曹建平 王 曉 賀鄧超 張文彬 王飛躍

1.解放軍31101 部隊(duì)江蘇南京 210014 2.中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所北京 100091

戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)、監(jiān)視與偵察（intelligence, surveillance and reconnaissance;ISR）體系是軍事上戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)的重要來源, 對(duì)奪取智能化戰(zhàn)爭(zhēng)的主動(dòng)權(quán)具有重要作用[1-2].ISR 體系也稱戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系,主要為部隊(duì)遂行作戰(zhàn)或非戰(zhàn)爭(zhēng)軍事行動(dòng)任務(wù)提供與戰(zhàn)場(chǎng)相關(guān)的情報(bào),其情報(bào)來源于陸、海、空、天、電磁、網(wǎng)絡(luò)等多維戰(zhàn)場(chǎng)領(lǐng)域,包括敵方態(tài)勢(shì)、動(dòng)向、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、打擊效果等信息.戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系也是軍事綜合電子信息系統(tǒng)（command,control, communication, computer, intelligence, surveillance, reconnaissance; C4ISR）的重要組成部分[3-4], 是由戰(zhàn)場(chǎng)偵察預(yù)警系統(tǒng)、情報(bào)處理系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、分析決策系統(tǒng)等組合而成的系統(tǒng)的系統(tǒng)[5].

海灣戰(zhàn)爭(zhēng),掀起了“新軍事革命”,構(gòu)建一體化的聯(lián)合戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系成為這場(chǎng)革命的重要內(nèi)容之一[1].為了建立對(duì)全球態(tài)勢(shì)的感知能力,美軍強(qiáng)調(diào)多個(gè)傳感器組合的體系能力. 1999年, 美軍提出“全球信息柵格（global information grid,GIG）”概念, 聯(lián)合戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系在傳感器層級(jí)采用“柵格網(wǎng)”的形式基本確立.2000年,美軍進(jìn)一步提出“C4ISR 全球信息柵格”的概念,要求各傳感器和信息系統(tǒng)能協(xié)同作戰(zhàn),以便提高和維持對(duì)全球態(tài)勢(shì)感知的能力.

21 世紀(jì)以來,以人工智能和大數(shù)據(jù)為代表的信息技術(shù)快速發(fā)展,加速了新一輪軍事革命的進(jìn)程,戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)由信息化向智能化快速推進(jìn)[6].智能化戰(zhàn)爭(zhēng)明顯區(qū)別于信息化戰(zhàn)爭(zhēng),突出表現(xiàn)在以網(wǎng)絡(luò)為中心的體系對(duì)抗成為智能化戰(zhàn)爭(zhēng)的主要形態(tài),指揮控制的智能化、武器系統(tǒng)無人化,智能優(yōu)化算法的廣泛應(yīng)用以及對(duì)社會(huì)心理領(lǐng)域的巨大影響等方面[7-9].與此同時(shí),智能化戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系也提出了更高的要求.

現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系要求更高的速度（從傳感器到射手）、更優(yōu)化的組合,對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境和作戰(zhàn)對(duì)手變化更敏捷的自主適應(yīng)能力[10].此外, 智能化時(shí)代的情報(bào)也有了新的內(nèi)涵,情報(bào)對(duì)象不僅存在于陸、海、空、天、電磁、網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域, 還包括新聞媒體、社交網(wǎng)絡(luò)等輿論空間,深入滲透到社會(huì)心理領(lǐng)域.大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代,必須融合社會(huì)領(lǐng)域的開源情報(bào),有目的有意識(shí)地開展引導(dǎo)情報(bào)的實(shí)驗(yàn)研究.

面對(duì)智能化時(shí)代戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)的應(yīng)用需求,尤其是我軍在對(duì)情報(bào)資源整合的迫切需要,戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)領(lǐng)域還缺乏對(duì)體系框架的整體設(shè)計(jì)[11].在傳統(tǒng)情報(bào)思想指導(dǎo)下,現(xiàn)有情報(bào)體系的系統(tǒng)性問題往往只能按照還原論的思想逐個(gè)解決,系統(tǒng)性方法不夠.例如,如何有效克服情報(bào)計(jì)劃滯后性；如何檢驗(yàn)并提升系統(tǒng)的抗毀性；如何為實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練提供工具平臺(tái)；如何引導(dǎo)體系的優(yōu)化方向等等問題.

本文基于平行系統(tǒng)理論與ACP 方法[8],針對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系特點(diǎn)提出PISRS 系統(tǒng)解決上述需求與挑戰(zhàn).PISRS 是包括了1 個(gè)物理系統(tǒng)和3 個(gè)人工系統(tǒng)的綜合平臺(tái),包含物理、描述、預(yù)測(cè)、對(duì)抗等4 個(gè)子系統(tǒng)的“四胞胎結(jié)構(gòu)”.為解決戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系的挑戰(zhàn)提供了一個(gè)整體框架, 同時(shí)提供解決具體問題的仿真、預(yù)測(cè)、評(píng)估工具,是一個(gè)可以引導(dǎo)情報(bào)體系優(yōu)化升級(jí)的重要解決方案.

1 戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系特點(diǎn)與挑戰(zhàn)

在信息化戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中,戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系（如圖1 所示）是一個(gè)開放的巨系統(tǒng),典型的戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系包括情報(bào)采集、處理、分析、分發(fā)等子系統(tǒng),一般在物理域、社會(huì)域、認(rèn)知域建立采集傳感器,經(jīng)過處理融合再轉(zhuǎn)化為目標(biāo)情報(bào)、動(dòng)向情報(bào)、專題情報(bào)等初步產(chǎn)品,再以服務(wù)形式運(yùn)用到具體戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)決策中,實(shí)現(xiàn)情報(bào)對(duì)作戰(zhàn)的有效支撐[12],如圖2 所示.

圖1 戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系示意圖Fig.1 Sketch of the ISR system

圖2 戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)基本流程Fig.2 The basic flow chart of battlefield intelligence

戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系除了具有一般系統(tǒng)的普遍特點(diǎn)以外,還具有如下特殊屬性.

1）高度復(fù)雜性.戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系是一個(gè)開放復(fù)雜的巨系統(tǒng),包括天基、陸基、?；?、空基情報(bào)偵察監(jiān)視和處理的子系統(tǒng),每個(gè)子系統(tǒng)中又有各種型號(hào)、用途、精度、作用時(shí)間等不同特點(diǎn)的偵察平臺(tái),各平臺(tái)之間有著高度復(fù)雜的關(guān)系.

2）動(dòng)態(tài)性.體系中的元素（如傳感器）甚至包括子系統(tǒng)（如天基偵察系統(tǒng)）都是動(dòng)態(tài)變化的,隨著系統(tǒng)元素的變化,系統(tǒng)的能力也不斷變化；與此同時(shí),系統(tǒng)的需求（戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)決策需求）也處于不斷變化之中.

3）重構(gòu)性.隨著納米材料、微處理技術(shù)的廣泛運(yùn)用,系統(tǒng)傳感器往往作為一個(gè)功能單元按照嵌入模塊的方式集成到武器平臺(tái)中,為武器平臺(tái)獨(dú)立遂行任務(wù)提供支撐,也為戰(zhàn)場(chǎng)上其他武器平臺(tái)提供支援.從系統(tǒng)角度看,戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系與裝備體系、通信體系是高度重疊同構(gòu)的[13].

4）對(duì)抗性.戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系處于與敵方的博弈和對(duì)抗環(huán)境中,獲取準(zhǔn)確的戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)需要識(shí)別、隱藏和偽裝.類似無人偵察裝備被摧毀這樣的“灰色地帶”事件并不鮮見.復(fù)雜的對(duì)抗環(huán)境產(chǎn)生了不完美信息,又進(jìn)一步推升了對(duì)抗的難度和復(fù)雜程度.

上述性質(zhì)決定了戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系的特殊性,給構(gòu)建戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng)帶來了巨大挑戰(zhàn).歸結(jié)起來,主要包括以下4 個(gè)方面:

1）情報(bào)計(jì)劃受動(dòng)態(tài)需求與能力的制約.計(jì)劃與指導(dǎo)是開展情報(bào)活動(dòng)的第一步,沒有有效的情報(bào)計(jì)劃,情報(bào)活動(dòng)就失去了方向和焦點(diǎn).但是,面對(duì)動(dòng)態(tài)變化的情報(bào)需求和情報(bào)能力,經(jīng)常出現(xiàn)“計(jì)劃趕不上變化”的尬尷局面,或者說情報(bào)計(jì)劃永遠(yuǎn)具有“滯后性”.此時(shí),如何有效地預(yù)測(cè)變化,并能夠快速地調(diào)整計(jì)劃,是戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng)的重大挑戰(zhàn).

2）聯(lián)合情報(bào)保障訓(xùn)練陷入程式化.偵察平臺(tái)的操縱、情報(bào)的分析、系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估的確認(rèn),以及基于輔助決策的輔助決策等程序仍然需要人的介入[14-15].然而,現(xiàn)有的系統(tǒng)演練往往劇本化、程式化,缺乏代入感、沉浸感,缺乏對(duì)抗環(huán)境下的開展情報(bào)采集、分析、決策支持的任務(wù),人機(jī)結(jié)合的效能沒有得到充分發(fā)揮.

3）系統(tǒng)對(duì)抗性、抗毀性沒有經(jīng)過高端對(duì)抗檢驗(yàn).戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,系統(tǒng)各單元之間有著復(fù)雜的聯(lián)系.包括美軍在內(nèi),大多數(shù)戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系都沒有經(jīng)歷過與強(qiáng)勁對(duì)手的實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn),現(xiàn)有研究也多處于模型模擬層次[4].如何在高對(duì)抗的條件下采集、處理和傳輸情報(bào),提升系統(tǒng)抗毀性是必須研究和突破的重大難題.

4）體系發(fā)展缺乏有效工具支撐.戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系需要遂行多樣化的偵察、處理、分發(fā)任務(wù),整體運(yùn)作高度復(fù)雜.如何科學(xué)配置隸屬于不同軍兵種的裝備執(zhí)行共同的任務(wù),為指揮作戰(zhàn)提供保障不僅是體制機(jī)制問題,也必須從技術(shù)上進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)[16]. 在沒有戰(zhàn)爭(zhēng)檢驗(yàn)的背景下,如何實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)偵察體系的深度聯(lián)合,提升體系的綜合能力,如何推進(jìn)系統(tǒng)的科學(xué)發(fā)展等問題,都缺乏有效的工具與平臺(tái)支撐.

在缺乏智能化戰(zhàn)爭(zhēng)和大國(guó)“高端對(duì)抗”的案例支撐背景下, 如何解決戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng)所面臨的上述挑戰(zhàn)？進(jìn)一步地,如何從理論角度系統(tǒng)破解戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng)的難題,而不僅僅針對(duì)個(gè)別問題提出對(duì)策？如何在充分挖掘現(xiàn)有情報(bào)體系潛能的同時(shí)為系統(tǒng)運(yùn)行與后期建設(shè)提供思路與參考？平行系統(tǒng)理論與ACP 方法的思想提供了很好的思路和啟發(fā).

2 ACP 方法的基礎(chǔ)理論

平行系統(tǒng)理論由中國(guó)科學(xué)院王飛躍研究員提出,它是指由某一個(gè)自然的現(xiàn)實(shí)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)[17-18].平行系統(tǒng)與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)區(qū)別在于虛擬人工系統(tǒng)與實(shí)際物理系統(tǒng)是“平行”與“平等”的.平行系統(tǒng)與物理系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)的、同步執(zhí)行的.人工系統(tǒng)并不處于被動(dòng)和從屬的地位,而被認(rèn)為是物理系統(tǒng)運(yùn)行的一種可能.平行系統(tǒng)充分挖掘人工系統(tǒng)的潛力,使人工系統(tǒng)在實(shí)際復(fù)雜系統(tǒng)的管理與控制中充分發(fā)揮作用[19-21].

在平行系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上,結(jié)合智能科學(xué)與情報(bào)科學(xué)的發(fā)展,王飛躍基于虛實(shí)互動(dòng)、情報(bào)與智能合一的平行思想,提出了平行情報(bào)理論[22].平行情報(bào)以ACP理論支撐,以社會(huì)物理信息系統(tǒng)（cyber-physical-social-systems, CPSS）為基礎(chǔ)設(shè)施[23].如圖3 所示, 該理論突出強(qiáng)調(diào)情報(bào)在物理空間、信息空間與社會(huì)空間的虛實(shí)互動(dòng),為智能化時(shí)代從深層次構(gòu)建戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng),優(yōu)化戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系提供了基礎(chǔ)理論支撐.通過構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合、動(dòng)態(tài)反饋的系統(tǒng),可以有效應(yīng)對(duì)現(xiàn)有戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系的挑戰(zhàn).

圖3 平行情報(bào)體系的基礎(chǔ)框架Fig.3 The basic framework of parallel intelligence system

3 PISRS 理論模型

針對(duì)前文提出的戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系所面臨的挑戰(zhàn),提出構(gòu)建PISRS,嘗試從基礎(chǔ)框架角度系統(tǒng)解決現(xiàn)有戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系面臨的情報(bào)計(jì)劃滯后、人機(jī)結(jié)合訓(xùn)練程式化、缺乏有效對(duì)抗實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與定量工具等理論問題.

3.1 PISRS 基礎(chǔ)框架

ACP 方法的第1 階段即建立人工系統(tǒng), 本文基于平行系統(tǒng)理論和情報(bào)系統(tǒng)實(shí)際需求,參考德國(guó)西門子提出的數(shù)字雙胞胎（digital twin）仿真結(jié)構(gòu)、“平行航母”的“四胞胎”結(jié)構(gòu)[24-25],提出構(gòu)建物理、描述、預(yù)測(cè)、對(duì)抗的“四胞胎”結(jié)構(gòu).

平行戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng)的“數(shù)字四胞胎”（digital quadruplet）體系由物理系統(tǒng)（physical system）、描述系統(tǒng)（descriptive system）、預(yù)測(cè)系統(tǒng)（predictive system）和對(duì)抗系統(tǒng)（adversarial system）4 部分組成,如圖4 所示.物理系統(tǒng)指在物理世界中存在的包含傳感器、處理中心、情報(bào)組織等元素的實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系,另外3 種系統(tǒng)屬于軟件定義的人工戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng)[26].上述4 種系統(tǒng)都與情報(bào)數(shù)據(jù)中心相連,共享情報(bào)數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)知識(shí).

圖4 PISRS 的數(shù)字四胞胎結(jié)構(gòu)Fig.4 Digital quadruplet structure of PISRS

物理系統(tǒng)將情報(bào)數(shù)據(jù)和體系的狀態(tài)、任務(wù)、能力的動(dòng)態(tài)變化情況傳送給情報(bào)數(shù)據(jù)中心, 情報(bào)數(shù)據(jù)中心則根據(jù)需求共享給人工系統(tǒng). 物理系統(tǒng)中主要執(zhí)行戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)的感知、處理、傳輸、分發(fā)等任務(wù), 對(duì)于情報(bào)的分析、輔助決策的任務(wù)主要依托人工系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).

描述系統(tǒng)利用系統(tǒng)的狀態(tài)、能力和任務(wù)等參數(shù),實(shí)時(shí)反映多維領(lǐng)域的情報(bào)偵察態(tài)勢(shì)、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、情報(bào)任務(wù)狀態(tài)等,為指揮參謀人員直觀展示戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系的數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸和分發(fā)的整體運(yùn)行態(tài)勢(shì),同時(shí)展示預(yù)測(cè)與對(duì)抗系統(tǒng)的運(yùn)算結(jié)果,為用戶全面把握情報(bào)在體系中運(yùn)行的狀態(tài)提供支撐,為整個(gè)體系遂行有效的指揮控制奠定基礎(chǔ).該部分對(duì)應(yīng)人工系統(tǒng)的描述智能（descriptive intelligence）.

預(yù)測(cè)系統(tǒng)是戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系的核心功能,該部分的功能主要借助于智能計(jì)算與機(jī)器學(xué)習(xí)能力,解決情報(bào)數(shù)據(jù)分析與輔助決策中的計(jì)算問題[27].系統(tǒng)主要預(yù)測(cè)物理系統(tǒng)的未來狀態(tài)、潛在風(fēng)險(xiǎn)、戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)發(fā)展變化情況、重要目標(biāo)的狀態(tài)等問題,開展可控制、可重復(fù)的計(jì)算實(shí)驗(yàn).該部分對(duì)應(yīng)人工系統(tǒng)的預(yù)測(cè)智能（predictive intelligen-ce）.

對(duì)抗系統(tǒng)主要提供情報(bào)、系統(tǒng)乃至敵我軍事對(duì)抗與博弈平臺(tái).由于與物理系統(tǒng)是平行執(zhí)行的,對(duì)抗系統(tǒng)可以隨時(shí)切入“對(duì)抗演練”模式,向物理系統(tǒng)、描述系統(tǒng)和預(yù)測(cè)系統(tǒng)發(fā)出模擬數(shù)據(jù),驅(qū)動(dòng)它們進(jìn)入想定劇情.對(duì)抗系統(tǒng)以情報(bào)感知的方式模擬敵方行動(dòng),引導(dǎo)指揮參謀人員乃至任務(wù)部隊(duì)開展對(duì)抗演練,通過對(duì)抗演練檢驗(yàn)各個(gè)系統(tǒng)的功能性能.該部分對(duì)應(yīng)人工系統(tǒng)的對(duì)抗智能（adversarial intelligence）.

3.2 PISRS 執(zhí)行要點(diǎn)

PISRS 除繼承ACP 方法在執(zhí)行方面強(qiáng)調(diào)平行化之外, 在創(chuàng)建與執(zhí)行方面還有3 個(gè)方面的特點(diǎn):

1）動(dòng)態(tài)更新.為適應(yīng)戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系的動(dòng)態(tài)性,人工系統(tǒng)需要與物理系統(tǒng)實(shí)時(shí)交互,時(shí)間維度上,人工系統(tǒng)與真實(shí)體系通過閉環(huán)反饋實(shí)現(xiàn)更新迭代,逐步逼近實(shí)際戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系的狀態(tài),力求達(dá)到一種平行的穩(wěn)定狀態(tài).

2）實(shí)時(shí)反饋.預(yù)測(cè)結(jié)果可與物理系統(tǒng)真實(shí)狀態(tài)實(shí)時(shí)對(duì)比分析,動(dòng)態(tài)評(píng)估現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系的效能.從偵察裝備性能、情報(bào)組織流程、系統(tǒng)體制機(jī)制、任務(wù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)等方面著手,查找制約戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)能力發(fā)展的矛盾問題,引導(dǎo)物理系統(tǒng)提升情報(bào)能力和水平.

3）對(duì)抗檢驗(yàn).對(duì)抗系統(tǒng)雖然與其他系統(tǒng)是同步執(zhí)行的,但是可以虛擬“情況”.設(shè)置不同的對(duì)抗情境,引導(dǎo)用戶和其他系統(tǒng)進(jìn)入現(xiàn)實(shí)情況的“平行副本”,以沉浸式的對(duì)抗“游戲”開展演練,檢驗(yàn)物理系統(tǒng)與其他人工系統(tǒng)的實(shí)際效能.例如,為有效展開對(duì)“灰色地帶”情況的適應(yīng),指揮員可以運(yùn)用對(duì)抗系統(tǒng)以虛擬情報(bào)的形式,構(gòu)建系統(tǒng)各層級(jí)的豐富的想定細(xì)節(jié),直接從“平時(shí)狀態(tài)”切換到“戰(zhàn)時(shí)狀態(tài)”,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)和人員的“沉浸式”訓(xùn)練.

3.3 PISRS 情報(bào)活動(dòng)

PISRS 中情報(bào)是如何流轉(zhuǎn)的？傳統(tǒng)的情報(bào)流程可以參考圖2 與圖5 最左側(cè)部分,但平行戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng)中情報(bào)的流程有其特殊之處,本文展示了平行戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)的流程,如圖5 所示.平行化情報(bào)系統(tǒng)以任務(wù)為牽引,以決策為核心（包含戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)3 個(gè)層次）,根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)對(duì)情報(bào)信息的需求分析、處理、預(yù)測(cè)與輔助決策.

圖5 情報(bào)在平行戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng)中的流程Fig.5 Intelligence flow chart of PISRS

1）情報(bào)信號(hào)來源.加強(qiáng)情報(bào)分析研判,應(yīng)當(dāng)使用“平行情報(bào)”的思路開展情報(bào)的分析和研判[22].陸、海、空、天、電磁、網(wǎng)絡(luò)6 個(gè)維度實(shí)際上可以看作是物理空間、社會(huì)空間和信息空間的信號(hào).除了上述情報(bào)外,平行系統(tǒng)還包括想定劇情,即將“虛擬情報(bào)”視為一種特殊的情報(bào)來源,驅(qū)動(dòng)人工系統(tǒng)開展同步執(zhí)行運(yùn)算.

2）情報(bào)過程.體系包含了真實(shí)的物理形態(tài)的情報(bào)過程,即日常情報(bào)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的過程,還包括一套以軟件定義的包含同樣程序的人工進(jìn)程.圖5 展示了情報(bào)在PISRS 中的基本流程,由圖可知,情報(bào)除了在物理系統(tǒng)中運(yùn)行之外,還在描述系統(tǒng)中展現(xiàn)其運(yùn)行狀態(tài)；在預(yù)測(cè)系統(tǒng)中重點(diǎn)開展分析與輔助決策計(jì)算實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)真實(shí)過程與人工過程的互動(dòng)性生長(zhǎng),探索人機(jī)結(jié)合的合理邊界；在對(duì)抗系統(tǒng)中,虛擬情報(bào)驅(qū)動(dòng)其他平行系統(tǒng)情報(bào)流程的運(yùn)行.需要說明的是,情報(bào)用途和服務(wù)對(duì)象的不同,人機(jī)結(jié)合的有機(jī)互動(dòng)過程有很大差別. 此外, 在想定情況中,人可以與物理系統(tǒng)互動(dòng),如在想定訓(xùn)練中出動(dòng)真實(shí)兵力,在打擊評(píng)估中調(diào)動(dòng)真實(shí)的偵察平臺(tái).

3）效果評(píng)估.人在戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)的獲取、分析和輔助決策方面都可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督與干預(yù),同時(shí),系統(tǒng)也在這種干預(yù)過程中評(píng)估人的作用和能力.從情報(bào)的獲取、分析和輔助決策角度,情報(bào)工作者應(yīng)當(dāng)具備情報(bào)搜索工程師、情報(bào)分析工程師和情報(bào)輔助決策工程師3 種主要的方式,逐步磨合,形成對(duì)人的能力素質(zhì)要求和系統(tǒng)能力指標(biāo).這種效果評(píng)估,在缺少軍事實(shí)戰(zhàn)數(shù)據(jù)的背景下,將更能體現(xiàn)情報(bào)體系能力,幫助塑造和提升情報(bào)體系的效能和情報(bào)搜索、分析和輔助決策工程師的水平.

4 PISRS 三種智能

軟件定義的人工情報(bào)系統(tǒng)包含描述系統(tǒng)、預(yù)測(cè)系統(tǒng)和對(duì)抗系統(tǒng).其中描述系統(tǒng)主要提供對(duì)物理系統(tǒng)情報(bào)活動(dòng)的可視化展示與交互,對(duì)應(yīng)描述智能；預(yù)測(cè)系統(tǒng)提供基于情報(bào)數(shù)據(jù)的計(jì)算實(shí)驗(yàn),對(duì)應(yīng)預(yù)測(cè)智能；對(duì)抗系統(tǒng)提供紅藍(lán)對(duì)抗的平臺(tái),為引導(dǎo)物理系統(tǒng)改進(jìn)提供博弈工具和反饋結(jié)果支撐,對(duì)應(yīng)對(duì)抗智能.

4.1 PISRS 的描述智能

戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系是一個(gè)開放復(fù)雜的巨系統(tǒng),傳統(tǒng)建模方法難以取得好的效果.王飛躍指出應(yīng)當(dāng)采用人工系統(tǒng)的方法進(jìn)行建模[21].人工方法以基于agent 的建模方法為主,利用agent“簡(jiǎn)單一致”原理構(gòu)建對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系的描述,同時(shí),要充分考慮對(duì)系統(tǒng)不同類型要素的特征取舍,根據(jù)數(shù)據(jù)特征、專家經(jīng)驗(yàn)、環(huán)境約束和物理規(guī)律等條件對(duì)系統(tǒng)要素進(jìn)行描述.

如在第1 節(jié)指出的,戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系具有顯著的動(dòng)態(tài)性特征.因此,構(gòu)建戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系的全部agent 后,如圖6 所示,應(yīng)當(dāng)按照情報(bào)體系不同的邏輯層面進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模,每個(gè)層面根據(jù)需要選擇不同類的agent 以及agent 的不同屬性,實(shí)現(xiàn)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系不同邏輯層面的動(dòng)態(tài)描述.戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系至少包括了如下邏輯層面的描述,如圖7 所示.

圖6 PISRS 的描述智能Fig.6 Descriptive intelligence of PISRS

圖7 描述智能的邏輯模塊Fig.7 The logic modules of descriptive intelligence

1）情報(bào)組織計(jì)劃層面.以可視化呈現(xiàn)情報(bào)計(jì)劃的生成、執(zhí)行、反饋過程為目標(biāo),主要包括模擬傳感器agent、情報(bào)組織agent、反情報(bào)agent 等元素.

2）情報(bào)處理分析層面.以可視化呈現(xiàn)情報(bào)在處理分析過程中變化為目標(biāo),主要包括傳感器agent、情報(bào)組織agent.該層面可綜合運(yùn)用區(qū)塊鏈、數(shù)據(jù)挖掘、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù),將情報(bào)的分析處理過程可視化呈現(xiàn).

3）情報(bào)傳輸分發(fā)層面.以可視化呈現(xiàn)情報(bào)在傳輸分發(fā)層面的運(yùn)行情況為目標(biāo),主要包括傳輸網(wǎng)絡(luò)、傳感器agent、處理分發(fā)中心agent、情報(bào)組織agent 等元素.

4）情報(bào)需求響應(yīng)層面.以可視化呈現(xiàn)情報(bào)需求在系統(tǒng)中的響應(yīng)情況為目標(biāo),主要包括需求agent,傳感器agent,處理分發(fā)中心agent,情報(bào)組織agent 等元素.

4.2 PISRS 的預(yù)測(cè)智能

情報(bào)預(yù)測(cè)是情報(bào)分析工作的重心和難點(diǎn).對(duì)未來可能發(fā)生的情況進(jìn)行預(yù)測(cè)或結(jié)構(gòu)性思考（structured thinking）被認(rèn)為是最高級(jí)形式的情報(bào)分析[28].預(yù)測(cè)本質(zhì)上是對(duì)未知作出的估計(jì),因此,預(yù)測(cè)智能不僅包括傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)方法,也包括評(píng)估、分類等其他方法.戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)領(lǐng)域的預(yù)測(cè)智能則是運(yùn)用大數(shù)據(jù)和人工智能領(lǐng)域預(yù)測(cè)評(píng)估工具,結(jié)合專家知識(shí),對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)、目標(biāo)動(dòng)向、對(duì)手意圖和可能行動(dòng)等問題作出定性判斷與定量計(jì)算,為決策提供輔助支持.

平行戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng)提供了計(jì)算實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過與現(xiàn)實(shí)物理情報(bào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步,可以進(jìn)行各種戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)趨勢(shì)研判、目標(biāo)動(dòng)向預(yù)測(cè)、系統(tǒng)毀傷評(píng)估、對(duì)手意圖研判等.

平行戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng)的預(yù)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)框架是在情報(bào)大數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)下,綜合運(yùn)用知識(shí)庫(kù)和預(yù)測(cè)模型以及專家知識(shí),開展趨勢(shì)預(yù)測(cè)、意圖研判和狀態(tài)評(píng)估等預(yù)測(cè)分析任務(wù),如圖8 所示.

圖8 預(yù)測(cè)系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)Fig.8 The basic archieture of the prediction system

預(yù)測(cè)系統(tǒng)計(jì)算實(shí)驗(yàn)可以通過描述系統(tǒng)展現(xiàn), 也可以根據(jù)對(duì)抗系統(tǒng)的模擬數(shù)據(jù)、描述系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)開展實(shí)驗(yàn), 其分析結(jié)果將提供決策服務(wù)并最終影響實(shí)際物理系統(tǒng). 情報(bào)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的計(jì)算實(shí)驗(yàn)主要包括以下3 種：

1）趨勢(shì)預(yù)測(cè)類.趨勢(shì)研判實(shí)驗(yàn)包括對(duì)整體趨勢(shì)的分析和研判,對(duì)可能的態(tài)勢(shì)走向進(jìn)行整體分析；也包括對(duì)目標(biāo)的動(dòng)向進(jìn)行深度分析,對(duì)其可能的狀態(tài)作出預(yù)測(cè).趨勢(shì)研判以時(shí)間為軸,根據(jù)t 時(shí)刻的狀態(tài)預(yù)測(cè)t+Δt 時(shí)刻系統(tǒng)或目標(biāo)的狀態(tài)或位置.

2）意圖研判類.軍事是政治的沿續(xù),不同的形勢(shì)背景對(duì)軍事活動(dòng)的影響十分巨大,同樣的態(tài)勢(shì)或者活動(dòng)背后可能隱含了不同的意圖,只有正確把握形勢(shì)才能準(zhǔn)確研判對(duì)手的意圖.

平行戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng)集成多種意圖分析工具與方法,可以進(jìn)行情報(bào)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的意圖研判實(shí)驗(yàn),同時(shí)可以綜合運(yùn)用知識(shí)庫(kù)與專家知識(shí),對(duì)對(duì)手的意圖進(jìn)行分析判斷,對(duì)異常敏感的情況背后的真實(shí)意圖進(jìn)行深入的關(guān)聯(lián)分析. 例如, 2016年某段時(shí)間, 情報(bào)發(fā)現(xiàn)美P-3C 型機(jī)活動(dòng)異常頻繁,難以判明其背后原因與真實(shí)意圖.通過關(guān)聯(lián)美軍機(jī)活動(dòng)的歷史規(guī)律,并聯(lián)系該段時(shí)間G20 峰會(huì)正在杭州舉行, 此異?；顒?dòng)就是奧巴馬到達(dá)杭州前后,據(jù)此可以提供一種意圖的解釋.

3）狀態(tài)評(píng)估類.評(píng)估本質(zhì)上屬于對(duì)系統(tǒng)真實(shí)狀態(tài)的預(yù)測(cè),在情報(bào)分析中經(jīng)常需要對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估,雖然真實(shí)值無法檢驗(yàn),但對(duì)指揮員進(jìn)行決策至關(guān)重要.例如對(duì)于戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)類評(píng)估,戰(zhàn)場(chǎng)敵我力量布局對(duì)比分析是指揮機(jī)構(gòu)非常關(guān)注的問題.此類預(yù)測(cè)結(jié)果很難驗(yàn)證,但是通過連續(xù)的評(píng)估變化量化掌握系統(tǒng)變化情況.毀傷評(píng)估實(shí)際上是存在于物理系統(tǒng)與預(yù)測(cè)系統(tǒng)中的,由于毀傷評(píng)估的結(jié)果將影響到指揮控制決策, 毀傷評(píng)估的功能將部分嵌入到情報(bào)處理流程中,以便快速得到結(jié)果, 縮短觀察、判斷、決策，行動(dòng)（observation,ovientation,decision,action,OODA）的時(shí)間.

4.3 PISRS 的對(duì)抗智能

所謂對(duì)抗智能,是指通過對(duì)抗博弈獲得系統(tǒng)可能狀態(tài)的知識(shí),引導(dǎo)真實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn).根據(jù)平行系統(tǒng)理論,人工系統(tǒng)與真實(shí)系統(tǒng)是具有同等地位的,人工系統(tǒng)輸出的結(jié)果可能是現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的走向[29].根據(jù)人工系統(tǒng)反饋的結(jié)果,可以發(fā)現(xiàn)物理系統(tǒng)的功能性能缺陷.對(duì)抗系統(tǒng)的基本流程如圖9 所示.該圖反映了對(duì)抗系統(tǒng)基本模式,即由系統(tǒng)或用戶設(shè)計(jì)出高度逼真的模擬場(chǎng)景,訓(xùn)練對(duì)象提出應(yīng)對(duì)方案,再交由計(jì)算機(jī)或人工判斷,決定對(duì)抗結(jié)果.對(duì)抗系統(tǒng)提供紅藍(lán)對(duì)抗博弈的平臺(tái),由藍(lán)方根據(jù)想定在系統(tǒng)的各個(gè)層級(jí)設(shè)置模擬情況,隨時(shí)切入“對(duì)抗模式”,導(dǎo)演組負(fù)責(zé)人工裁判,并無程式化的劇本.

圖9 對(duì)抗系統(tǒng)基本流程Fig.9 The basic flow chart of the adversarial system

情報(bào)對(duì)抗主要包括3 種基本形式,即情報(bào)對(duì)抗、系統(tǒng)對(duì)抗和敵我對(duì)抗.圖10 展示了這3 種基本形式,它們可以單獨(dú)使用也可以組合使用.

圖10 對(duì)抗系統(tǒng)主要內(nèi)容Fig.10 The main contents of adversarial system

1）情報(bào)對(duì)抗.情報(bào)與反情報(bào)對(duì)抗古已有之,在信息化的今天更加多樣.情報(bào)欺騙、反偵察、電子對(duì)抗等反情報(bào)手段運(yùn)用十分普遍,利用現(xiàn)有情報(bào)手段能力的不足也能造成誤判.運(yùn)用對(duì)抗戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng)開展情報(bào)對(duì)抗演練,針對(duì)網(wǎng)絡(luò)謠言、反偵察手段提升系統(tǒng)情報(bào)鑒別能力.對(duì)抗系統(tǒng)針對(duì)多種反情報(bào)手段建立訓(xùn)練場(chǎng)景,開展計(jì)算實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)訓(xùn)練對(duì)象的情報(bào)對(duì)抗能力.

2）系統(tǒng)對(duì)抗.在系統(tǒng)的指揮與控制方面,能夠根據(jù)平行仿真推演結(jié)果研究系統(tǒng)的功能完備性、可靠性、抗毀性等性能實(shí)驗(yàn),合理部署偵察情報(bào)體系,并為體系升級(jí)提出合理可行的建議,主動(dòng)引導(dǎo)系統(tǒng)建設(shè)偵察情報(bào)力量并進(jìn)行靈活配置,有效開展戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)偵察活動(dòng),檢驗(yàn)訓(xùn)練系統(tǒng)的整體性能.

3）敵我對(duì)抗.敵我對(duì)抗有多種方式,以情報(bào)驅(qū)動(dòng)的敵我對(duì)抗在指揮所演練中經(jīng)常使用.平行對(duì)抗系統(tǒng)根據(jù)情報(bào)數(shù)據(jù)模擬對(duì)手,從對(duì)手意圖出發(fā),部署和配置作戰(zhàn)力量,實(shí)現(xiàn)情報(bào)從“死數(shù)據(jù)”到“活對(duì)手”的轉(zhuǎn)變.對(duì)抗系統(tǒng)可以在任何時(shí)刻切入到對(duì)抗模式,增強(qiáng)對(duì)抗的真實(shí)性、偶然性.系統(tǒng)以基礎(chǔ)情報(bào)資料為依據(jù)模擬“藍(lán)軍（對(duì)手）”,或者邀請(qǐng)專業(yè)情報(bào)研究人員扮演“藍(lán)軍”,與“紅軍”開展體系對(duì)抗,檢驗(yàn)訓(xùn)練我方整體情報(bào)能力與訓(xùn)練水平,在對(duì)抗中發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng)乃至整個(gè)作戰(zhàn)體系的問題和不足,為引導(dǎo)其他系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)提供思路.

5 PISRS 的主要優(yōu)勢(shì)

PISRS 與傳統(tǒng)的情報(bào)系統(tǒng)存在顯著的差別,可以為解決戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)體系的挑戰(zhàn)提供方法、工具和平臺(tái)支撐,主要具有如下優(yōu)勢(shì)：

1）動(dòng)態(tài)計(jì)劃的靈活性優(yōu)勢(shì). 系統(tǒng)可實(shí)時(shí)反饋情報(bào)活動(dòng)效能,動(dòng)態(tài)調(diào)整情報(bào)計(jì)劃.隨著戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境、作戰(zhàn)對(duì)手的快速變化,偵察計(jì)劃需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)反饋和調(diào)整,此時(shí),平行偵察情報(bào)系統(tǒng),由于其虛實(shí)互動(dòng)的能力,可以通過其仿真計(jì)算模型對(duì)偵察效能進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估,給用戶反饋,輔助用戶調(diào)整計(jì)劃.

2）計(jì)算實(shí)驗(yàn)的工具性優(yōu)勢(shì). 人工系統(tǒng)開展基于情報(bào)的輔助決策方案計(jì)算,可以通過計(jì)算重復(fù)推演優(yōu)化,有效提升決策的快捷性、科學(xué)性和可行性.計(jì)算實(shí)驗(yàn)是仿真模擬的升華,是分析、預(yù)測(cè)復(fù)雜決策和情報(bào)結(jié)果的途徑, 也是確保復(fù)雜情況下能夠正確“聚焦（focus）”的手段.平行偵察情報(bào)將通過充分的計(jì)算實(shí)驗(yàn),為決策者提供多種決策方案,并根據(jù)實(shí)時(shí)反饋的情報(bào)評(píng)估方案的可能結(jié)果,輔助引導(dǎo)用戶進(jìn)行決策,促進(jìn)情報(bào)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為決策優(yōu)勢(shì).

3）模擬對(duì)抗的逼真性優(yōu)勢(shì). 虛實(shí)結(jié)合是平行系統(tǒng)思想的精髓,平行戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)系統(tǒng)能夠根據(jù)平行仿真推演結(jié)果研究系統(tǒng)的抗毀性,合理部署偵察情報(bào)體系,并為體系的升級(jí)提出合理可行的建議；此外,對(duì)抗系統(tǒng)提供紅藍(lán)對(duì)抗平臺(tái),平行化的執(zhí)行方式增強(qiáng)了情況的真實(shí)性、偶然性,實(shí)現(xiàn)沒有預(yù)設(shè)劇本敵我對(duì)抗演練,通過紅藍(lán)雙方按照各自角色進(jìn)行真實(shí)博弈,提升演習(xí)訓(xùn)練的真實(shí)感、沉浸感.

6 結(jié)論

簡(jiǎn)要回顧了戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)領(lǐng)域的發(fā)展歷程,分析了戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)領(lǐng)域面臨的系統(tǒng)性挑戰(zhàn),指出戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)領(lǐng)域面臨的4 個(gè)主要矛盾問題：情報(bào)計(jì)劃受動(dòng)態(tài)需求與能力的制約,人機(jī)結(jié)合缺乏有效的聯(lián)合訓(xùn)練平臺(tái),系統(tǒng)對(duì)抗性、抗毀性沒有達(dá)到實(shí)戰(zhàn)水平,以及體系發(fā)展缺乏有效工具作為支撐.基于ACP 方法提出PISRS 的基本概念與框架.PISRS 與傳統(tǒng)的情報(bào)系統(tǒng)有著顯著區(qū)別,具有動(dòng)態(tài)計(jì)劃的靈活性優(yōu)勢(shì)、計(jì)算實(shí)驗(yàn)的工具性優(yōu)勢(shì)以及模擬對(duì)抗的逼真性優(yōu)勢(shì), 將為戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)領(lǐng)域的智能化發(fā)展提供系統(tǒng)化的解決方案.