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全分布式人工智慧技術在艦艇指控系統中的應用研究
摘 要:為適應未來信息化海戰場的需要,必須提高艦艇指控系統的指揮效能。艦艇指控系統的智能化是提高艦艇指揮效能的關鍵,也是必由之路。本文主要論述了信息戰中智能化作用的地位,特別針對艦艇指控系統;並給出了一種採用全分布式人工智慧技術的智能化艦艇指控系統結構模型。

關鍵詞:信息戰; 艦艇指控系統; 全分布式人工智慧技術; 指揮效能

中圖分類號:TP18 文獻標識碼:A

Study of Full Distributed Artificial Intelligence in Shipborne C2 System

ZHANG Yu-ce , YANG Qing-song , CHEN Ke

Abstract: In order to be adapted to the demand of information warfare (IW), the command efficiency of shipborne C2 system must be improved. The intellectualization of shipborne C2 system is the key factor of improving its command efficiency. This paper gives one model of intellectualized shipborne C2 system using full distributed artificial intelligence.

Key words: IW; shipborne C2 system ; distributed AI technology ; command efficiency

0 引言

1985年,美國的軍事家首先提出「信息時代的到來正在引發一場新的軍事革命,以信息技術為特徵的新戰爭形態正在出現」,而後提出「信息戰」,如果說海灣戰爭首次向世人顯示了信息優勢的巨大戰略作用,那麼美英對伊拉克的戰爭則是信息戰的進一步延伸。美英正是通過運用先進的情報系統、電子戰裝備、精確打擊力量重創伊拉克的有生軍事指揮系統,從而牢牢地掌握了戰場的制信息權,最終以較小的代價取得了全面勝利。對於信息戰的特徵,從不同的角度都會得出不同的解釋。而外軍普遍認為,信息戰實質上就是計算機戰,特別是一種高層次的智能較量,海灣戰爭和近期幾場局部戰爭,充分體現了高技術戰爭的智能化特徵。這種特徵尤其體現在戰爭的孕育期以及到戰爭實施期的過渡。1997年1月3日,美國防部下屬國防科學委員會的一個研究小組在提交的一份題為「信息戰--防衛」的報告中,就特別強調要強化部隊的智能化反應能力,呼籲軍方加強「信息戰」的防衛能力,以防止電子「珍珠港」事件的發生,保證美國軍方現有210萬

台計算機和1萬個地方性計算機網路不輕易遭到重創。另外,在戰術運用上也強調對敵摧毀、破壞和利用的智能化綜合應用,同時也是作戰保密、軍事欺騙、心理戰、電子戰、火力摧毀等多種作戰行動在指揮對抗過程中綜合發揮作用的必然要求[1]。

美軍針對戰爭形態嬗變以及未來戰爭的要求,憑借其高技術方面的優勢,提出了「數字部隊」的現代化建設方案,其中首要的一條,便是實現指揮與控制系統以及武器裝備的智能化。武器裝備和作戰指揮的智能化,將最大限度地延伸「人體」的功能,並成為提高軍隊戰鬥力的一個新的增長點。因此,外軍有專家預言:「未來誰能在人工智慧領域中取勝,誰就將取得新軍事革命的主動權」。

1 全分布式的新型智能化艦艇指控系統的作用

1.1 提高信息共享程度,增強系統生存能力和抗摧毀能力

所謂全分布式是指整個系統實現在地點上的分布、功能上的分布以及控制上的分布。因此,這種分布不僅體現在系統的硬體上、地點上、分布式拓撲結構上,更重要的是在其軟體上的分布。全分布體系結構,每一個節點都裝有整個應用軟體,系統的管理軟體分布在各個節點,但只有一個在工作,同時採用分布式資料庫。這樣的好處是,當某個地點、功能或者控制上失效可由備份處理能力和功能冗餘軟體恢復。主要功能可以從一個節點重新分配到其它節點;而當正在工作的運行系統管理軟體的節點失效時,可自動重新安裝運行系統管理軟體。軟、硬體全分布體系統結構的實現有賴於一種模塊化的拼接技術的支持,這種技術採用了Σ拼接技術[2] ,是一種典型的系統模塊化、全分布式體系結構的技術。由於現代海戰的殘酷性,採用全分布式體系結構,能夠提高信息共享程度,增強系統生存能力和抗摧毀能力,提高系統的通裝性,能夠滿足軍方對指控系統可靠性高、抗摧毀性強、生命力強、通信組織靈活以及自動化程度高的要求。

1.2 提高信息和決策的合成效率

智能化能提高艦艇指控系統信息採集的效率,提高信息的及時性、准確性和可用性,信息的採集依賴於戰場或更大范圍的環境監視與偵察,這又需要在空間上分散的部隊或其他相應的載體來完成。而這會引出兩個問題,一是如何實現部隊或載體的偵察器材最佳配置以及相互之間的通信聯絡;二是當某一個偵察器材無法有效地執行某一給定的偵察任務時,如何才能不影響系統整體任務的完成。而解決這些問題的有效方法就是採用分布式人工智慧(DAI)技術,開發以多主體系統(MAS)為基礎的信息採集系統,使各種偵察主體自主運行,既能夠與動態的戰場進行交互作用和實施推理,同時又可和別的主體進行協調與協作,因而具有很高的信息採集效率和自我重組能力。

智能化輔助決策提高了艦艇指控系統指揮決策的實用性和適應性。計算機輔助決策通常有檢索型和智能型兩種類型。檢索型將先驗設想制定的多種作戰預案存於軟體庫中,需要時按一定相關性准則從庫中找出作戰預案,提供給指揮員使用。智能化輔助決策則不僅如此,更重要的是具有人工智慧特徵,可以按照軍事專家的知識和推理過程,依據實際情況,自動地、實時地提供給指揮員滿足當前需要的作戰方案。顯然,智能型比檢索型具有更多的靈活性和更大的適應性,更符合戰場多變的實際情況。

智能化輔助決策系統可以幫助艦艇指揮人員解決普通方法難以解決的半結構化或非結構化的決策問題。這種決策問題很難用常規的方法加以解決,而通過利用智能輔助決策和知識推理,可以得到令人滿意的解答。這樣,改進了決策過程,使決策者能夠實現定性與定量相結合的高質量的決策和多目標綜合決策。

1.3 促進全新指揮控制方式的產生

智能化的艦艇指控系統需要與之相適應的指揮控制方式才能實現在智能化狀態下實施實時、高效的指揮控制。因此,一些全新的指揮方式應運而生,如網路式指揮、非分層式指揮、互訪式指揮等,通過互聯網絡和高效的智能化處理系統及時處理、傳遞信息,能使指揮員隨時掌握戰場情況並下達作戰命令,從而可以及時捕捉戰機,實現實時決策和控制。

從指揮控制中的攻擊行動來看,由於智能化的艦艇指控系統的工作穩定性較好,在其運作過程中只要其工作環境和工作程序不遭到直接破壞,它就能夠持續正常地進行工作。因此,與以往相比,與人機合一的指揮系統進行對抗,客觀上不僅要對敵方指揮員的有關情況了如指掌,而且還必須准確地掌握敵方指揮信息系統處理和使用信息的方式及其運作的程序,以及其指揮信息系統對己方不同的信息攻擊手段、攻擊方式的承受能力。

從指揮控制中的防護行動來看,在指揮系統信息化、網路化以前,指揮過程的防護主要表現為採取各種手段(如適時更換通信密碼等)來確保信息傳輸過程中的保密性。而現在,指揮系統的信息化改變了這種狀況,使指揮和指揮系統的防護變得更加復雜。它不僅包括確保信息傳遞過程中的保密,而且還包括確保系統免受病毒及其他攻擊的侵害,保證系統的原始數據在運作和傳遞過程中不改變其原來性質和不被對方所竊取。美國軍方的試驗表明,對一萬個計算機系統進行攻擊,在成功率高達88%的情況下,只有4%的攻擊行動被探測到。因此,在信息化戰場上對己方的指揮信息系統進行防護,沒有及時、准確和充足的情報保障,就無法採取相應的防護措施,甚至連發現敵方的攻擊都無法做到。

1.4 提高作戰人員的適應能力

未來海戰場作戰人員的反應能力很難適應來自多方向、多批次、多個目標、全方位的威脅。利用智能化的艦艇指控系統能夠提高作戰人員,特別是指揮人員對復雜戰場的適應能力。當然,系統的智能化不僅沒有降低反而提高了對人的要求,對人的素質產生了一種巨大的需求,促使指揮人員在知識結構、思維方式等各方面素質的轉變和提高。指揮人員要想駕馭現代戰爭,首先必須駕馭智能化的指控系統。同時,智能化指控系統也利用計算機技術、虛擬現實(VR)技術和分布網路技術提供了一些嶄新的訓練方法和手段,如:模擬沉浸式訓練、虛擬現實訓練、交互分布式訓練等,改變了傳統的訓練模式,增大了訓練的科學性、對抗性和經濟性,可以有效的提高訓練質量。

2 建立分布式人工智慧技術的艦艇指控系統

採用分布式人工智慧技術DAI可將問題化解為多個具有層次結構的分問題[3],運用大系統分解協調方法求得滿意解,從而減少系統建模求解的復雜性。為提高決策效率,建立如圖1所示的分布式人工智慧艦艇指控系統。

圖1 分布式人工智慧艦艇指控系統結構圖

由圖1可以看出:這種艦艇指控系統是戰場、作戰、軍事專家知識的有機統一,並具備能夠自我學習、自我完善能力的智能系統。它能夠根據戰場態勢分析、威脅度評估、威脅源診斷等信息生成用於決策的模型,調用相關的數據和演算法提供備選方案,並對各種方案進行評估和優選,通過大屏幕用戶界面進行人機對話,幫助指揮員下決心及傳輸指令。當艦艇各執行單元接到指令後,予以響應、動作。

圖中,據庫主要存儲各種武器裝備戰術性能參數和典型編制、運算過程的動態參數等;知識庫主要存儲戰役戰術原則、兵力兵器使用原則,各種典型想定,包括戰場環境、作戰企圖和態勢 ,評估作戰進程所必需的基本演算法等;模型庫主要存儲與作戰有關的敵我雙方各種武器系統模型、線性和非線性規劃模型、推理分析模型、預測模型、模擬試驗模型、優化模型、評估模型、綜合運籌模型、數據處理模型、圖形圖像報表模型、智能模型等;人機對話系統是指揮控制系統中用戶和計算機的介面,起著在操作者、模型庫、資料庫、知識庫之間傳遞 (包括轉換)命令和數據的重要作用;自動推理機則完成定量描述難以實現的某些復雜作戰過程決策。

而基於信息庫的智能模糊專家系統主要由模糊產生器、模糊消除器、模糊推理機、知識獲取模塊、模糊知識庫、模糊資料庫及人機介面組成[4],如圖2所示。

主要任務是通過對原始信息空間的操作,獲取各種數據信息,再由模糊產生器將其映射為一個模糊集合作為初始輸入,然後利用模糊知識庫中的語言信息——事實和規則,採用「黑板」模型進行問題分解、推理求解及協作控制,並採用「黑板+管道」的通信機制與其他子系統/模塊傳遞控制信息和知識信息,從而確定智能化配置,控製作戰指揮模式的切換,完成作戰任務的分配與調度、模糊神經網路群系統結構與參數的自適應調整與優化、對各子系統/模塊的故障隔離與系統重構以及網路通訊、各智能介面的管理等。

圖2 基於信息庫的智能模糊專家系統結構圖

3 結束語

通過以上論述可以知道,全分布式的智能化艦艇指控系統能夠真正、實時地將戰場、作戰指揮行動以及後方軍事專家知識有機地融和在一起,使得各種武器裝備的效能得到最大限度的發揮。這種艦艇指控系統能夠突破現有的戰場時空,改變信息戰場的面貌和形態,引起一場真正意義的新軍事革命,因而是艦艇指控系統的發展趨勢。

『叄』 人工智慧化時代演講稿

信息的智能化加工:指利用人工智慧技術加工信息。
人工智慧:人造的智能,主要是對人腦思維機理的模擬。
智能化加工所要解決的問題是如何讓計算機更加自主地加工信息,減少人的參與,進一步提高信息加工的效率和人性化程度。
智能應用軟體處理信息的一般過程:確定信息加工的類型、選擇智能軟體的類別、選擇合適的軟體、應用處理、信息的輸出和存儲。
專家系統:指模仿人類專家來解決專門領域問題的軟體系統。專家系統根據某領域一個或多個專家提供的知識和經驗,進行推理和判斷,模擬人類專家的決策過程,解決那些需要人類專家處理的復雜問題。
模式識別:是指對表徵事物或現象的各種形式的(數值、文字、圖像和邏輯關系等)信息進行處理和分析,以對事物或現象進行描述、辨認、分類和解釋的過程,是信息科學和人工智慧的重要組成部分。
機器翻譯:利用計算機把一種自然語言轉換成另一種自然語言。常見的語言翻譯軟體有:金山快譯、譯星、萬能對譯、Google在線翻譯等。
其它應用:智能機器人、計算機博弈、智能代理、機器證明、數據挖掘等。

『肆』 人工智慧簡介三百字

人工智慧一種比較實用的定義——人工智慧是對計算機系統如何能夠履行那些只有依靠人類智慧才能完成的任務的理論研究。例如,視覺感知、語音識別、在不確定條件下做出決策、學習、還有語言翻譯等。比起研究人類如何進行思維活動,從人類能夠完成的任務角度對人工智慧進行定義,而非人類如何思考,我們繞開了神經機制層面對智慧進行確切定義從而直接探討它的實際應用。值得一提的是,隨著計算機為解決新任務挑戰而升級換代並推而廣之,人們對那些所謂需要依靠人類智慧才能解決的任務的定義門檻也越來越高。所以,人工智慧的定義隨著時間而演變,這一現象稱之為「人工智慧效應」,概括起來就是「人工智慧就是要實現所有目前還無法不藉助人類智慧才能實現的任務的集合。」
從零開始認識人工智慧http://gongkong.ofweek.com/2016-01/ART-310010-8470-29057695_2.html

『伍』 人工智慧在什麼中的應用論文 3000

軍事領域中人工智慧技術的運用 論文一篇 3000字左右! 有的發我信箱 ...有的可以在書上找,還有的可以上網查 ...人工智慧在信息化戰場的應用探析 ...

『陸』 誰幫我寫個5000字的淺談人工智慧的論文 計算機專業的

去圖書館知網上找,這種資料蠻多的

『柒』 人工智慧 影評4000字

人工智慧

看完讓人不經就想寫下觀後感,影片講述機器人小男孩為尋求母愛而尋找藍仙女欲變成真人,在泰迪Teddy的陪伴和舞男Joe喬的幫助下,歷經重重困難,堅定夢想終於在兩千年後實現夢想,然而最美好的總是短暫的,最終以短短一天的溫情結尾,那一刻作為一個和演員同齡的老男人竟落淚,可能不適合看情感片了。

片中開頭,亨利Henry為了讓妻子擺脫孩子馬丁重症不治的抑鬱而領養機器人小孩David(大衛),大衛被設置為愛,也正如片頭討論的一個問題,那人類需要對機器人的愛負責嗎?片中並沒有得到正面回答,但是劇情卻告訴我們人類並沒有對這種永恆且無訴求的愛負責。亨利從一開始對大衛的理解都很理性,這就是一個禮物或者說一個情感工具,他存在的目的就是為了治好Monica,對於M本能的抗拒,大衛的坦誠率真逐漸打動了她,念下啟動口令,那一刻溫煦的陽光,忖著大衛清澈的眼神,這是多麼純粹,不得不為當年小演員的演技點贊。然而,造化弄人,馬丁醒過來了並且回家,這一刻大衛彷彿失去了存在的價值,正如有時候我們會問我們存在的意義是什麼?為什麼會活著?人工賦予了大衛思想意識,也賦予了他存在的意義,然而這一刻這個意義卻被剝奪。泰迪此時成為了一個引導者,也像是大衛的一個影子或者先驅者(無論是當兩個男孩都要求泰迪走向自己,泰迪卻走向莫妮卡並叫媽咪,還是泰迪教大衛寫下「馬丁和大衛是媽媽的兒子,而泰迪卻不是」,亦或泰迪悄悄將頭發保存兩千年,最終一天里泰迪爬上床坐在她倆身邊),唯一的區別是大衛更真實以至於莫妮卡無法完全把大衛和泰迪劃為一類,然而他倆卻不自覺地走到一起,因為共同的理想或者遭遇,讓他們都踏上了變成真人之旅。

馬丁看到大衛的感受,正如後面大衛看到其它復製品,導致排斥反應。當莫妮卡丟掉大衛時相信是糾結的,畢竟曾經帶來慰藉和歡樂,然而這都無法影響最終的決定——拋棄!什麼都無法替代一種血緣關系,人會傾注愛也會希望有一天被愛,不可能像大衛這樣一成不變。為了心理安慰而選擇給予金錢,雖然最後用上了卻不是大衛需要的。同時也畢竟有馬丁的影子,有思維,不忍心直接送去銷毀,而選擇丟掉。讓人想到有種說法叫做「眼不見為凈」,也如同現在寺廟放生池裡面的放生——放的時候活著就行,至於以後就自生自滅吧,哪怕哪怕明知必死,不過是求眼前的慰藉而已,結果並不那麼重要。

當然大衛要被抓到,通過其他機器人來表現背景和現狀,這里的機器人不就是一個個有著專注執著職業精神的人類嗎(無論是保潔還是保姆)?人類以殺滅機器人為樂,仿似西方鬥牛中國斗雞。當發現大衛這個明顯接近人類特質的時候,終於還是有一種物種團體感也許是萌萌感,讓大衛死裡逃生。不論是這里還是片頭,都已經將機器人和人類分為兩個群體,機器人就是下等人和工具,為以後埋下伏筆,當今不斷的高智慧機器人創造,未來會是怎樣一番光景?歷史上有多少下等人群體會在幾代之後仍然還是下等人群體?歷史終將重演!

在終於找到曼哈頓,獅子流淚的地方,大衛見到復製品的反應卻更勝馬丁,這一刻大衛具備的情感已經並不止於愛,由此可見愛並不是一個簡單獨立的情感,大衛在經歷這么多後終於具備了自己的獨立人格,此刻就像是一個人類的成長歷程,了解清楚自己,大衛終於放棄選擇跳海,卻意外看到藍仙女塑像,此時喬完成使命退出舞台,但仍然堅持留下痕跡:「喬曾到世界一游,大衛可以證明」。只是這藍仙女,卻永只能回復以端莊的微笑。我在佛前苦苦求了兩千年,只會舍我長生換笑顏,哪管山河破碎,滄海桑田,這種愛演化的執著永恆,最終夢想成真,為什麼美好的總是短暫的?長時間的美好,人們習以為常,也就不覺著值得珍惜更不覺著多麼美好了吧?但是不得不說,主角小小年紀精湛的演技,這一個作為一個機器人的設置想必是達到了巔峰。過了兩千年,你還記得莫妮卡喜歡的咖啡的口味,蹲在旁邊守妮入睡,充滿時間磨礪的痕跡和滄桑的氣息。這一刻想必很多人被催淚,多變的人們還剩多少永恆?還有多少守候經得起等候?

此片除此情感線外,雖然有片尾的溫情,但仍然擋不住對未來人工智慧的擔憂和恐懼情愫體現,即使放到現在,也不過分,不論是垃圾場機器人自行更換零部件,還是大衛的人格完善,都體現這一隱憂。

作為大衛的追隨者——泰迪,同時也是如果大衛不能成功的結局預測,註定是不可能成為莫妮卡的兒子,只能寄希望於大衛,或許自己也可以變成一隻真的小熊,畢竟變成人是不可能了。或許這也是泰迪要離開家裡,跟隨大衛並且一路傾力支持的原因之一吧。生活中,我們有遇見這樣的人嗎?

偶觀有感,生之所在,也為一諾一生。