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摘要:隨著科技的發(fā)展,軍事戰(zhàn)略領(lǐng)域作為軍事的前沿陣地,對于相關(guān)的人工智能的應(yīng)用是重中之重。那么如何將人工智能應(yīng)用于軍事戰(zhàn)略當(dāng)中。對于智能決策支持系統(tǒng)做出了定義,并且對軍事戰(zhàn)略指揮系統(tǒng)進行了處理,還有相關(guān)的分塊兒研究。對于如何設(shè)定相關(guān)的軍事戰(zhàn)略決策系統(tǒng),通過進行相關(guān)的需求分析,把軍事戰(zhàn)略智能決策支持系統(tǒng)分為了幾大塊,然后對于每塊進行了設(shè)計,具體來說,對于相關(guān)的智能決策支持系統(tǒng)在作戰(zhàn)領(lǐng)域的應(yīng)用做了具體介紹,對人工智能做了相關(guān)的介紹。
關(guān)鍵詞:智能化;決策;軍事戰(zhàn)略
一、前言
決策支持系統(tǒng),即DSS系統(tǒng),主要是通過交互式計算機進行決策、數(shù)據(jù)收集、模型構(gòu)建以及解決半結(jié)構(gòu)化模型問題[1]。
二、研究現(xiàn)狀
(一)決策支持系統(tǒng)的定義
結(jié)構(gòu)化的問題是能夠量化和模型化的問題。數(shù)據(jù)庫是指能夠?qū)τ跀?shù)據(jù)進行管理和增刪查改的系統(tǒng)。決策支持系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶需要建立數(shù)學(xué)模型,并且利用相應(yīng)的信息手段以模型庫為基礎(chǔ)來建立模型驅(qū)動系統(tǒng)。智能決策支持系統(tǒng),即IDSS與決策支持系統(tǒng)的區(qū)別在于決策支持系統(tǒng)加上人工智能系統(tǒng)構(gòu)成IDSS。即區(qū)別主要在于知識庫以及管理系統(tǒng)[2]。知識庫即人工智能與數(shù)據(jù)庫相互結(jié)合。模型庫即人工智能與數(shù)據(jù)模型的管理相結(jié)合。人工智能是研究計算機的科學(xué)領(lǐng)域的分支,對之研究的目的是用于生產(chǎn)。人工智能主要是運用與人類反應(yīng)相類似的能工作的機器進行研究。研究的范疇一般涉及:機器人、語音識別、圖片辨識、專家系統(tǒng)、自然語音識別技術(shù)等。人工智能學(xué)是在研究電腦一級研究人腦思想的學(xué)問,是對于計算機智能以及人腦智能的結(jié)合以及應(yīng)用,能夠借此來提高計算機的應(yīng)用層次。
(二)傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)研究缺陷
主要目的是采用定量的方式來處理結(jié)構(gòu)化問題和非結(jié)構(gòu)化問題,因為決策者必須參與人機共同孵化的問題過程利用模型以及數(shù)據(jù)來解決結(jié)構(gòu)化問題以及過程性明確的問題,對于部分決策者面對的決策環(huán)境的復(fù)雜性顯得局限性明顯。1.DSS具有著靜態(tài)性,對于模型和數(shù)據(jù)的依靠明顯。決策者不僅僅需要對于決策領(lǐng)域還需要對于模型以及數(shù)據(jù)有著相關(guān)知識,具有被動性。對決策環(huán)境的改變,缺少了主動支持性。2.主要通過建模方法來解決關(guān)鍵的階段決策問題,這也就要求了各階段的決策問題都存在著過程性以及可計算性,而且對于一些非結(jié)構(gòu)性提問也無法處理。3.由于過于依賴數(shù)學(xué)模型,使得關(guān)于定性問題以及模糊問題還有不確定性問題的解決方法欠缺。
(三)智能決策支持系統(tǒng)的定義
智能決策支持系統(tǒng)是將新一代人工智能(AI,ArtificialIntelligence)?和DSS結(jié)合,使用專家管理系統(tǒng)(ES,ExpertSystem)信息技術(shù),使得DSS管理系統(tǒng)可以掌握人類的基礎(chǔ)知識,如對決策問題的描述性認(rèn)識,對決策流程的過程性知識和解決復(fù)雜問題時所必須的推理邏輯等,是處理復(fù)雜決策問題時的輔助性推理信息系統(tǒng)。IDSS最先由美國人伯恩切克在八十年代發(fā)明,既能處理定性問題,也能處理定性問題,核心目的就在于使得AI技術(shù)和科學(xué)的研究成果相結(jié)合,讓DSS中產(chǎn)生人工智能。
(四)智能決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
較完善與經(jīng)典的DSS結(jié)構(gòu),是在傳統(tǒng)三庫DSS的基本上添加了認(rèn)知基礎(chǔ)和邏輯推理機,在人機溝通子系統(tǒng)加上自然話語信息處理體系(LS),與四庫之間插入問題處理體系(PSS)所形成的四庫結(jié)構(gòu)。1.智能人機接口四庫系統(tǒng)的智能人機接口可以理解用自然界編程語言或近似自然編程語言的方法表示的決定問題和決定工作目標(biāo),這就很大程度地改善了人機界面的特性。2.問題處理系統(tǒng)提問處理系統(tǒng)位于DSS的中央部位,是聯(lián)系聯(lián)絡(luò)人和主機以及所存儲的問題求解資料的橋梁,一般由問題分析器和問題求解器兩個部分構(gòu)成。(1)自然語言文本處理系統(tǒng):將轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生的問題敘述,由問題分析器判斷問題的結(jié)構(gòu)化程度,對問題過濾并建立模版,再通過傳統(tǒng)的建模計算解決;對結(jié)構(gòu)構(gòu)造化或非結(jié)構(gòu)性的問題,則由規(guī)律模式與推論機理來解答。(2)提問處理系統(tǒng):是IDSS中最活潑的部分,它既要認(rèn)識和分類問題,并制定解決方法,還為提問解決自動調(diào)用系統(tǒng)四庫中的資料、模式、方法和經(jīng)驗庫等資料,對于構(gòu)造化或非結(jié)構(gòu)化的提問需要觸發(fā)推求機作邏輯推理,或新認(rèn)識的提問推求。3.知識庫子系統(tǒng)和推理機數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)的構(gòu)成可包括三大部分:知識庫管理、知識庫和推理機。(1)知識庫管理。功用主要有兩個:一是應(yīng)答對相關(guān)知識庫相關(guān)知識加、刪、改等有關(guān)知識點修復(fù)的要求;二是應(yīng)答對進行決策過程中間分析和評價所需要專業(yè)技術(shù)的要求。(2)知識庫。知識庫是知識庫子系統(tǒng)的基礎(chǔ)。知識基礎(chǔ)中所儲存的是一些既沒法用數(shù)據(jù)分析表述,而且又沒法用建模方式表述的專家分析理論知識和成功經(jīng)驗,亦即既是決定專家分析的決定理論知識和成功經(jīng)驗專業(yè)知識,而且又包含了若干專業(yè)問題研究領(lǐng)域的專業(yè)知識。知識庫中的知識可以表示為:是對所描述世界作出的一個約定,是人類認(rèn)識的符號化過程。針對同一個知識點,可能有不同的知識點表達(dá)方式,知識點的表達(dá)方式直接制約了推理方法,并在較大程度上決定了一個體系的功能與通用性,是知識庫體系研究的一項重大問題。知識庫主要包括了事實庫和規(guī)則庫兩個部分。如:事實庫內(nèi)中存儲著“任務(wù)A是亟需訂貨”“任務(wù)B是出境產(chǎn)品任務(wù)”那樣的實際。規(guī)則庫中存儲著“IF任務(wù)i是亟需訂貨,and任務(wù)i是出境產(chǎn)品任務(wù),THEN任務(wù)i按最擇優(yōu)選擇規(guī)劃”“IF任務(wù)i是亟需訂貨,THEN任務(wù)i按最佳選擇規(guī)劃”那樣的規(guī)律。(3)推理機推論:是指由已有事實中引入新事實(結(jié)論)的過程。推理機:是一個程式,它根據(jù)用戶問題去處理知識庫(原理和事實)。推理原理如下:如果事實中M為真,并有一個規(guī)則“TF?M?THEN?N”?的存在,則N為真。所以,只要假定的事實“各類任務(wù)A是亟需購買”為真,且有一法則“IF各類任務(wù)i是亟需購買THEN各類任務(wù)i按優(yōu)先編制行為規(guī)劃”的出現(xiàn),那么各類任務(wù)A也為按優(yōu)先編制行為規(guī)劃[3]。
(五)智能決策支持系統(tǒng)的特點
1.基于成熟的生產(chǎn)技術(shù),很容易構(gòu)建出實用體系。2.充分利用了各層次的信息資料。3.基于規(guī)則的表達(dá)方式,讓使用者更容易學(xué)會與應(yīng)用。4.具有強大的模塊化特點,且模塊復(fù)用性好,因此軟件系統(tǒng)的開發(fā)成本相對低廉。5.控制系統(tǒng)的各部分組成靈活,可以完成強大操作,而且便于維修。6.操作系統(tǒng)中可快速引入最優(yōu)秀的支持科技,如AI科技等。
(六)智能決策支持系統(tǒng)(IDSS)的優(yōu)勢
智能決策與支持系統(tǒng)(IDSS)借助新一代人工智能和專家制度信息技術(shù),在定性分析和不確定推理等方面的優(yōu)點,充分運用了人們在問題解決中的豐富經(jīng)驗和專業(yè)知識,為處理上述問題創(chuàng)造了新途徑。而專家制度則通過構(gòu)建領(lǐng)域?qū)<倚畔旌蛦栴}解決子系統(tǒng),使其智慧水平在一些方面達(dá)到或者超越了人類的專業(yè)水準(zhǔn)。專家制度技術(shù)在經(jīng)營決策中的運用,通常面向某個范圍內(nèi)的多階段決策問題,通?;陟o態(tài)認(rèn)知理論和人機對話技術(shù),當(dāng)人們面對不同的多階段決策問題時,往往沒有適應(yīng)性。而將專家制度技術(shù)運用于決策支持系統(tǒng)中,可以形成智慧決策支持系統(tǒng)(IDSS),從而能夠解決專家系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)各自的特殊性,從而有效的實現(xiàn)經(jīng)營決策與業(yè)務(wù)。
三、軍事戰(zhàn)略智能決策支持系統(tǒng)的設(shè)計
針對本文所探討的軍事戰(zhàn)略智能決策支持系統(tǒng)的需求分析,總共需要九個階段的功能,分別為接收任務(wù)、情報收集及分析判斷、確定指導(dǎo)方針、聽取匯報建議、方案的制定、方案的分析、方案的比較、方案上報與批準(zhǔn)、作戰(zhàn)計劃制定、演習(xí)或軍事行動、評價。我們設(shè)計五個模塊,分別如圖1所示。首先是對于智能人機交互系統(tǒng)的功能,首先需理解每名用戶的需求,然后需要將其轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)能夠處理的信息,然后要將處理的結(jié)果反饋給用戶。同時對于用戶的資源透明也是必須的。它分為三塊支持的系統(tǒng),如上圖所示,分別是智能問題識別系統(tǒng),智能問題處理系統(tǒng),作戰(zhàn)會議支持系統(tǒng)。
(一)人機交互系統(tǒng)
所謂的人機交互系統(tǒng)是指關(guān)于系統(tǒng)的評價和設(shè)計以及供使用的計算機交互系統(tǒng)。主要是人和電腦間的信息交流,不僅涉及從人到機器,還包括從機到人的交互系統(tǒng)。前者鍵盤、鼠標(biāo)、操縱桿、數(shù)據(jù)服裝、眼動跟蹤儀、定位跟蹤儀、數(shù)據(jù)手套、壓力筆等為主要借助裝置,而后者則采用印刷機、畫圖儀、顯示屏、頭盔式顯示屏、音箱等主要輸出或顯示裝置,提供可供人們了解的資訊。人機交互信息系統(tǒng)包括了認(rèn)知心理學(xué),人機工程學(xué),以及多媒體學(xué),虛擬現(xiàn)實學(xué),智能人機系統(tǒng),人工智能領(lǐng)域的人機交互系統(tǒng)等內(nèi)容[4]。人機交互系統(tǒng)的研究主要包括友好的模型,交互模式的用戶界面的設(shè)計,可用性分析和評估重點是確定人機交互系統(tǒng)是不是實現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo),和怎樣實現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)。還有關(guān)于多形式人機交互系統(tǒng)的研究多形式人機交互用戶界面的表示模式、多形式人機交互用戶界面的評估方式和多形態(tài)信息的融合。認(rèn)知系統(tǒng)和智能用戶界面為了使人機的交互,和人-人互動一樣自然。群件主要是為了設(shè)計人和人間之間的訊息傳送,以及社群內(nèi)部的資訊共享。Web設(shè)計主要包括Web界面以及相應(yīng)的交互模型設(shè)計。移動界面的設(shè)計。智能人機交互系統(tǒng)主要是包括對于相關(guān)的信息的輸出以及顯示相應(yīng)的信息。通過輸入信息或者問答的方式來顯示關(guān)于智能問題識別的情況。
(二)智能問題識別系統(tǒng)
關(guān)于智能決策問題的識別模塊,首先是決策方面的問題的不確定性質(zhì)以及對于知識的獲取這是問題識別模塊的關(guān)鍵所在,通過資料的查閱來進行階梯構(gòu)造——分層獲取。對于一種智能決策信息系統(tǒng)來說,它首先包含的語言管理系統(tǒng)(LS),然后是問題處理系統(tǒng)(PPS)和知識庫系統(tǒng)(KS),那么問題識別的流程就是對于LS所提出的問題,KS進行求解,其中求解過程包括數(shù)據(jù)處理文本處理還有計算模型以及推理模型的使用。IDDS對于問題的識別,其中的困難之處在于問題的復(fù)雜流程的轉(zhuǎn)化。IDSS在解決此類問題時的關(guān)鍵就是利用轉(zhuǎn)化流程。設(shè)決策者(人)給定的任務(wù)為d,那么管理者需要通過IDSS找到自己提出的任務(wù)所對應(yīng)系統(tǒng)的決策的問題。設(shè)轉(zhuǎn)化函數(shù)為f(),即為識別過程中的轉(zhuǎn)化函數(shù),IDSS中對應(yīng)的系統(tǒng)的決策問題為p,則p=f23(k23,f22(k22,f21(k21,g))),kij對應(yīng)于目標(biāo)(決策者提出的)分解的知識庫,還有轉(zhuǎn)化目標(biāo)為智能決策支持系統(tǒng)可識別的知識的過程中所需要的函數(shù)fij(),即為相應(yīng)的轉(zhuǎn)化函數(shù),kij為過程所需要的知識庫的知識。P為目標(biāo)。則IDSS所對應(yīng)的決策的問題,需要注意的是每個問題確實是可識別的。如果決策者提出的問題超出了IDSS所具有知識庫的范圍,是無法識別的。對于未超出的范圍,其解決的過程也是其IDSS需要學(xué)習(xí)的過程,流程圖如下:
(三)智能問題處理系統(tǒng)與會議系統(tǒng)
關(guān)于智能決策支持系統(tǒng)的問題處理模塊,首先是對于智能作出定義,它是人類大腦高級思維活動的體現(xiàn),在于獲取相關(guān)的應(yīng)用知識,進行思維的推理,進行問題的求解,對于自學(xué)能力。對于對象關(guān)于數(shù)據(jù)和知識的收集和儲存能力的處理,是智能系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)最大的不同之處。這種基于知識的求解過程的非確定性還有啟發(fā)性,以及其對于知識的依賴性是關(guān)鍵。計算的過程都是指數(shù)性的,計算復(fù)雜性的??煞譃樗阉?、推理和規(guī)劃。它和傳統(tǒng)系統(tǒng)最大的不同之處就是現(xiàn)場感應(yīng),能夠模擬系統(tǒng)所處的實際環(huán)境。并且對于抽象出來的場—現(xiàn)場系統(tǒng)可以進行互動。這種交往方式包括感知,學(xué)習(xí)以及推理和判斷。這是人自組織性和自適應(yīng)性的表現(xiàn)。智能決策支持系統(tǒng)的問題處理模塊的內(nèi)容首先是操作系統(tǒng),負(fù)責(zé)管理相關(guān)的資源并且提供相應(yīng)的接口。并且去控制有關(guān)知識處理和并行處理的程序運行。第二種類型的語言系統(tǒng),主要是指一種專門負(fù)責(zé)人工智能的研究過程中的編程的語言,它可以存儲在一個復(fù)雜的不規(guī)則的變化的結(jié)構(gòu),這種編程語言也被叫做新一代人工智能的基礎(chǔ)程序設(shè)計語言,他的主要優(yōu)點是能夠識別符號語言,可以通過教學(xué)思維的方法求解問題(即通過現(xiàn)有的信息來進行數(shù)據(jù)的處理),而教學(xué)思維搜索方法包括了不明確的運算過程和求解過程。第三個類型是支撐環(huán)境,是基于軟件工程的相關(guān)領(lǐng)域的知識對一些復(fù)雜的過程進行開發(fā)的過程中提出專家水平的意見和建議。第四個類型的專家系統(tǒng),指的是在有限困難的實際世界,協(xié)助專家處理一些問題的智能系統(tǒng)。這其中計算機對于人類的幫助不僅僅限于信息檢索等,還有推理系統(tǒng)的幫助。第五個部分是應(yīng)用系統(tǒng),指的是利用人工智能在某個領(lǐng)域進行開發(fā)的系統(tǒng)[5]。人工智能會議系統(tǒng)是指利用人工智能主導(dǎo)并且召開會議,所形成的會議結(jié)果通過問題識別系統(tǒng)進行相應(yīng)的處理。
(四)智能管理與控制系統(tǒng)
智能管理與控制系統(tǒng)又稱為智能控制系統(tǒng),主要是采用無人干預(yù)的方式來控制系統(tǒng)實現(xiàn)一定的自主的目標(biāo)。包括定性分析還有定量分析相結(jié)合來解決復(fù)雜的問題。關(guān)于控制理論而言,主要是就是通過系統(tǒng)的工作使得參數(shù)維持到一個特定的值的情況。注:環(huán)境Agent,是指一臺處在特殊環(huán)境條件下包裝的計算機,能夠達(dá)到工程設(shè)計目的,能在該環(huán)境條件下靈活的,獨立的進行活動。Agent通常有兩個概念:(弱概念)Agent用以最基本的描述一種軟硬件系統(tǒng),擁有如下的特征:自治性,社會化,反映性,能力;(強概念)Agent除擁有弱概念中的各種特征之外,還應(yīng)擁有某些人類才擁有的特征,如知識,信念,義務(wù),意圖等。在經(jīng)典的顧客/主機運算模型中,服務(wù)器是一個經(jīng)典的反應(yīng)式Agent。但有些研究者則對Agent定義上給出了更擬人化的標(biāo)準(zhǔn),比如分布式人工智能方面的研究,就提出Agent必須具備知覺、信念、意愿等感知特性;CSCW方向的研究,都需要Agent產(chǎn)生更良好的人—機器交互方式。當(dāng)然,在目前主導(dǎo)的分布計算學(xué)研究領(lǐng)域中為人普遍接受的Agent定義,是指具備主動、交互式、反應(yīng)型和主動特點的計算實體。綜合運行支持系統(tǒng)是模型系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)的集合。即模型庫、方法庫、文本庫等的集合。
四、結(jié)語
對于軍事戰(zhàn)略智能決策支持系統(tǒng)的搭建,其相關(guān)的功能的需要包括智能決策和問題的識別,對于決策者而言,能夠識別需要解決的問題并且自動地對于相關(guān)的問題進行處理。能夠幫助每名指揮員召開相關(guān)的會議,同時對于智能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫和知識庫進行相關(guān)的管理。在搭建完該系統(tǒng)后能夠完成相關(guān)的戰(zhàn)場的輔助決策還有問題的識別,對于問題進行自動化地決策。關(guān)于軍事戰(zhàn)略智能決策支持系統(tǒng)的不足之處,我們認(rèn)為其知識庫和數(shù)據(jù)庫是有限的,不足以解決所有的問題。在解決相應(yīng)的需要解決的問題的時候,需要仔細(xì)地對于相關(guān)的問題進行辨明,然后不斷擴充相關(guān)的知識庫和數(shù)據(jù)庫。最重要的是需要構(gòu)建足夠在作戰(zhàn)環(huán)境中使用的知識庫和數(shù)據(jù)庫。這主要是由于本系統(tǒng)的自主學(xué)習(xí)過程只是一個邏輯擴充的過程,而與知識庫和數(shù)據(jù)庫的擴充無關(guān)。
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作者:王帆 陳楚湘 王運成 單位:戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué)
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