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“互联网+”推动战争进入大规模计算阶段——美军《大数据倡议》

海湾战争以来,信息化战争战术创新如火如荼。 从战术研究到战役研究,甚至战略博弈研究,出现了“目标战”、“麻痹战”、“点战”、“运动战”等一系列新方法。 概念,但这些策略能否建立,不仅取决于想法和组织是否可行,更重要的是能否实现为计算机可以执行的具体算法。

“互联网+”推动战争进入大规模计算阶段,计算从基础部件跃升为核心部件

技术决定战术,技术革命决定战术革命。 与机械化及其以往的技术革命不同,信息化战争是在以制导武器为特征的硬件革命进入稳定状态后,在“互联网+”的冲击下进行的。 在以大数据、云计算为标志的软件革命中,它变得越来越重要。 深刻推动作战方式重大变革,从战术到战役的基本面貌发生本质变化。

战场情报依赖于大数据分析,数据挖掘算法决定如何知己知彼。 情报是战略、战役、战术的共同基础,情报优势是战争中的最大优势。 随着大数据技术的发展,分散、海量的信号和数据成为作战战术情报的新起点,统计分析已从辅助地位跃升至大数据分析的主导地位。 美军“大数据倡议”指出,需要开发庞大、复杂的数字信息来提高指挥员获取情报的能力,但大数据分析的成败在于数据挖掘算法的设计。 就像海豹突击队突击本·拉登的小规模行动一样,一天之内就产生了数十 TB 的数据。 实践证明,美军信息化已经发展到没有大数据分析就无法作战的地步。

一体化作战的本质是一体化计算,联合作战走向软件集成而非硬件集成。 最终,未来的一体化作战将由兵力规划算法统一生成。 随着软件革命成为信息化的引领者,信息化战争相对机械化战争的新阶段特征是一切作战计划、战役计划、战争计划都需要转向计算机生成,其本质是算法生成战术。 如今,军事信息革命已经进入以软件为主导的新阶段。 传统的逐级分解战役计算,转变为一次性集中统一计算,组织精准的战役计划。 从分散式小规模计算向集中式大规模计算的转变,本质是融合。 一切要素互联互通的目的就是将跨军种的兵力、资源和信息纳入统一的兵力规划。 换句话说,基于信息系统建立系统作战能力的意义在于,纳入统一规划范围的部队不断扩大,而统一部队规划算法的有效性随着更多内容进入系统数据库而增加。 战役的判定是否落实到大规模的规划军力计算中,是评价是否成为信息化军队的可能指标之一。 作战计划已经经历了手工计算和计算机辅助计算阶段,正在进入人工干预自动计算的新阶段。

系统运行在云计算上,信息网格上的分布式算法决定了作战系统的强弱。 信息战强调效率和效果。 情报获取和作战计划的效率和效果决定了战场效能,而战场效能本身又受基础环境——网络的效率和效果的支配。 因此,软件革命推动战术革命,不仅体现在推动基于大数据分析和集成计算的情报分析和作战预案,还体现在推动信息化战争基础平台网络的运行云计算时代。 美军网络中心战的兴起,是基于大空间分散状态下的互联作战环境,利用军事信息网格,将云计算发展成各种信息服务,最大限度地发挥兵员流、资源流、军事力量的效益。能量流。 这些服务是由服务性质的算法决定的。 典型的路由优化选择算法、资源优化分配算法、信息搜索算法等为作战系统的运行提供高效的服务支撑。 这是机械化战争战役策划和战争研究机构无法想象的。

系统对抗从信息主导走向算法决胜,自动化战争走向智能化战争。

战场上获胜的关键之一在于谁的作战系统缺陷最先被对方发现并利用。 因此,发现并利用敌方作战体系的缺陷是战术创新的重点。 这越来越超出人力的能力范围,越来越依赖算法。 算法创新是推动战术创新的最强基因。

算法设计引领人机融合策略创新。 从拿破仑时代火炮的弹道计算,到信息化战争的多维战术设计,对思维复杂性和广度的要求已经超出了指挥员和参谋组的脑容量。 美军一直致力于利用人机融合,让智商普通的指挥官创造出隆美尔、朱可夫、巴顿等智将的战术杰作。 现在看来,所谓某种意义上的信息化军队,就是利用算法,在广阔的空间,甚至是全球的多维空间中,搜索出多条优秀的突击路线,其细节甚至比现实还要详细一百倍。最精明的将军,因为这是贫穷世界中的机器。 在经历了所有人能想到的所有可能性之后做出的选择。 计算机算法越来越多地取代人脑,但反之则不然。 人脑越来越无法取代计算机算法。

算法控制自动化战斗并开始时间战争。 信息战场的发现与破坏、发射与遗忘等新现象导致战场局势迅速变化。 这一切都得益于算法对战场的强大控制。 比如科索沃战争期间,南斯拉夫一架战斗机刚起飞就被击落,甚至在空战中还没来得及反应就被击落。 不仅北约预警机配备了多目标火力分配软件,战斗机也配备了战场协同交战软件,形成了空中指挥官利用算法自动控制空战的新局面。 由此看来,一侧是自动战斗,另一侧是手动战斗。 人类判断和协调的准确性和速度的差异以及战斗过程中算法的自动运行起着决定性的作用。 国外分析表明,在计算器的帮助下,熟练的作战人员可以进行精确到数百位数字的估算,并可以快至分钟进行心算,而算法设计则可以利用计算机精算计算和算法,精确到个位数和纳秒级。验证也可以在1分钟内自动选择最佳策略。 从机械化战争到信息化战争的历史性跨越,表现在战场主动权的争夺更多地变成了时间的争夺,自动化作战必将成为发展趋势。 真正的系统对抗实际上是大量算法在计算机网络上运行的结果,而算法对战场的控制是全球多维度作战的必然选择。

算法对抗产生更先进的作战,新的作战力量进入战场,走向智能化战争。 人们常说,第一次世界大战是化学战争,第二次世界大战是物理战争,海湾战争是信息战争。 现在可以说,后伊拉克战争将是一场算法战争,一场数学战争,因为新的作战力量已经进入战争阶段,正在以前所未有的数学方式改变战场格局。 以网络兵、太空兵为代表的新型作战力量都有一个共同的特点,就是坐在电脑前控制鼠标,调度算法库中的遗传算法、目标优化算法、目标跟踪算法,随时选择并改进算法进行战斗。 从密码战发展到网络战,所谓的黑客和病毒都是奇妙的算法。 算法不仅是创新战术的工具,有些算法甚至成为直接对抗的武器。 就网络战而言,一侧的加密战士正在编写最新的加密算法,而另一侧的黑客战士则突破了以前的网络防火墙。 算法对抗主导网络战争。 太空战争也是如此。 一侧的太空士兵编写攻击算法,指挥攻击卫星撞击敌方的通信卫星,另一侧的太空士兵则编写回避算法,控制通信卫星的移动,避免攻击卫星碎片的影响。 这就是智能战争的基本形态。 以数学方法构建兵法不再只是一种想象。

战术创新的终极意义:战术软件革命催生作战方法论

有人说,算法设计是战术创新的最后一公里,也是战术创新卡住的一公里。 为什么算法设计是传统意义上的作战方式创新中难以突破的最后一公里,因为它是作战方式科学革命的第一英里。 归根结底,算法对作战方法的主导地位呼唤着作战方法论作为一门跨越作战和战术的新学科的创立,并为指战员群体提出了科学重构的使命。

获胜不仅取决于数据,还取决于模型。 对于作战和战术指挥员甚至战略指挥员来说,赢得信息战需要在作战研究和作战规划上实现两次飞跃。 一是“大家都要用数据说话”。 随着基于信息系统的系统作战能力建设的深入发展,这一点已基本形成共识。 其次,随着系统对抗进入无人战场阶段,信息化走向智能化、算法及其物化形态,模型成为创造兵法的最强大动力。 从数据说话到用模型说话是另一项艰巨的任务。 从思想观念到战术创新行动的历史性跨越。 美军走在世界前列,其模型应用于战略、战斗、战术各个层面。 每场战争都有权威模型支持战斗推演,并且扩展到非军事战争领域。 据美国《超级计算评论》杂志报道,1990年,伊拉克点燃了科威特数百口油井,浓烟瞬间笼罩天空。 五角大楼利用流体力学建立了传热模型,并将海湾地区、伊朗南部、印度北部和巴基斯坦北部纳入评估范围。 经过计算机模拟,确信“不会引起全球气候变化”,进而决定出兵。 可见,未来的战争不仅要以作战模式为依据,还要以政治、经济、社会模式为依据。

将战争分析家纳入新型作战力量建设。 未来的智能战争将是政策和法律团队引导下的数学团队和运筹学团队之间的战争。 早在二战时期,美军就喊出了“一个数学家胜过十个师”的口号。 进入信息化战争以来,美军不仅建立了首席信息官制度,还努力打造一支强大的战略、战役、战术分析人员队伍。 面对巨大差距,一方面要重视战争分析,不能依赖经验。 海湾战争中预测伤亡等典型数据分析是战争分析史上的转折点。 战前一个月,当退役上校杜普迪想出战术数字确定性模型TNDM时,计算出的美军伤亡人数远低于五角大楼的计算,并被实践所证实。 另一方面,要主动建设分析师队伍。 早在二战时期,美军为了设计减少水面舰艇损伤的导航方案,一次性召集了300多名数学家和运筹学家攻关,展现了工业化军队强大的数学动员能力。 这对于军队建设转型无疑是有益的启示,培养战争分析人员是一项重要的人才建设工程。