對(duì)抗方法和策略等，定量分析各因素對(duì)系統(tǒng)的影響；使人工系統(tǒng)與實(shí)際系統(tǒng)平行運(yùn)行，同步推進(jìn)相互補(bǔ)充，指導(dǎo)開展虛實(shí)結(jié)合的體系對(duì)抗訓(xùn)練。體系對(duì)抗訓(xùn)練平行系統(tǒng)的組成及ACP三者之間的關(guān)系如圖1,2所示。

圖1 體系對(duì)抗訓(xùn)練平行系統(tǒng)的基本構(gòu)成

2.1 虛擬戰(zhàn)場空間

虛擬戰(zhàn)場空間是實(shí)際戰(zhàn)場空間的數(shù)字表示形式，是一個(gè)一體化知識(shí)處理平臺(tái)，遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。虛擬戰(zhàn)場空間通過對(duì)領(lǐng)域概念和關(guān)系的共同理解，可以建立戰(zhàn)場空間中知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)已有的知識(shí)系統(tǒng)之間的互聯(lián)、互操作[13]。通過構(gòu)建虛擬戰(zhàn)場空間，可提供要素更全、流程更完整、過程更清楚的訓(xùn)練條件。

圖2 ACP三者之間的關(guān)系

體系對(duì)抗訓(xùn)練的實(shí)際系統(tǒng)，既存在實(shí)兵實(shí)裝的要素，也存在部分模擬的要素。構(gòu)建與實(shí)際系統(tǒng)平行的人工系統(tǒng)，首先要解決的就是將實(shí)際系統(tǒng)中的各個(gè)要素投影到虛擬戰(zhàn)場空間中。實(shí)際系統(tǒng)中實(shí)兵實(shí)裝或者半實(shí)物的要素需要通過構(gòu)建相應(yīng)的模型進(jìn)行投影，虛擬的要素則可以直接復(fù)制。通過這樣的投影或者復(fù)制，構(gòu)建出與實(shí)際戰(zhàn)場空間平行的虛擬戰(zhàn)場空間中的各個(gè)體系對(duì)抗要素。

2.2 自然要素投影

對(duì)于戰(zhàn)場環(huán)境和武器裝備等自然要素，不存在人的主觀因素，其投影可采用數(shù)字孿生技術(shù)針對(duì)每個(gè)物理實(shí)體建立相應(yīng)的數(shù)字模型。

信息化條件下的體系對(duì)抗中，信息已經(jīng)深入到戰(zhàn)場的各個(gè)角落。借鑒美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和德國工業(yè)4.0的概念，并將其引入體系對(duì)抗訓(xùn)練中，采用數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行自然要素的投影。自然要素及其數(shù)字孿生投影是密不可分的整體，其主要由5個(gè)部分構(gòu)成：

(1) 物理實(shí)體

體系對(duì)抗訓(xùn)練中客觀存在的戰(zhàn)場環(huán)境、武器裝備等，在訓(xùn)練過程中其狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，甚至是某些不可預(yù)知的突變。在物理實(shí)體中部署的傳感器，可實(shí)時(shí)獲取并傳輸數(shù)據(jù)及其狀態(tài)。

(2) 虛擬模型

虛擬模型作為物理實(shí)體的抽象，是根據(jù)研究的需要將其主要的功能和影響因素抽象成的數(shù)學(xué)模型。虛擬模型中預(yù)留數(shù)據(jù)輸入輸出接口，可將從物理實(shí)體中獲取的數(shù)據(jù)輸入，并按要求進(jìn)行分析，輸出分析結(jié)果。

(3) 平行控制

運(yùn)用從物理實(shí)體中獲取的數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)虛擬模型的運(yùn)行，并進(jìn)行比較、分析，為物理實(shí)體的評(píng)價(jià)、運(yùn)用、升級(jí)或虛擬模型的改進(jìn)提供參考。

(4) 孿生數(shù)據(jù)

孿生數(shù)據(jù)不僅包括上述物理實(shí)體、虛擬模型及平行控制的相關(guān)數(shù)據(jù)，還包括領(lǐng)域知識(shí)以及數(shù)據(jù)融合的結(jié)果。

(5) 信息鏈路

信息鏈路是將上述各部分兩兩連接起來，進(jìn)行信息溝通的橋梁，其實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性是數(shù)字孿生投影的基礎(chǔ)。

2.3 作戰(zhàn)部隊(duì)投影

體系對(duì)抗中的人為要素包括作戰(zhàn)部隊(duì)以及國家的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科技等諸多方面，其影響模式及相互作用非常復(fù)雜。為便于開展研究，這里主要考慮作戰(zhàn)部隊(duì)作為主要的人為因素。對(duì)抗訓(xùn)練中作戰(zhàn)部隊(duì)一般分為“紅方”(受訓(xùn)方)和“藍(lán)方”(紅方的對(duì)手)，其中紅方以實(shí)兵參訓(xùn)，藍(lán)方可以是專業(yè)的藍(lán)軍部隊(duì)或者只是計(jì)算機(jī)生成的兵力(computer generated force，CGF)。

作戰(zhàn)部隊(duì)作為一個(gè)行動(dòng)整體，具有自主性，可根據(jù)戰(zhàn)場環(huán)境及敵我態(tài)勢，改變自身的狀態(tài)及行動(dòng)，以達(dá)到取勝的目的。這些特征與agent非常類似，使得利用agent技術(shù)進(jìn)行作戰(zhàn)部隊(duì)投影成為可能。所投影的agent模型主要由3部分組成：

(1) agent本身

可將作戰(zhàn)部隊(duì)簡化為具有協(xié)作精神、服從命令、行動(dòng)迅速、堅(jiān)韌頑強(qiáng)、自我犧牲的意志品質(zhì)的agent，agent的目的就是為了取得戰(zhàn)爭的勝利。根據(jù)模擬的粒度要求，將作戰(zhàn)部隊(duì)的每個(gè)行動(dòng)單元(一個(gè)單兵、一個(gè)戰(zhàn)斗小組、一臺(tái)雷達(dá)或者一輛坦克等)定義為一個(gè)agent，敵對(duì)雙方由一群相互協(xié)作、互相配合的agent組成。

(2) agent所處的環(huán)境

包括戰(zhàn)場環(huán)境、戰(zhàn)場態(tài)勢、武器裝備等，每個(gè)agent對(duì)環(huán)境的感知能力不同，需根據(jù)agent獲取所處環(huán)境情報(bào)信息的能力，為每一類agent定義一個(gè)環(huán)境感知模型，以確定其所可獲取的信息。

(3) agent之間的社交規(guī)則

體系對(duì)抗中各方的agent內(nèi)部協(xié)作原則應(yīng)當(dāng)是利益最大化原則，即各方內(nèi)部的agent之間的協(xié)商均以最有利于己方取得勝利為原則，即使是可能導(dǎo)致某些agent被對(duì)方消滅；敵對(duì)雙方agent之間則取互斥原則，即雙方agent都盡可能選擇最大限度地保存自己，消滅對(duì)方。

2.4 作戰(zhàn)行動(dòng)效果投影

由于在體系對(duì)抗訓(xùn)練中，物理摧毀、實(shí)彈打擊等部分作戰(zhàn)行動(dòng)只能采用模擬的方式進(jìn)行，如何評(píng)估對(duì)抗結(jié)果便成為指導(dǎo)其他工作的核心，其可信性是對(duì)抗結(jié)果令人信服所必不可少的。如何實(shí)時(shí)評(píng)估各方各個(gè)作戰(zhàn)行動(dòng)所取得的效果，是進(jìn)一步引導(dǎo)訓(xùn)練以及最后結(jié)果評(píng)定的基礎(chǔ)。為進(jìn)行對(duì)抗結(jié)果評(píng)估，需將各作戰(zhàn)行動(dòng)效果投影到虛擬空間：

(1) 武器打擊效果投影

對(duì)于直瞄武器，實(shí)際訓(xùn)練中往往采用激光瞄準(zhǔn)，將其打擊效果投影到人工系統(tǒng)時(shí)，只需將激光瞄準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)果輸入人工系統(tǒng)；對(duì)于間瞄武器系統(tǒng)或者有一方為虛擬兵力，則需根據(jù)武器系統(tǒng)性能、目標(biāo)的特性、所處的環(huán)境、采取的防護(hù)手段等建立打擊效果模型，并將武器系統(tǒng)及目標(biāo)的位置、裝訂的諸元、環(huán)境參數(shù)等輸入人工系統(tǒng)，人工系統(tǒng)分析后給出結(jié)果，并輸出給實(shí)際系統(tǒng)。

(2) 偵察及反偵察效果投影

實(shí)際對(duì)抗中一些偵察及反偵察動(dòng)作無法開展，例如雙方通過衛(wèi)星偵察獲取戰(zhàn)場情報(bào)時(shí)，訓(xùn)練中若通過動(dòng)用實(shí)際衛(wèi)星進(jìn)行變軌來評(píng)估反偵察效果，則成本開支巨大。在人工系統(tǒng)中建立偵察效果模型，并將實(shí)際系統(tǒng)的偵察與反偵察行動(dòng)相關(guān)數(shù)據(jù)輸入，可以進(jìn)行效果評(píng)估，以確定雙方可獲取的情報(bào)。

(3) 干擾欺騙行動(dòng)效果投影

體系作戰(zhàn)中，雙方經(jīng)常會(huì)通過干擾、欺騙等手段，使對(duì)方無法獲得情報(bào)或獲得假情報(bào)，使敵誤判從而贏得勝利。與虛擬對(duì)手進(jìn)行的對(duì)抗，需判斷實(shí)際參演部隊(duì)所采取的干擾欺騙是否會(huì)影響虛擬對(duì)手的判斷，這就需要根據(jù)所采取的干擾欺騙手段、虛擬對(duì)手對(duì)情報(bào)識(shí)別判斷的能力等進(jìn)行干擾欺騙行動(dòng)效果投影。

3 計(jì)算實(shí)驗(yàn)及平行執(zhí)行

構(gòu)建虛擬戰(zhàn)場空間并把各要素投影到其中之后，就建立了與實(shí)際系統(tǒng)平行的人工系統(tǒng)。發(fā)揮人工系統(tǒng)的作用，關(guān)鍵還在人工系統(tǒng)中開展的計(jì)算試驗(yàn)以及人工系統(tǒng)與實(shí)際系統(tǒng)的平行執(zhí)行。

3.1 計(jì)算實(shí)驗(yàn)

利用人工系統(tǒng)這個(gè)可重復(fù)的實(shí)驗(yàn)室，通過復(fù)雜系統(tǒng)理論中的涌現(xiàn)(emergence)方法進(jìn)行計(jì)算實(shí)驗(yàn)可以生長培育出各類復(fù)雜現(xiàn)象，如自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)等。計(jì)算實(shí)驗(yàn)相對(duì)于實(shí)際系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，其優(yōu)點(diǎn)主要在于可重復(fù)、可量化、可擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)范圍等。

對(duì)于體系對(duì)抗訓(xùn)練，可以設(shè)計(jì)不同的初始態(tài)勢、武器系統(tǒng)、作戰(zhàn)戰(zhàn)法、戰(zhàn)場環(huán)境等，進(jìn)行多次大量的重復(fù)計(jì)算實(shí)驗(yàn)，從而為兵力部署、武器改進(jìn)、新戰(zhàn)法實(shí)驗(yàn)、環(huán)境構(gòu)建等方面提供建議。在體系對(duì)抗訓(xùn)練的全過程，計(jì)算實(shí)驗(yàn)均可發(fā)揮作用(表1)：

(1) 訓(xùn)練前對(duì)演練方案進(jìn)行評(píng)估

演練前，根據(jù)演練的目的制定幾套備選的演練方案，并將這些演練方案輸入人工系統(tǒng)，進(jìn)行計(jì)算實(shí)驗(yàn)，對(duì)演練方案中是否存在漏洞、演練是否能夠達(dá)到預(yù)期目的以及優(yōu)選方案的排序等方面給出建議。

(2) 訓(xùn)練中支持導(dǎo)調(diào)評(píng)估

對(duì)訓(xùn)練中虛擬的部分或者不可能在實(shí)際系統(tǒng)中進(jìn)行的作戰(zhàn)行動(dòng)，可通過人工系統(tǒng)的計(jì)算實(shí)驗(yàn)，實(shí)時(shí)評(píng)估對(duì)抗訓(xùn)練的結(jié)果，支持導(dǎo)演組對(duì)演練進(jìn)程的控制；利用人工系統(tǒng)的超實(shí)時(shí)計(jì)算實(shí)驗(yàn)，預(yù)判演練的可能發(fā)展方向，對(duì)于不利于演練目的實(shí)現(xiàn)的情況提前進(jìn)行導(dǎo)調(diào)；預(yù)估擬采取的導(dǎo)調(diào)動(dòng)作可能產(chǎn)生的效果，判斷其是否可以達(dá)到導(dǎo)調(diào)目的，使得導(dǎo)調(diào)工作開展更加順暢。

(3) 訓(xùn)練后進(jìn)行分析復(fù)演

訓(xùn)練結(jié)束后，通過計(jì)算實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次復(fù)演，并分析復(fù)演的結(jié)果，可使復(fù)盤總結(jié)更加深入、可靠。通過計(jì)算復(fù)演，可以判斷演練方案是否合理、參訓(xùn)部隊(duì)是否具備實(shí)戰(zhàn)能力、訓(xùn)練中的導(dǎo)調(diào)評(píng)估是否合理、武器裝備應(yīng)該怎樣改進(jìn)、創(chuàng)新的戰(zhàn)法是否實(shí)用等等。

3.2 平行執(zhí)行

平行系統(tǒng)中的“平行”一詞，旨在將實(shí)際復(fù)雜系統(tǒng)看作復(fù)雜系統(tǒng)可能出現(xiàn)的一種情況，人工系統(tǒng)中的各種情況與實(shí)際系統(tǒng)雖不一定相同，但卻是等價(jià)的。與傳統(tǒng)的仿真方法相比，平行系統(tǒng)理論中實(shí)際系統(tǒng)并不是檢驗(yàn)仿真是否正確的唯一標(biāo)準(zhǔn)，只要仿真遵循一定的規(guī)律即可，這類似于現(xiàn)代的天文宇宙理論中的“平行宇宙”的概念[14-15]。

表1 計(jì)算實(shí)驗(yàn)在訓(xùn)練各階段的工作及作用

平行執(zhí)行即將平行系統(tǒng)和實(shí)際系統(tǒng)連接起來，進(jìn)行對(duì)比和分析，完成對(duì)各自未來狀況的“借鑒”和“預(yù)估”，相應(yīng)地調(diào)節(jié)各自的狀態(tài)，以達(dá)到控制、優(yōu)化及評(píng)估的目的。平行執(zhí)行的主要內(nèi)容如圖3所示。體系對(duì)抗訓(xùn)練中的平行執(zhí)行內(nèi)容主要包括：

(1) 人工系統(tǒng)和實(shí)際系統(tǒng)的交互

將實(shí)際系統(tǒng)的輸入及狀態(tài)作為人工系統(tǒng)的輸入，這需要根據(jù)體系對(duì)抗演練的想定背景及初始的戰(zhàn)場態(tài)勢對(duì)人工系統(tǒng)進(jìn)行初始化，并在二者之間定義合適的接口協(xié)議，使人工系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)整自己的狀態(tài)；導(dǎo)調(diào)人員利用人工系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)估，并根據(jù)預(yù)估結(jié)果對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行控制。

(2) 人工系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)調(diào)的適應(yīng)

人工系統(tǒng)應(yīng)預(yù)留導(dǎo)調(diào)的接口，以使在對(duì)抗訓(xùn)練過程中的導(dǎo)調(diào)動(dòng)作能實(shí)時(shí)傳輸?shù)饺斯は到y(tǒng)中，人工系統(tǒng)根據(jù)導(dǎo)調(diào)的內(nèi)容及時(shí)改變自身的狀態(tài)，以模擬實(shí)際系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)調(diào)的響應(yīng)。

(3) 人工系統(tǒng)模型的修正

對(duì)于人工系統(tǒng)與實(shí)際系統(tǒng)的不一致，首先應(yīng)先區(qū)分是模型本身不夠準(zhǔn)確還是與實(shí)際系統(tǒng)等價(jià)的另一種狀態(tài)。對(duì)于模型本身不夠準(zhǔn)確的情況，應(yīng)該對(duì)模型進(jìn)行修正；對(duì)于等價(jià)的另一種狀態(tài)，應(yīng)通過計(jì)算實(shí)驗(yàn)進(jìn)行等價(jià)性驗(yàn)證，并使人工系統(tǒng)盡可能地接近實(shí)際系統(tǒng)。

圖3 平行執(zhí)行的主要內(nèi)容

4 結(jié)束語

現(xiàn)代社會(huì)信息化、智能化已經(jīng)滲透到了人類工作和生活的各個(gè)方面，構(gòu)建信息化訓(xùn)練場、開展智能化訓(xùn)練也是軍事訓(xùn)練發(fā)展的必然趨勢。本文運(yùn)用平行系統(tǒng)理論為構(gòu)建實(shí)際可用的體系對(duì)抗平行系統(tǒng)提供了解決方案，為建設(shè)更加貼近實(shí)戰(zhàn)的體系對(duì)抗訓(xùn)練條件提供了參考。作為平行系統(tǒng)理論的一個(gè)應(yīng)用方法初探，本文只是提出了一個(gè)大致的框架，具體運(yùn)用上需要在頂層規(guī)劃上進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并在體系對(duì)抗要素投影、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、agent模型優(yōu)化等方面開展大量的研究工作。