智能化军事改造下可视化技能的运用

来源:江南体育全站app官网登录 发布时间:2023-06-28 10:31:22 阅读: 1

  可视化泛指全部运用图表、动画和视频来传递信息的技能,包含了科学可视化、信息可视化、可视化剖析、教育可视化、常识可视化和视觉传达等。可视化的意图是完结对事物认知规则的调查,强化认知了解,而非所制作的可视化成果本身。从微观视点来看,可视化包含了三个功用,别离是信息记载、支撑对信息的推理和剖析以及信息传达与协同。其时的可视化技能在军事、科学、教育、工业和医学等范畴都有广泛运用。跟着人工智能的浪潮在军事范畴鼓起,智能化军事改造在国际各首要强国间不断向纵深开展。在近年的可视化研讨中,可视化和智能化的交融不断加深,可视化技能在改善人工智能练习数据质量和协助人类了解人工智能方面发挥了严重作用,而人工智能技能的前进又反过来为可视化供给了强壮的处理东西,二者可谓相得益彰,互为支撑。

  情报可视化剖析诞生于2世纪之初,2004年,美国家可视化剖析中心建立,这是国际上第一个国家层级的可视化剖析领导、和谐、研讨和开展中心,以此为要害,美国国内形成了政产学研用五位一体的可视化剖析复合体,巨大的安全和经济利益为可视化剖析的开展注入了强壮动力。作为可视化剖析的直接推动者,美国情报界为这一项目投入了很多的人力和物力支撑,国家安全局、中央情报局和水兵情报办公室等安排也加入了可视化剖析界联盟。这场情报剖析范畴的改造由美国向全国际分散开来,加拿大、英国、德国、澳大利亚和新西兰等国先后跟进。跟着可视化技能在情报范畴的广泛运用,对整个情报流程和情报文明都产生了严重影响。不仅仅局限于情报剖析,美国情报界的尖端情报产品——《总统每日简报》也由传统的印刷品衍生出了全天候的可视化决议方案支撑体系。2015年,美国家情报总监办公室发布了情报界第203号指令《剖析规范》,将可视化纳入了九大剖析技艺规范,要求剖析产品要酌情包含有用的可视化信息,以明晰说明剖析信息,强化数据和剖析出现。2020年1月,美陆军发布ATP 2-33.4《情报剖析手册》,重申了这一规范,并以为情报剖析人员应当以可视化的方法出现情报,可视化出现的规划能够从情报信息的简略显现到杂乱问题和剖析概念的交互式显现。此外,该手册的附件标明,美军分布式通用地上体系的情报剖析流程在剖析、集成和出产环节运用了Arc地理信息体系、谷歌地球和IBM i2等一系列可视化剖析东西。同年,美国家地理空间情报局发布年度技能攻略,将先进剖析和建模列为五大中心要点技能之一,可视化则是完结先进剖析和建模的要害,这对其完结2025年预期方针至关重要。作为情报可视化剖析的首创者,可视化和可视化剖析在美国情报界已家喻户晓。

  可是,其时的情报可视化剖析依然存在着许多缺乏。战场环境日趋杂乱,情报数据海量添加,时域演化多变,急需高效的可视化表达与出现办法。人的大脑本身就有一种“对所见进行过度解读”的倾向,可视化因为色彩、符号和视觉通道运用不当,加之部分情报来历片面和不可靠,反而会拔苗助长“强化”剖析人员的认知成见,终究导致“情报可视化圈套”的出现。可视化显现空间固定,视觉感知有限,使命交互无限,极易形成剖析人员视觉疲惫,带来“认知低效”问题。

  人工智能的运用为情报可视化剖析的跃升带来了或许。可视化剖析诞生之初便是为了协助剖析人员在短时间内依据零星、彼此对立乃至具有潜在欺骗性的数据做出正确研判,这一技能和办法在战略、战争和战术层面都得到了广泛运用。在智能化军事改造的浪潮下,战争和战术层级的情报可视化剖析也将得以运用人工智能东西,将针对战场高频次的常见举动将剖析固化为算法,前哨的剖析人员只需求在自动化剖析完毕后针对定论做出研判,而不再需求事无巨细地掌握战场的每一处细节。此外,整个剖析进程将以可视化的方法出现在剖析人员眼前,这一方面能够增进剖析人员对人工智能东西的信赖,另一方面也能及时发现自动化剖析中数据和算法是否存在问题,并做出相应的调整和改正。在一线战场环境中,情报可视化剖析东西中的人工智能引擎前期能够在剖析人员进行数据处理和剖析时进行学习,改善本身由平常试验和练习得来的数据,投入运用后则可在剖析人员的协助下不断趋于齐备。实在的战场具有着很多或然性事情,情报可视化剖析东西需求对这些反常数据进行杰出显现,极力保证情报剖析人员对整个作战空间的“全知”。

  战场态势可视化是对一切作战环境内(陆、海、空、天、电磁、网络和认知)敌我两边作战单位局势的可视化出现,是一体化C 4 ISR体系的重要组成部分,对部队作战指挥、练习模仿和毁伤评价具有重要作用。信息化战争条件下的战场态势可视化能够追溯到20世纪末,1995年9月,美军在巴拿马举行了一场名为Fuertas Defensas的军事演习,国家侦查办公室在这次演习期间向参演的美陆军第18空降军供给了来自国家体系的数字地势数据支撑,军一级的情报部门将敌情数据和3D地势数据合二为一,供指挥官调查了解战场并进行指挥作战,这次演习敞开了美陆军战场态势可视化的先河。时至今日,战场态势可视化已历经二十余年开展,深度融入了信息化战争的方方面面。

  战场态势可视化的用户层级在不断下沉,由营连级下沉到班组级,乃至是单兵级。2018年,美陆军未来司令部建立,敞开了新一轮的陆型进程,意图经过技能改造完结对竞争对手的体系代差优势,敞开了美陆军后暗斗年代最大规划的换装方案。2021年3月26日,美陆军颁发微软公司一份总价达218.8亿美元且为期10年的集成视觉增强体系合同,该体系由美国陆军未来司令部部属的战士杀伤力跨功能团队担任,意图是将指控信息、通讯信息、方位信息和情报等一系列要害信息集成到单一设备之中,能够完结单兵和分队层级的全天候先进态势感知,并将战士获取的数据融入到作战局域网中,然后优化部队体现并进步杀伤才能。而由网络跨功能团队开发的“集成才能21”归纳战术网,能够将网络增强技能融入到集成视觉增强体系。2022年3月28日,美国总统拜登发布了2023财年国防预算草案,在该草案中,美国军方估计耗资4.24亿美元向微软公司购买7000台集成视觉增强体系设备,美国防部还方案再供给6260万美元来开发1.2版别的集成视觉增强体系。

  穿戴集成视觉增强体系进行练习的美军(画面右侧是安装在斯特瑞克步卒战车上配套的态势感知体系组件)

  战场态势可视化的数据更新频率不断加速,细节程度不断进步,虚拟现实和实在国际趋于交融。战场态势可视化体系的数据来历既包含了国家层级和联合部队层级的情报援助,也包含了野战部队本身的ISR财物。而跟着“星链”体系的建成并投入运用,小型乃至是微型无人机的遍及,依据5G技能的战场信息网络与战场终端完结互联互通,美军战场情报、监督与侦查才能不断强化,举动中的方针和环境数据搜集速度快、容量大,战场态势可视化从战术、战争到战略层级得以完结近实时作用。受限于战场数据链带宽约束和敌方的电磁搅扰条件,在无法实时传送战场实在情况的条件下,战场态势可视化体系多选用仿真技能对战场环境和敌我态势进行复原。虽然这种仿真体系经过改善算法和改造硬件能够不断挨近实在环境,可是仍不能做到百分百出现一切信息,这在战场高度严重的情境下会影响指战员对战场态势的判别。智能化军事改造带来战场数据链传输速率的提升为补偿这一缺点带来了或许,将虚拟仿真数据和实在国际交融,在不同作战地域运用不同的可视化算法,为指战员供给可视化作用最佳的出现方法。

  近年来的部分战争与抵触水平同20世纪的两伊战争并无太大别离,乃至部分武器配备和战术水平还弱于其时的伊朗和伊拉克,任一抵触方都难以仿制或是重现美国在海湾战争和伊拉克战争中的军事成功。即使是有欧洲国家参与的科索沃战争和利比亚战争,欧洲各国也高度依靠美国在其背面的情报援助。在国际全体军事水平停滞不前的情况下,美国乃至需求当心酌量其水兵订单,以保证本乡的军工造船厂不至于因短少订单而破产倒闭、人才流失。部分的军事立异无法带来全体军事水平的跃进,正如V-1、V-2导弹和Me-262喷气式战争机无法挽救二战中德国的败局。无论是在中东、欧洲,仍是国际其它区域,虽然投入了很多新式配备,各抵触方和参战国体现出的技战术水平仍远逊美军,在短时间内运用各种手法达到政治意图的方针受限于“落后”的军事力量而告吹。可是,在这些部分抵触中,战争逐渐变得“可视化”了,无论是经过参战人员用手机上传,仍是经过以无人机为代表的ISR财物回传,国际各国可获得的有关战争的图画和视频越来越多,图画和视频的分辨率和明晰度也在不断进步。小到一个参战人员,大到一场战争,无论是一般民众仍是专业的军事研讨员,简直都能在智能显现终端上回忆战争的每一个细节,“战争的迷雾”正逐渐被剥开。而跟着智能化军事改造的不断加深,工业制作水平的不断进步,以小型无人机为代表的“低价”传感器超饱满配属作战部队,战争的细节只会更加丰厚。

  战争可视化旨在运用人工智能对有关战争的图画和视频进行评价、辨认和剖析,并经过可视化技能对战术和战争级举动建模复现,完结对整场战争中各个要害战争细节的可视化和剖析。这一进程能够分为两个部分,一是要经过人工引导的交互式机器学习对图画和视频进行数据清洗、整合和安排分类,挑选出适宜的用于下一步可视化剖析的资料;二是经过可视化技能将挑选后的数据转化为可供剖析的场景和空间,既能够动画方法展现在显现终端上,也能以虚拟现实的方法复原出实在的战场环境供剖析人员进行评价和剖析,从每一场实在的战争中汲取经验教训。在第一阶段完结人工智能主导的情况下,第二阶段也应当在可视化出现的进程中,经过搜集剖析人员的符号、分类和评价数据逐渐完结人工智能主导的数据自动化处理,进步剖析的速度和功率,再由剖析人员对生成的成果进行可视化剖析,除掉生成的反常数据,削减误差,进步人工智能引擎的鲁棒性。终究生成的数据,依据不同配备的处理才能,以场景匹配机制的方法存储于武器配备之中,既可用于日常的实战化练习,协助部队了解作战对手的特性、习气、进犯方位和方法,也能用于实战,结合情报援助,在不同作战环境中协助部队快速猜测敌方或许采纳的举动,进步部队的生存才能,削减部队伤亡。

  战争可视化在实战中能够协助作战单位快速进步战争才能,速度能够提升到小时级,乃至分钟级。战时,单个配备作为前端的数据搜集设备,能够实在记载敌方两边的交兵进程,敌方的特征是什么?敌方偏好在什么时间建议进犯?敌方运用何种武器配备以何种方法建议进攻?我方人员在遭受战争后心思的改变等海量数据都能够传送到后端的数据存储和剖析中心。后端剖析人员在对这些实战数据可视化剖析后,再经过战术网路将数据更新包下发至各型配备,不断进步战场上我方武器配备的猜测、冲击和反制才能,协助作战部队先敌发现、先敌调整、先敌决议方案和先敌举动,保证我方人员和配备的作战才能和水平在每一场战争中得到进步。战争可视化简直能够完结对人员和配备近实时的练习,这种练习不再是传统意义上在演训场中进行的练习,更多是在一场战争中无数个战争空隙中进行的练习,乃至能够在战争中进行。训战一体化,完结练习立刻投入战争,再由下一次的实战查验数据的可靠性,不断对数据进行纠正,终究完结“知彼知己,百战不殆”的作用。