錢貴鑫 盛 達(dá)

（海軍大連艦艇學(xué)院，遼寧 大連116018）

海軍作為軍隊(duì)中技術(shù)要求較高的兵種，應(yīng)緊緊跟隨新技術(shù)的發(fā)展變革，將目前公認(rèn)最有可能改變世界的顛覆性技術(shù)即人工智能技術(shù)進(jìn)行提前布局和規(guī)劃，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于海軍傳統(tǒng)武器裝備上，實(shí)現(xiàn)海軍武器裝備戰(zhàn)斗力的提升[1]。艦炮武器作為海軍傳統(tǒng)的武器裝備之一，具有裝備數(shù)量多，技術(shù)成熟的特點(diǎn)，通過將顛覆性的人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)的艦炮武器結(jié)合，是提高海軍艦炮武器戰(zhàn)斗力的有效方法，同時(shí)也是促進(jìn)世界一流海軍建設(shè)的有效措施。

1 人工智能在海軍艦炮武器實(shí)彈射擊應(yīng)用的思考

1.1 艦炮武器實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)分析應(yīng)用

1.1.1 實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)分析現(xiàn)狀

海軍艦炮武器在實(shí)彈射擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的射擊數(shù)據(jù)，通過對(duì)射擊數(shù)據(jù)的分析處理，是提高艦炮實(shí)彈射擊水平的重要手段之一。但當(dāng)前射擊數(shù)據(jù)記錄還存在著以人工記錄為主，裝備記錄為輔；顯性數(shù)據(jù)記錄，隱性數(shù)據(jù)不記；紙質(zhì)留檔居多，電子存檔較少的現(xiàn)象。造成數(shù)據(jù)記錄不準(zhǔn)、數(shù)據(jù)內(nèi)容較少和數(shù)據(jù)流通較難的情況。導(dǎo)致對(duì)艦炮實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)分析不夠準(zhǔn)確和徹底，不能最大利用實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)提高實(shí)彈射擊效果。

1.1.2 實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)分析未來發(fā)展

未來對(duì)艦炮武器實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)的記錄應(yīng)主要以機(jī)器記錄為主，人工記錄為輔；顯性數(shù)據(jù)和隱性數(shù)據(jù)都做記錄；電子存檔居多，紙質(zhì)存檔減少。面對(duì)大量的機(jī)器記錄的實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，需要借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)。其是人工智能技術(shù)的一個(gè)體現(xiàn)，可從各種各樣類型的海量數(shù)據(jù)中，挖掘分析出有價(jià)值的信息，對(duì)數(shù)據(jù)中存在的內(nèi)在關(guān)聯(lián)和一定的規(guī)律進(jìn)行尋找。通過該技術(shù)挖掘分析海量的艦炮實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)尋找提高實(shí)彈射擊水平的方法，為實(shí)彈射擊能力的提高提供數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)。

1.2 艦炮武器實(shí)彈射擊指揮決策應(yīng)用

1.2.1 艦炮武器實(shí)彈射擊指揮決策現(xiàn)狀

艦炮實(shí)彈射擊指揮決策主要是要解決實(shí)彈射擊時(shí)艦炮射擊方式、火力運(yùn)用方式和射擊修正等問題。當(dāng)前艦炮武器在實(shí)彈射擊指揮決策上還處于依托射擊指揮員個(gè)人決策為主，機(jī)器決策較少；個(gè)人經(jīng)驗(yàn)為主，數(shù)據(jù)分析為輔的情況。導(dǎo)致了艦炮實(shí)彈射擊指揮存在著指揮決策的不合理、不科學(xué)的現(xiàn)象。

1.2.2 艦炮武器實(shí)彈射擊指揮決策未來發(fā)展

未來艦炮武器實(shí)彈射擊指揮決策應(yīng)以機(jī)器決策為主，人工決策為輔；數(shù)據(jù)分析為主，個(gè)人經(jīng)驗(yàn)為輔。面對(duì)未來戰(zhàn)場(chǎng)瞬息萬變的態(tài)勢(shì)，單純依靠人來進(jìn)行射擊指揮決策將面臨著決策時(shí)間長(zhǎng)和反應(yīng)時(shí)間慢的情況。因此要借助能提供足夠好、足夠快的指揮決策方案的技術(shù)。人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)可通過對(duì)大量指揮決策數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)和不斷的訓(xùn)練，提供與有人操控基本一致或更為合理的解決方案，對(duì)于部分內(nèi)容可實(shí)現(xiàn)對(duì)人操縱的替代并可隨著戰(zhàn)場(chǎng)條件的變化迅速更新，為實(shí)彈射擊指揮決策實(shí)時(shí)提供科學(xué)合理的決策。通過機(jī)器和人的共同配合，讓機(jī)器的精準(zhǔn)和人類的可能性得到完美結(jié)合，并利用機(jī)器的速度讓指揮員做出最佳判斷，從而提升實(shí)彈射擊指揮決策水平的提高。

2 人工智能在艦炮實(shí)彈射擊應(yīng)用構(gòu)想

2.1 實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)采集內(nèi)容

本著節(jié)約高效合理配置資源，盡快提升戰(zhàn)斗力的原則。在不改變艦炮現(xiàn)有成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，將數(shù)據(jù)采集通過軟件內(nèi)嵌式的方式安裝于艦炮武器裝備上。對(duì)艦炮實(shí)彈射擊中的艦炮武器裝備數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、指揮操作數(shù)據(jù)和目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，具體數(shù)據(jù)內(nèi)容如圖1 所示。

2.2 實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)采集框架

當(dāng)前海軍艦炮有著型號(hào)多和裝備艦艇類型雜的特點(diǎn)。同一型艦炮由于安裝艦艇類型不同，其安裝位置和安裝數(shù)量也不盡一致；不同艦隊(duì)、支隊(duì)其所在執(zhí)行任務(wù)的區(qū)域不同，其艦炮實(shí)彈射擊時(shí)的海區(qū)、氣象等條件也不盡相同；同時(shí)不同艦艇艦炮使用程度也不盡相同。針對(duì)這些不同，在構(gòu)建實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)采集框架時(shí)就要按照艦炮型號(hào)、艦型、艦隊(duì)、支隊(duì)和艦艇的方式來對(duì)艦炮實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，具體海軍艦炮實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)采集框架構(gòu)建如圖2 所示。

圖1 艦炮實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)

圖2 海軍艦炮實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)框架

2.3 人工智能技術(shù)支撐

通過內(nèi)嵌式軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)艦炮實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)的記錄，并實(shí)時(shí)匯總射擊數(shù)據(jù)，構(gòu)建海軍艦炮實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)庫。通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)大量的、準(zhǔn)確的、條理清晰的數(shù)據(jù)，從不同角度、不同維度對(duì)多渠道信息進(jìn)行交叉復(fù)現(xiàn)，整理尋找數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性。為實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)分析提供正確客觀的思路。

同時(shí)在武器裝備上安裝可實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的艦炮射擊指揮決策軟件，將大數(shù)據(jù)分析尋找到的指揮決策結(jié)果，通過計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。具體技術(shù)可采用美軍人工智能空戰(zhàn)系統(tǒng)阿爾法所采用的的遺傳模糊樹模型，其原理主要是簡(jiǎn)化變量，僅考慮最相關(guān)信息，減少?zèng)Q策樹分支數(shù)量，通過不斷的訓(xùn)練為艦炮指揮決策提供科學(xué)合理指導(dǎo)。

2.4 人工智能技術(shù)具體應(yīng)用

人工智能在海軍艦炮武器實(shí)彈射擊的任何成功運(yùn)用都需要建立在正確的數(shù)據(jù)訪問基礎(chǔ)之上。當(dāng)前我海軍艦艇數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸還無法將高速、高帶寬、低成本的互聯(lián)網(wǎng)作為主要的通信路徑，未來長(zhǎng)期仍將依賴非常昂貴且脆弱的數(shù)據(jù)鏈路。海軍艦艇數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸能力極大的限制了大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析處理能力。針對(duì)這一情況，可采用離線數(shù)據(jù)采集、集中統(tǒng)一處理的方式，內(nèi)置數(shù)據(jù)采集軟件實(shí)時(shí)記錄艦炮實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)，當(dāng)艦艇靠碼頭后利用高速網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)匯總至海軍艦炮實(shí)彈射擊資源庫中，由海軍資源庫進(jìn)行統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)分析處理。具體方式可通過“軍民融合”方式[2]，將數(shù)據(jù)處理交由地方數(shù)據(jù)處理能力較強(qiáng)的企業(yè)完成，減小我數(shù)據(jù)處理成本和技術(shù)要求。將通過數(shù)據(jù)分析得到的可提高實(shí)彈射擊水平成果由海軍統(tǒng)一下發(fā)至各個(gè)單位。由各個(gè)部隊(duì)在平時(shí)訓(xùn)練中去檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分析成果，再次生成實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)，并再次進(jìn)行分析，如此往復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)艦炮實(shí)彈射擊水平的提高。

而針對(duì)艦炮實(shí)彈射擊指揮決策則可通過安裝采用模糊遺傳樹模型的艦炮指揮決策軟件[3]，通過大量指揮決策數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)和不斷的訓(xùn)練，持續(xù)獲得更高性能的版本。同時(shí)也可利用大數(shù)據(jù)分析實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)的成果，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。該軟件由于就安裝于艦炮武器系統(tǒng)中，因此可實(shí)時(shí)獲得戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)，能在精準(zhǔn)完成人工操縱的同時(shí)為指揮員艦炮射擊指揮決策提供實(shí)時(shí)方案。同時(shí)海軍在一定時(shí)間內(nèi)可匯總各個(gè)艦型的不同版本的艦炮指揮決策軟件進(jìn)行對(duì)抗[4]，篩選出更高性能版本，并下發(fā)部隊(duì)不斷實(shí)現(xiàn)該軟件指揮決策性能的提升，為指揮員指揮決策提供參考。

2.5 預(yù)留全艦人工智能化接口

人工智能技術(shù)在海軍武器裝備的發(fā)展是全方位的，不單單只是艦炮實(shí)彈射擊這一層面。針對(duì)未來的水面艦艇指揮決策智能化的發(fā)展，要注意在防空反導(dǎo)、對(duì)岸火力支援等，艦炮武器系統(tǒng)需要與全艦其他武器系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合時(shí)的考慮，預(yù)留數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)水面艦艇指揮決策智能化水平的提高。

3 結(jié)論

為更好地促進(jìn)海軍傳統(tǒng)艦炮武器人工智能的發(fā)展，本文就人工智能在海軍艦炮武器實(shí)彈射擊應(yīng)用思考，分析了艦炮實(shí)彈射擊數(shù)據(jù)分析和指揮決策的現(xiàn)狀以及未來發(fā)展的趨勢(shì)，并結(jié)合海軍實(shí)際情況分析人工智能關(guān)鍵技術(shù)在海軍艦炮實(shí)彈射擊應(yīng)用的構(gòu)想。為海軍傳統(tǒng)艦炮武器與人工智能技術(shù)結(jié)合，促進(jìn)海軍艦炮實(shí)彈射擊水平提高提供思路。