讓戰(zhàn)場數(shù)據(jù)“開口說話”

許妍敏

信息化戰(zhàn)爭的突出特點，就是戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的數(shù)量劇增。早在阿富汗戰(zhàn)爭期間，美軍為打擊恐怖分子動用的全方位情報偵察監(jiān)視系統(tǒng)，24小時就產(chǎn)生了高達53TB的數(shù)據(jù)，致使美軍情報人員和一線部隊陷入數(shù)據(jù)的汪洋大海中無所適從。未來的信息化戰(zhàn)爭，作戰(zhàn)優(yōu)勢集中體現(xiàn)為信息優(yōu)勢，信息優(yōu)勢的本質(zhì)就是數(shù)據(jù)優(yōu)勢。只有讓戰(zhàn)場數(shù)據(jù)主動“開口說話”，才能牢牢掌握信息化戰(zhàn)場的戰(zhàn)略資源，在激烈的數(shù)據(jù)博弈中立于不敗之地。

無論是美國國防部為打通戰(zhàn)車、艦艇、飛機以及空間衛(wèi)星數(shù)據(jù)共享“任督二脈”的軍事物聯(lián)網(wǎng)和云作戰(zhàn)平臺，還是專門針對海量數(shù)據(jù)已經(jīng)投入使用的數(shù)據(jù)挖掘和人工智能算法，包括日新月異的戰(zhàn)場可視化技術(shù)和智能作戰(zhàn)終端，無不是突破戰(zhàn)場“數(shù)據(jù)迷霧”、通過戰(zhàn)場數(shù)據(jù)牢牢掌握戰(zhàn)爭主動權(quán)的“解題手法”。

戰(zhàn)場上別吃數(shù)據(jù)的啞巴虧

在信息化戰(zhàn)爭風(fēng)靡全球之前，人們從未對戰(zhàn)場數(shù)據(jù)如此倚重。近年來得益于信息化技術(shù)手段的提升和網(wǎng)絡(luò)融合趨勢的加快，看不見摸不著的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出“爆炸”態(tài)勢。尤其是無人機、攝像頭等新興技術(shù)的發(fā)展，正源源不斷地傳送著大量圖像和視頻信息。了解把握戰(zhàn)場態(tài)勢，通過戰(zhàn)場數(shù)據(jù)牢牢掌握戰(zhàn)爭主動權(quán)，成為了各軍事大國競相追逐的技術(shù)新高地。

未來戰(zhàn)場上，各類觀測手段、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和高速計算機都會產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，如果得不到及時處理，我們將會被“數(shù)據(jù)致盲”。說起打贏信息化條件下的現(xiàn)代戰(zhàn)爭，連美軍都曾吃過數(shù)據(jù)的啞巴虧。伊拉克戰(zhàn)爭爆發(fā)當(dāng)日，美軍駐卡塔爾和科威特的前進指揮所由于無法處理保障機構(gòu)提供的海量數(shù)據(jù)，不得不自行關(guān)閉設(shè)備，直接造成了指揮所與部分突擊方向的通信聯(lián)系中斷。阿富汗戰(zhàn)爭期間一次小型反恐行動帶來的海量數(shù)據(jù)，更令美軍作戰(zhàn)人員措手不及。美軍耗費巨資研制的先進隱身戰(zhàn)斗機，竟然不能直接與其他作戰(zhàn)平臺進行信息交換，雖然同樣是美軍，它們之間的“對話”也得需要“數(shù)據(jù)翻譯”才行。

一方面猜不透數(shù)據(jù)，另一方面也有人對數(shù)據(jù)“做起了文章”。從古至今，戰(zhàn)場上的攻守雙方無不想方設(shè)法制造戰(zhàn)場迷霧，企圖讓對手看不清戰(zhàn)場態(tài)勢，最終達到出其不意、攻其不備的戰(zhàn)術(shù)效果。即便是信息化戰(zhàn)爭加速到來的今天，給各類戰(zhàn)場數(shù)據(jù)施加障眼法，依舊是行之有效的作戰(zhàn)策略。

知己知彼，方能百戰(zhàn)不殆?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭中各類作戰(zhàn)要素不斷增多，能否全盤掌握戰(zhàn)場信息將成為決定戰(zhàn)爭勝負的關(guān)鍵因素。數(shù)據(jù)承載信息，能否消除“數(shù)據(jù)迷霧”，關(guān)鍵在于如何從戰(zhàn)場大數(shù)據(jù)中挖掘出精準(zhǔn)信息。美國國防部近幾年來不斷開展戰(zhàn)場數(shù)據(jù)挖掘、人工智能數(shù)據(jù)分析等項目研究，無不是在為贏得戰(zhàn)爭培育數(shù)據(jù)分析師。換句話說，能把戰(zhàn)爭中持續(xù)幾個小時的視頻數(shù)據(jù)凝練到最關(guān)鍵的30秒，這本身就是一場勝利。

提升部隊實際戰(zhàn)斗力，必須高度重視數(shù)據(jù)這一現(xiàn)代戰(zhàn)爭的重要組成，實現(xiàn)各平臺之間基于共同目標(biāo)的信息共享與數(shù)據(jù)支援，形成高度一體化的通信指揮和作戰(zhàn)體系，依托技術(shù)手段填補戰(zhàn)場大數(shù)據(jù)應(yīng)用的“最后一千米”。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能否聯(lián)通未來戰(zhàn)場

伊拉克戰(zhàn)爭中，美國帶到戰(zhàn)場上的最尖端武器，并非是那些隱形戰(zhàn)機、精確制導(dǎo)炸彈等高精尖武器，而是數(shù)據(jù)鏈。數(shù)據(jù)鏈這種信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將美軍的作戰(zhàn)飛機、指揮所、坦克和作戰(zhàn)人員緊緊連在了一起，美軍的空中打擊力量和地面作戰(zhàn)部隊才得以在第一時間獲取戰(zhàn)場情報信息，實施近乎實時的火力打擊。

現(xiàn)代戰(zhàn)場，如果把作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)比作大腦、武器裝備比作肌肉，那么數(shù)據(jù)鏈就是遍布全身的“戰(zhàn)場神經(jīng)”。數(shù)據(jù)鏈以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶，以信息處理為核心，將遍布陸、海、空、天的戰(zhàn)場態(tài)勢感知系統(tǒng)、指揮自動化系統(tǒng)、火力打擊系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)武器等作戰(zhàn)要素有機相連，實現(xiàn)戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的全維感知、實時傳輸和智能處理。

美國空軍為實現(xiàn)在阿富汗作戰(zhàn)的不同裝備互聯(lián)互通，就緊急開發(fā)出戰(zhàn)場機載通信節(jié)點載荷。波音公司專門為第五代戰(zhàn)斗機和第四代戰(zhàn)斗機“通話”而設(shè)計的飛行吊艙，能借助LINK-16數(shù)據(jù)鏈把F-22戰(zhàn)斗機飛行編隊內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送給美國空軍的其他作戰(zhàn)機群。近年來，美軍對戰(zhàn)場區(qū)域內(nèi)的各種作戰(zhàn)場景進行研究表明，傳感器平臺必須能同時跟蹤包括敵我雙方的戰(zhàn)機、水面艦艇、潛艇、民用飛機、船只、車輛和其他關(guān)鍵設(shè)施等3000個目標(biāo)，并實現(xiàn)相關(guān)信息的有效傳輸。因此，美軍正在加緊研發(fā)傳輸速率更高、抗干擾性更強的高性能數(shù)據(jù)鏈，美國海軍也正在加緊生產(chǎn)Link-22數(shù)據(jù)鏈的新一代加密裝置。

早在伊拉克戰(zhàn)爭期間，軍事物聯(lián)網(wǎng)的雛形就已經(jīng)初步顯現(xiàn)。美軍規(guī)定任何進入其所轄?wèi)?zhàn)區(qū)的物資必須貼有射頻標(biāo)簽，這樣就可毫不費力地得到一張戰(zhàn)場動態(tài)物流全景圖。按照這張全景圖調(diào)配部署，后勤補給可更快、更精確，大大縮短了美軍的平均后勤補給時間，后勤物資保障效率也大幅提升。

目前，美軍正加速全球戰(zhàn)場資產(chǎn)的聯(lián)網(wǎng)部署，這種將各種作戰(zhàn)要素接入同一網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)各軍種在空中、陸地、海洋、太空和網(wǎng)絡(luò)等作戰(zhàn)域協(xié)同、快速遂行作戰(zhàn)任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)就是軍事物聯(lián)網(wǎng)。美國空軍正在廣泛投資數(shù)據(jù)共享能力，除購買用于搜集戰(zhàn)場信息的先進設(shè)備外，也在積極部署諸如手持式安卓戰(zhàn)術(shù)攻擊套件等新型聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。此外，美國空軍正在研究將空軍作戰(zhàn)平臺接入其他軍種武器平臺，將組建可使武器平臺變成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、實時共享信息的軍事物聯(lián)網(wǎng)。美國陸軍也在加速建設(shè)戰(zhàn)場物聯(lián)網(wǎng)，通過部署大量的自主傳感器和機器人部件來自我感知、持續(xù)學(xué)習(xí)，實現(xiàn)上述設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)、人類和戰(zhàn)場環(huán)境的相互作用。

伴隨著云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，行走在戰(zhàn)場上空的“云”，為打破各類作戰(zhàn)平臺所面臨的“信息孤島”提供了新的技術(shù)思路。所謂作戰(zhàn)云，就是基于“云端”的聯(lián)合作戰(zhàn)信息網(wǎng)絡(luò)，從體系層面實現(xiàn)戰(zhàn)場資源的動態(tài)高效管控和快速分布式處理?；谧鲬?zhàn)云開展的云作戰(zhàn)，勢必構(gòu)建起跨戰(zhàn)場維度、跨軍兵種的網(wǎng)絡(luò)化“云殺傷”作戰(zhàn)能力。

早已嗅到數(shù)據(jù)火藥味的美國空軍率先提出了作戰(zhàn)云理念，通過戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)絡(luò)快速交換C4ISRK體系內(nèi)作戰(zhàn)單元的戰(zhàn)場數(shù)據(jù)，實現(xiàn)信息資源的高度整合。美國海軍針對遠征作戰(zhàn)、反潛戰(zhàn)、一體化防空反導(dǎo)等作戰(zhàn)樣式提出“戰(zhàn)術(shù)云”概念，通過可發(fā)布數(shù)據(jù)應(yīng)用的平臺確保實時戰(zhàn)場感知。此外，戰(zhàn)術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施企業(yè)服務(wù)、戰(zhàn)術(shù)薄云等項目的實踐，重點解決了云計算等前沿技術(shù)在戰(zhàn)場上的“接地氣”問題，為云作戰(zhàn)探索了戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用的技術(shù)核心。目前，美國國防部已計劃在10年內(nèi)投入100億美元，用于企業(yè)-防務(wù)聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)施云作戰(zhàn)項目的研發(fā)。預(yù)計投入使用的云作戰(zhàn)平臺，將最大限度地發(fā)揮隱身裝備、精確打擊武器、先進指揮控制系統(tǒng)和有人-無人系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢，成為應(yīng)對信息化戰(zhàn)爭的制勝方略。

事實上，美軍早就開始了在戰(zhàn)場上對云作戰(zhàn)的實戰(zhàn)檢驗。2014年9月，美國空軍F-22戰(zhàn)斗機首次率領(lǐng)聯(lián)合空襲機群，對敘利亞境內(nèi)的“伊斯蘭國”極端組織目標(biāo)實施空襲作戰(zhàn)，標(biāo)志著美國空軍云作戰(zhàn)實戰(zhàn)檢驗的開始。美軍另一款先進戰(zhàn)機F-35更是網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的概念產(chǎn)物。F-35戰(zhàn)斗機擁有突出的戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力，甚至能在無線電靜默情況下與E-3預(yù)警機組成空戰(zhàn)機群，在超視距接敵中實現(xiàn)“A機+B彈”的完美配合，事實上就是云作戰(zhàn)的“小試牛刀”。

在數(shù)據(jù)的海洋中盡情遨游

在嘗試解決數(shù)據(jù)通聯(lián)問題的同時，還必須對戰(zhàn)場數(shù)據(jù)“動刀子”。目前較為熱門的戰(zhàn)爭算法，就是源自實戰(zhàn)中美軍遇到的棘手數(shù)據(jù)難題。從無人機源源不斷傳來的海量視頻資料，讓數(shù)千名美軍情報分析員忙得焦頭爛額。借助人工智能算法，美軍算法戰(zhàn)跨職能小組正在研制可將無人機收集的海量視頻數(shù)據(jù)快速分類的軟件，以實現(xiàn)對目標(biāo)的探測、分類和預(yù)警計算，從而提供更多具有實際價值的情報。

近年來，美國國防部已經(jīng)在人工智能、大數(shù)據(jù)和云計算領(lǐng)域愈發(fā)“上心”，人工智能與人機合作早已進入美國武器庫及其情報機構(gòu)。人工智能恰好可以為可用資源和緊迫需求之間搭起了一座彌補差距的“算法之橋”。借助算法在海量數(shù)據(jù)中“泅渡”，情報分析自動化程度大幅度提升，人們再也不用耗費大量時間找尋坦克在哪里。他們可以花更多的時間考慮坦克為什么在那里、下一步坦克要做什么。

目前，美國國防部正加緊研發(fā)可輔助情報人員識別恐怖襲擊的人工智能技術(shù)，并計劃借助人工智能算法分析整理極端組織情報數(shù)據(jù)。無獨有偶，美國中央情報局正在開發(fā)用來獲取社交媒體數(shù)據(jù)的人工智能，法國軍事情報部門也在積極尋求借助人工智能篩選大量原始戰(zhàn)場數(shù)據(jù)，以便有效支援一線部隊作戰(zhàn)。美國中央情報局此前就曾公開透露，目前正依托硅谷的開發(fā)商開展137個人工智能情報處理項目。這些項目的涉獵范圍也相當(dāng)廣泛，大到通過對比數(shù)據(jù)變化來預(yù)測未來重大事件的發(fā)生可能，小到讓計算機自動標(biāo)記出能引起情報分析員注意的人或物。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，單憑現(xiàn)有的人工智能技術(shù)，已經(jīng)實現(xiàn)了75%工作量的自動化。2017年底，美軍就在中東地區(qū)開展了人工智能情報分析試驗。加載有特殊算法的計算機被用來輔助分析無人機采集的視頻信息，從中自動識別出人、汽車以及各類建筑物。經(jīng)過不斷學(xué)習(xí)和算法更新，人工智能在復(fù)雜環(huán)境下自動識別率已經(jīng)超過80%。此外，美國軍方也正花費數(shù)十億美元建立地理空間情報系統(tǒng)，這些涉及到“人文地理”的網(wǎng)頁、電子郵件、即時消息和社交媒體等離散化數(shù)據(jù)，恰好可以通過人工智能和機器學(xué)習(xí)實現(xiàn)收集處理自動化。

除借助人工智能算法對數(shù)據(jù)大動干戈，更加輕松地在數(shù)據(jù)海洋中遨游外，美國軍方也在積極投入數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究。美國特種作戰(zhàn)司令部就在開發(fā)一個數(shù)據(jù)挖掘程序，能在各種網(wǎng)站和數(shù)據(jù)庫中自動進行關(guān)鍵字搜索，從而使作戰(zhàn)人員盡可能實時地了解他們所處的作戰(zhàn)環(huán)境。

給你一雙洞察數(shù)據(jù)的“慧眼”

有了對數(shù)據(jù)的快速處理過程，更需要一雙洞察海量數(shù)據(jù)的“慧眼”，戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的可視化已經(jīng)成為軍事領(lǐng)域的研究熱點。通過綜合運用計算機圖形學(xué)、多媒體、人工智能等，可視化技術(shù)能將戰(zhàn)場數(shù)據(jù)以圖像形式呈現(xiàn)給指揮員，將在軍事訓(xùn)練、戰(zhàn)場指揮決策、裝備研發(fā)和后勤保障等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，成為看透戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的“火眼金睛”。

為布局可視化技術(shù)發(fā)展，美國國防部高級研究計劃局已經(jīng)開始研制可實時顯示大規(guī)模數(shù)據(jù)的可視化情報系統(tǒng)。這種可視化系統(tǒng)不僅能增強美軍對戰(zhàn)場威脅的實時分析能力，還能根據(jù)海量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)態(tài)勢變化的“蛛絲馬跡”。美國海軍研究中心支持研制的“龍”戰(zhàn)場可視化系統(tǒng)，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，搭建起戰(zhàn)場數(shù)據(jù)獲取傳輸、作戰(zhàn)態(tài)勢顯示與指揮控制的綜合作戰(zhàn)平臺，提升了指揮員對戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的認知和分析能力。

未來通過戰(zhàn)場可視化技術(shù)，能根據(jù)戰(zhàn)場數(shù)據(jù)實時構(gòu)建戰(zhàn)場態(tài)勢詳圖，甚至還能通過三維視圖和虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立逼真的“虛擬戰(zhàn)場”。在這種決策環(huán)境下，各類信息化裝備早已織成一體化數(shù)據(jù)網(wǎng)，戰(zhàn)場指揮員不僅能快速準(zhǔn)確獲取戰(zhàn)場信息，甚至還能進一步由戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)激發(fā)出作戰(zhàn)方式的“無盡聯(lián)想”。

對戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的“精打細算”最終要服務(wù)于作戰(zhàn)。美軍已經(jīng)開始列裝的“內(nèi)特武士”單兵移動云通信指揮系統(tǒng)，通過一個酷似智能手機的觸屏面板和無線電裝置，就能實時發(fā)送短信和語音通話，還能顯示周圍地形、友軍和目標(biāo)位置。美國雷神公司還曾研發(fā)過一款名為“雷神智能戰(zhàn)術(shù)系統(tǒng)”的智能手機，能通過向士兵傳輸圖片和視頻的方式，獲取周圍2千米范圍內(nèi)所有衛(wèi)星圖像及空中、地面?zhèn)刹烨閳螅踔吝€能與戰(zhàn)友實時共享態(tài)勢，有力提升單兵從信息樞紐中獲取戰(zhàn)場態(tài)勢的能力。美國陸軍即將配發(fā)的“第三代增強型夜視鏡”和單兵武器瞄準(zhǔn)具系統(tǒng)，除能把夜視儀所“看到”的畫面實時傳回眼前的“第三代增強型夜視鏡”外，還可通過WiFi方式將單兵的態(tài)勢感知信息在戰(zhàn)場上與戰(zhàn)友分享，戰(zhàn)場“直播”如在眼前。

未來，手握這些智能終端的信息化士兵，配合先進的數(shù)據(jù)傳輸和分析系統(tǒng)，不僅能實現(xiàn)戰(zhàn)場態(tài)勢的快速感知，甚至還能配合衛(wèi)星導(dǎo)航進行“戰(zhàn)場直播”，遠在千里之外的指揮部可以據(jù)此完成要打擊目標(biāo)的匹配制導(dǎo)，勢必開啟信息化作戰(zhàn)的新模式。