军事数据科学研究中的核心概念及关键问题思考论文

军事数据科学研究中的核心概念及关键问题思考论文

军事数据科学研究中的核心概念及关键问题思考

● 游宏梁1,汤珊红1,高 强1,程佳军1,王郑冬如2

(1.军事科学院军事科学信息研究中心,北京 100142;2.北京大学信息管理系,北京 100871)

摘 要: 建设信息化军队、打赢信息化战争,是我军建设的战略目标,实现这一战略目标的核心是获取数据优势,军事数据建设水平已成为衡量军队信息化能力的重要标志,加强军事数据科学相关问题研究迫在眉睫。文章重点探讨了军事数据的概念、作用和特点,提出军事数据科学理论框架的初步设想,希望研究结论对提高军事数据科学的认识以及加强军事数据科学建设起到促进作用,为军事数据科学进一步深入研究打下基础。

关键词: 军事数据;数据科学;军事数据科学;数据分析

数据作为一种资产越来越受到重视,未来影响、决定军事行动的最大核心是数据,数据的积累量、分析和处理能力将是获得战场优势的关键[1]。信息化战争中,军事数据已成为作战指挥的核心要素[2]。大力加强军事数据研究,提高对军事数据科学的认识,是适应信息时代军事变革的必然要求,对提高军队基于数据的决策具有十分重要的意义。

目前,我国正处于供给侧改革的重要时期,而我国又十分重视实体经济中的制造业。在现在的制造业中,自动化控制技术扮演着十分重要的角色。自动化控制技术的发展为工业的生产带来了极大的效率和产能,自动化技术依靠计算机、机器和其他信息技术对工业生产过程中主要参数进行监测和调控,为生产带来极大的便利,既节约了资源,又提高了工作效率,减少人力消耗。自动化控制技术是一种全新的生产方式,只有遵循这一发展方向,才能保证我国制造业的迅速进步,在生产生活中的应用范围逐步扩大。自动化技术在其特定的道路上稳步前进,才能为社会创造更大的经济效益。

1 军事数据的概念

1 .1 数据与军事数据

国际标准化组织定义数据是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式,这种特殊表达形式可以用人工的方式或者自动化的装置进行通信、翻译或者进行加工处理。林平等认为“数据是一切客观事物携带的特征量,存在于自然界和人类社会的各个领域之中。自然界和人类社会作为人类的认识对象,在人的主观意识中映射成科学知识体系,其各个组成部分与自然界和人类社会的各个领域相对应。”[3]笔者认为数据是对客观事物进行记录并可以鉴别的符号,是对客观事物的性质、状态以及相互关系等进行记载的符号或这些符号的组合,数据的分类依附于其应用领域。数据的记载方式多种多样,在逻辑上可分为数值、文字、语音和图形图像等多种类型。

到目前为止,对军事数据没有一个权威定义。美军只是对军事数据相关术语比如数据环境、数据资源、数据管理等进行了规定。有关专家认为军事数据是为了解决军事行动中的感知、共享、控制、对抗等问题,由军事系统通过信息设备(系统),包括军事人员的感官、与外界进行交换以及在军事系统内部运行的与军事行动有关的数据[4]

老龄化为养老保障带来巨大压力。随着人口平均预期寿命的上升,越来越多的人开始享受养老保障的福利,但上交老年保险的比例不是很高,导致保险行业盈利受阻,甚至负盈利[5]。人口老龄化会对医疗保险和老年保险形成冲击,不能有效解决这个问题将给我国经济社会带来负面影响。

笔者认为,军事数据是数据在军事工作领域或军事研究任务情境中的投射,是对与国防、军队、武器、战争有关的事实、过程、状态与方式所作的各种描述。不能狭隘地理解为军事领域产生的数据,应该是包括运用于军事领域以及军事领域所产生的所有数据。军事数据具有体量巨大、来源广泛、时效性高、非结构化和关系错综复杂等特征,既包括组织机构、人员、装备、物资等基础数据,也有位置、坐标、战场环境等战场情报数据,既源于内外网络,也来自各类传感器等其他数据源,表现形式可分为文字、语音、视频、图形、图像、多媒体等。

1 .2 军事数据的分类

军事数据类别丰富,涵盖面广。按来源或生产主体划分,既包括军内各类活动和系统平台产生的数据,比如指挥信息系统数据、机关业务办公数据、装备质量数据、试验数据、国防科技报告等;还包括地方产生的与国防和军队建设发展相关的信息数据,比如国防工业部门相关数据、国家自然科学基金数据等。按数据类型划分,既包括传统意义上的文献、报告、标准、图书、专利、成果、学位论文等结构化数据,也包括网站动态、微信/Twitter等新媒体、图片、视频等半结构化、非结构化数据;既包括人员、机构、装备、项目、设施设备等基础数据、概念、术语等知识实体及百科、图谱、关系、事件等知识数据,科研试验、军事训练等产生的大量数值型、事实型数据,还包括军事科研相关的材料、人类基因组等专项数据,以及模型、软件、算法等各类数据。按领域划分,军事数据可分为军事人力、武器装备、后勤保障、国防动员、军事训练等数据。按军种划分,军事数据可划分为陆军数据、海军数据、空军数据等。按建设和运用的角度划分,可分为军事基础数据、军事业务数据和决策支持数据等。

(5)缸筒表面外观质量 激光淬火后,缸筒淬火区无明显的氧化脱碳现象,表面粗糙度值较低,经磁粉无损检测后表面无微小裂纹现象。并经专业的检测手段检测缸筒淬火区没有变形缺陷产生。

2 军事数据的作用

以数字化、网络化、智能化为特征的新一代信息技术迅猛发展,以数据为核心的理论和技术对战斗力提升作用越来越直接、对军队管理的支撑作用越来越突出、对军事科研的引领作用越来越明显,数据驱动已成为大数据时代国防和军队现代化建设发展的关键之策。

2 .1 军事数据是打赢未来战争的关键要素

从打赢未来战争看,数据是未来作战样式转变的核心、军事智能发展的基础和联合作战指挥的血液,将有效推动战争形态演进以及作战指挥、力量体系和建设管理模式的整体重塑,基于数据智能决策、智慧行动的全新战争形态、作战样式和指挥模式已经到来。军事数据正在成为举足轻重的战略武器,“数据战”作为一种崭新的战争形式逐步显现,通过掠夺、破坏和摧毁敌方数据资源,建立己方的数据优势,从而快速达成作战决策及行动优势,并转化成作战胜势。美军作为大数据倡导者和领跑者,已将大数据列入“第三次抵消战略”,实施“脑之眼”“洞察力计划”等大数据工程,大力整合全球数据中心,以数据支撑作战样式转变,极力巩固全球作战优势。加强军事数据研究,发展强大的军事数据分析应用能力,有助于确保我军能牢牢掌握未来军事斗争的主动权。

2 .2 军事数据是实现精准军事管理的重要抓手

数据是现代管理理念的基础,也是管理的根本和依据,管理大师戴明与德鲁克都曾提出不会量化就无法管理。从推动军事管理革命看,数据通过驱动管理理念变革、军队组织形态现代化和军事管理方式转变,能够推动军事管理从依靠经验的艺术转变为依靠数据的科学。美国按照国防部体系结构框架(DoDAF)统一要求,开发了信息系统实时采集和分析相关数据,并通过数据与业务、能力等关联关系,对管理流程进行不断优化,有力确保了庞大复杂的国防部能够有序运转。加强军事数据研究与应用,通过全息数据呈现,全景式动态展示军事管理流程、要素和环节,发掘和释放军事管理数据资源的潜在价值,能够推动我军管理决策的基础保障由经验型向数据型转变,提高军队专业化、精细化、科学化管理水平。

从长远、整体、可持续发展的角度看,军事数据工作环境的安全性与技术先进性十分重要,需要在现有数据科学理论基础上发展符合军事数据工作的军事数据科学理论,亟待创建具有军事特色的学科理论体系。

2 .3 军事数据是推动军事科研创新的有力支撑

从支撑军事科研创新看,以数据共建、共享、共用为核心的科研信息化,正在深刻地改变科研的需求生成、研究模式和工作机制。人类科研活动历经“实验科学范式”、以模型和归纳为特征的“理论科学范式”、以模拟仿真为特征的“计算科学范式”,目前正在转向以大数据分析为特征的“数据科学范式”。通过分析数据发现未知规律、挖掘隐藏信息、捕获有价值知识,全面感知和分析主要国家军事科技发展现状和趋势,为我军军事科学研究预测趋势走向、找准突破重点、识别迷雾陷阱提供必要支撑。同时,还能够以数据为媒,打通长期以来我军军事理论研究和军事技术研究各自为战、相互脱节的现状,构建理技融合的底层通道,推动军事科研理技融合深度发展[5]

不同种类的有机酸对大豆制品褐变的抑制程度有明显差异,故首先确定了最佳的有机酸组合,然后在大豆制品中加入不同的有机酸配比。发现同种有机酸添加比例的不同对大豆制品褐变的抑制程度有差异。由图2可知,当柠檬酸和乳酸总添加量为0.3%,柠檬酸和乳酸添加比例为3∶1时,对大豆制品褐变的抑制最显著,且成本也较低。

3 军事数据的特点

3 .1 噪声大

随着科学技术的不断进步,数据扮演的角色经历了以数为值、以数为据、以数为理三个阶段。作为数据密集科研范式背景下诞生的军事数据科学,是数据驱动的科学技术与工程,应聚焦推动数据在军事领域的广泛应用。笔者认为应从前沿理论、基础理论、应用理论三个视角构建学科体系,军事数据前沿理论是牵引,基础理论是核心,应用理论是关键。

鸟形象在良渚文化中是各式各样的,有比较怪异的,也有比较亲和的,有比较写实的,也有比较抽象的,有整体性的,有局部性的。一方面体现出良渚人丰富的想象力,另一方面也见出鸟在人们生活中的普适性。这些不同造型的鸟的艺术品充分说明鸟在良渚人生活中的地位。我们还注意到,良渚文化中的各种艺术性雕刻,对于尖喙性造型有着特殊的爱好。反山12号墓中的神人兽面纹的顶部就有一个尖喙,构成尖喙的两条线平向展开,就像鸟的两翼,使得整个造型体现出飞鸟的意味。

3 .2 复杂性

军事数据科学研究,应从实践应用出发,坚持研用结合,着力理清弄透制约军事数据发展与应用的理论问题,具体研究内容主要两个方面。

3 .3 保密性

军事数据的安全保密对战争的胜负起着重要甚至是决定性的作用,无论在平时还是战时的应用过程中,数据安全保密面临着多方面的威胁,容易遭受来自敌方的大量攻击,包括来自地方侦察监视系统的侦察监视、谍报多种手段的侦察窃取,己方泄密失密、军用网络漏洞、系统网络故障、遭“软、硬”手段打击等。在大数据背景下,军事管理和指挥涉及的层级多,用户类型多样,信息系统庞大,数据访问控制策略更为复杂,安全隐患更多,防护更为困难,数据的安全保密性要求远远高于民用数据[6]

3 .4 对抗性

军事数据需求体系,主要研究军事数据宏观需求和微观需求,以及军事数据需求生成的机制和原理。探索军事数据应用需求管理机制,研究需求获取、描述、分析、验证等环节要素及其技术手段,围绕数据驱动决策科学化和管理精细化,发现需求,筛选需求,形成完善科学的军事数据需求体系。

3 .5 动态性

现代战争的战场环境异常复杂,军事数据无时不在发生动态变化,敌对双方作战体系、编成编组、兵力部署、作战行动的动态数据,都在高速变化与流动。战场态势瞬息万变、战机稍纵即逝,军事行动指挥决策、兵力部署调整、目标打击指示、损伤效果评估等重要信息,随着战场上形势的变化不断变化,与相对稳定的民用数据相比,军事数据则呈现高度的动态性和实时性特征[8]

4 军事数据科学创建初步设想

经过多年发展,我军军事数据建设已基本形成规模。但是,随着建设的深入,矛盾也不断显露,对军事数据基础理论、数据体系、标准规范、全寿命管理等方面研究不深入、不系统,对军事数据建设的指导性不足,导致数据分散建设、不能准确描述数据关联关系等[9]。实践过程中虽然形成了个别零星的理论成果,但军事数据科学作为一门独立的学科尚未建立。随着信息环境、社会环境、技术环境、应用环境的不断变化,军事数据实践工作遇到的一系列问题,在一定程度上阻碍了军事数据的深度挖掘利用以及我军在大数据和人工智能方向的深入研究,急需建立包括理念、理论、方法、技术、工具、应用在内的一整套科学的知识体系,时代呼唤军事数据科学的诞生。

4 .1 军事数据科学与数据科学的异与同

大数据时代的到来,数据科学成为一门独立的学科,已在学界和业界受到广泛重视,以“数据科学”命名的专著、学术期刊、国际会议、研究机构、专题网站、专门课程、学位教育也越来越多[10]。目前数据科学理论架构基本以技术应用为主线,注重数据流过程中具体技术和方法的运用。军事数据科学与数据科学在理念、技术和方法上具有相同性,不同之处主要表现在三个方面:一是研究对象不一样,军事数据科学以研究、处理和分析军事数据为主,军事数据的特点在上文已有分析,与民用数据存在很大的不同,需要特定的理论指导。二是工作环境不一样,数据科学所考虑的数据处理和应用环境主要基于互联网环境,军事数据科学需要考虑数据处理和应用的特殊场景,环境具有高度复杂性,安全性要求很高,在理论架构上会有特殊需求[11]。三是理论体系构建的重点不一样,数据科学主要关注基于数据流的理论、技术和方法的知识体系构建,军事数据科学除此之外,因工作场景和研究对象的特殊性,还需关注基于工作流的包括数据引接、治理、管理、建模、计算、分析等理论体系的构建[12]

综上所述,农垦大豆生产具有机械作业质量高、科技贡献率高、标准化水平高等三大优势,保证其单产高于合作社和农户。

4 .2 明确军事数据学科的功能定位

一门学科是否需要存在并具有独立地位,它的重要标志不在于其研究方法和研究对象的专一性和独特性,最为重要和根本的决定因素是学科具备什么功能,即对人类是否有用,有什么用,对实践需要的满足程度如何。作为军事数据科学,其学科地位的独立原点和存在的生命根基同样取决于其学科功能。军事数据活动主要是认识军事数据世界并改造军事数据世界。因此,军事数据科学的学科功能应该是承载“解决人们利用军事数据的困境——认识世界”和“指导军事数据的利用——改造世界”这两个方面[13]

4 .3 军事数据科学主要研究内容

随着新军事变革的不断推进和高新技术武器装备的广泛应用,未来一体化联合作战背景下,预警探测、情报侦察、目标识别、指挥控制、火力打击、态势评估、整体防护、综合保障等军事领域产生的数据规模日趋增大,与军事相关的气象、物流、科技文献、网络新媒体等数据也呈爆炸式增长,与民用相比,军事数据来源更多、类型更广、规模更大,非结构化特征更加明显。既有己方、友方各种真实准确数据,更有来自四面八方的虚假模糊数据,甚至是敌方欺骗诱饵数据,数据源及其数据构成极其复杂。

重庆市基层医疗卫生机构药学人员的基本情况及药学服务开展情况调查 ………………………………… 魏 来等(10):1404

一是军事数据基本问题研究。当前关于军事数据系统性和权威性研究欠缺,需要充分借鉴国外和地方的相关研究成果,开展基本问题研究,为军事数据基础理论研究提供基本输入。包括军事数据的内涵、外延和特征研究,军事数据的战略地位和发展态势研究,军事数据的理论基础以及国外军事数据分析与应用做法研究。

二是军事数据基础理论研究。针对军事数据实践需求,系统跟踪研究国内外军事数据新知识、新理论、新方法,结合我军军事数据工作现状,总结把握数据的规律特点、科学属性和学科本质,从顶层上进行军事数据理论方法研究和建设,形成能指导实践工作开展的理论体系,提高军事数据工作的科学性和高效性。

4 .4 军事数据科学理论体系框架

军事领域不同类型的传感器是军事数据的重要来源,极易受气象、光照、杂波等战场环境的影响,导致采集的大量数据噪声大、缺失现象时有发生。同时,军事行动的对抗性决定了目标对象的不合作性,采集的目标数据往往包含大量伪造、虚假、无用的数据,准确性难以保证。

4.4.1 军事数据前沿理论 主要研究军事领域提供循证决策的相关理论,探讨推动用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新的管理思想、理念和实践形成的相关机理和原理,形成军事数据科学的理论根基。

军事数据资源体系,主要面向武器装备、后勤保障、国防动员、军事训练等领域,开展多元化的军事数据资源研究。厘清不同类型、不同来源军事数据的特点、规律,开展数据源研究,形成完备、科学的军事数据资源体系,为军事数据分析实践提供资源基础。

根据女性盆底功能障碍的特点及临床表现,其可归属于中医学“阴脱”、“ 遗溺”等病证范畴,其病因病机主要是由于年高体衰,或妊娠、产次过多,损伤脏腑功能,致脾肾亏虚,脾主肌肉,肾主摄纳,脾肾亏虚则摄纳之力减弱,致冲任不固而下脱,导致阴脱、遗溺等病证的发生。因此在治疗本病时,总以健脾补肾、调理冲任为主。本研究选择的会阴穴是任脉要穴,也是冲任及督脉之交会穴,具有统摄气血运行、维持阴阳平衡的功效。温针灸是一种针刺、艾灸的有机结合治疗方法,用其刺激会阴穴可发挥大补元气、升举清阳、固脱止遗的作用。综上,采用温针灸治疗女性盆底功能障碍效果理想,值得推广。

军事本身就具有高度对抗性,对手军事数据的获取不可能由对手主动给予,往往是在对手不知道、不协助,甚至是反对的情况下通过各种渠道获得。同样,对手也采取各种手段、方法获得我方军事数据[2]。因此,在军事数据应用过程中,敌对双方会保护己方数据,防范对手刺探,在指挥控制、情报侦察、装备研发、装备使用、力量部署变更以及军事训练等多种领域,军事数据的伪装、欺诈、诱骗和窃取普遍存在,呈现出高度对抗性,而在民用数据领域则很少出现这种对抗性[7]

4.4.2 军事数据基础理论 主要开展军事数据基本问题和数据基础问题研究。军事数据基本问题涉及军事数据的内涵、外延、特点,以及现代化战争背景下军事数据的地位和作用等;军事数据基础问题主要涉及需求体系、数据体系、标准体系、技术体系等,两部分研究内容形成军事数据基础理论框架。

军事数据标准体系,主要开展数据获取、数据处理、数据交换、数据服务、数据安全等标准研究,构建一套结构优良和功能齐全的军事数据标准体系,提出军事数据工作应重点采纳的标准和应制定的新标准,为军事数据工作的开展提供有效的标准支撑。

随着乡村振兴战略的推进,农村正在巨变,不仅仅是公路四通八达,民居整洁漂亮,生态愈发优美,百业更加兴旺,而且农村中各种新生事物也正在为人们津津乐道。但是,如果说到短板,许多农民弟兄和基层干部也有连连摇头的时候,不在物质生活,而在精神领域,特别是文明乡风、伦理道德有堪忧之处,有些地方说是“短板”,毋宁说是个“重灾区”。

军事数据技术体系,主要开展军事数据分析全流程设计的相关技术研究,包括数据融合、数据治理、数据建模、分析模型、分析算法、可视分析、系统架构等技术以及相关工具软件,形成军事数据分析技术体系,为军事数据分析实践提供技术支撑。

4.4.3 军事数据应用理论 主要是基于军事数据开发应用全寿命分析梳理军事数据的工作流程,研究军事数据管理与治理、军事数据分析与建模、军事数据产品与可视化、军事数据综合应用平台等关键环节的基本要求、基本流程、基本方法和技术应用等,构建军事数据科学应用理论体系框架,为推进军事数据融合应用实践奠定理论基础。

4 .5 军事数据科学创建需要关注的几个问题

一要建立学科理论内核。应归避过分重视技术导致学科建设严重离心化的状况。军事数据科学应建立学科的基本内核,对军事数据科学的基本概念、基本原理、基本方法和基本规律进行总结。这些基本内核应具有简单性和普适性,在学科内部,它们是基本准则和规范;在学科外部,它们是学科存在和价值的象征。

二要重视认知科学的作用。军事数据工作不能只重视技术的应用,而忽视军事数据活动中人及其认知的主观性因素,军事数据科学的发展和完善离不开人与数据之间的相互作用。需要强调从“以数据为中心”向“以分析为中心”转变,即“数据分析”才是军事数据科学最本质的东西,人的思维和分析能力即认知才是决定性因素。

三要重视多学科融合与核心领域研究回归并重。一方面,军事数据科学研究应横向扩展,强调跨学科视角,需要对数学、统计学、计算机科学等知识进行吸收与融合;另一方面,军事数据科学应向自己的研究内核即数据分析靠拢,军事数据科学的横向扩展只有建立在自己研究纵向深化的基础上才有生命力。

四要与数据科学求同存异。数据科学经过几年的发展,在数据基础理论、理论基础、数据分析应用等方面研究相对成熟,相关成果对军事数据科学也同样适用,军事数据科学应注重共性理论的衔接和落地应用,同时要考虑军事数据需求的特殊性、军事数据的敏感性、应用环境的复杂性等多种因素,这样才能构建出指导军事数据实践的军事数据理论体系。

建设信息化军队、打赢信息化战争,是我军建设的战略目标,实现这一战略目标的关键是获取数据优势,因此军事数据建设水平已成为衡量军队信息化能力的重要标志。随着大数据的发展,军事数据作为支撑国防和军队建设的重要战略资源之一,将会推动军事理论、体制编制、武器装备、战略战术、军事训练、管理方式等领域深度变革,进而将信息化战争推向智能化战争形态[14]。希望本文能对提高军事数据的认识以及加强军事数据建设起到一定的促进作用,为军事数据进一步深入研究打下基础。

参考文献

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[14] 周智超.海军军事数据在指挥控制中的作用及层次关联分析[J].指挥控制与仿真,2012(4):30-33.

Core Concept and Key Issues of Research on Military Data Science

Abstract :Building an informationized army and winning the information war are the strategic goals of our military.The core of achieving this goal is to acquire data advantages,because the development of military data has become an important symbol to measure the military information technologies.It is extremely urgent to strengthen the research on military data science.Therefore,on the basis of military data,this paper focuses on the concept,connotation,function and characteristics of military data,and puts forward the tentative theoretical framework of military data science.It hopes that the research will improve the understanding of military data science as well as strengthen the construction of military data science.Finally,the paper can lay the foundation for further study of military data science.

Keywords :military data;data science;military data science;data analysis

DOI: 10.16353/j.cnki.1000-7490.2019.06.002

作者简介: 游宏梁 ,男,1971年生,硕士,研究员,硕士生导师。汤珊红 ,女,1973年生,博士,副研究员,硕士生导师。高强 ,男,1987年生,硕士,助理研究员。程佳军 ,男,1990年生,博士,助理研究员。王郑冬如 ,女,1994年生,硕士生。

录用日期: 2019-01-28

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