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面向大数据的情报系统初探:以数据为中心的情报系统将成为信息化战争的制胜关键

本文由信息与电子前沿(ID:caeit-e)授权转载,发表于《中国电子科学研究院学报》第11卷第6期,作者:作者为中国电子科学研究院专家张林超、李阳阳、廖勇、孔瑞远、武文曦。



 

  引 言

随着传感器技术、物联网技术和移动终端技术的发展,数据与信息在各个方面都呈爆发式增长,数据类别(Variety)多样化、数据容积(Volume)海量化、数据价值(Value)增值化驱使各种社会服务开始对海量数据进行分析和挖掘。同时,云计算技术、并行处理技术和分布式架构技术为数据处理速度(Velocity)迅捷化提供了技术基础和支撑。基于以上特征,大数据概念正在推动生活、工作和思维的大变革。《大数据时代》一书指出,在大数据时代,信息技术变革的重点应该从技术转向信息本身,放眼于全体数据,接受不精确的非结构化数据,关注数据的关联性。

现代战争已经发展成为陆、海、空、天、电磁、网络等多空间、全方位的立体化战争,以使用信息化武器为标志,形成了数字化部队和以网络为中心的作战体系。在这种作战体系下,制信息权成为决定战争胜负的关键,情报系统作为争夺制信息权的核心,已成为现代战争的灵魂。情报是对利用侦察与监视手段或其他方法收集来的数据和信息,进行处理、综合、分析、评价和解释而得到的信息产品。由情报的定义可以看出,数据和信息是情报的主体。大数据时代数据和信息环境的变化,要求情报服务的构建以数据为中心,结合新的大数据相关技术,为军事行动和作战指挥提供更加科学、精确、及时、到位的决策依据。

1. 情报系统功能

情报系统是为实现情报搜集、加工、存储、检索和传递的系统。在大数据时代,庞大而复杂的数据考验着情报系统的技术体系结构和数据处理能力;另一方面,信息化作战的突发性和速决性对情报系统的实时、分布式分发能力提出了新的要求。为适应大数据和信息化作战的要求,我们将情报系统的功能分为核心层、业务层和支撑层三层(见图1)。核心层进行情报计划和准备,对业务层进行指导;业务层将情报活动分为情报搜集、情报处理、情报分发等三大部分;支撑层是对情报活动三个阶段的具体化。

1.1 核心层

情报系统的核心层功能就是从战略、战役、战术层面为军事行动的指挥决策提供详细的情报数据以及综合性的和快速反应的情报能力。无论是战时还是平时,只有依赖准确、及时的情报,才能做出正确、迅速的指挥和决策。在战略层面,情报系统需要查明有关国家、地区、集团的战略方针、企图、方向、部署、武装力量数量、作战指导思想、战略措施、战争潜力等情况;在战术和战役层面,情报系统需要提供敌方企图、行动方向、战斗编成、兵力部署、主要装备、工事、障碍、作战能力、作战特点、指挥官、指挥机构、通信枢纽以及作战地区的地理、水文、气象、社会等情况。

1.2 业务层

收集、处理、发布是各种信息处理系统的基本流程,情报系统作为典型的以信息和数据为中心的系统,对应的需要支持情报搜集、情报分析与生产和情报分发等三项基本功能。情报搜集是基础,通过各种情报源获得最初的情报数据,这些数据有的可以作为直接的情报产品,有的则需要经过进一步处理;情报分析是灵魂,负责对情报搜集得到的信息和数据进行处理,结构化情报数据,从其中挖掘出潜在的有用信息;情报分发是表现,分发过程的及时性和针对性直接影响情报对指挥决策的辅助效果。



 

图1 情报系统功能

  1.3 支撑层

情报系统的支撑层功能主要包括:

a)侦察监视。这是获取情报的手段,通过有时限的侦察和连续性的监视可以获得7种主要的情报类型:图形情报、信号情报、测量和特征情报、人工情报、公开来源情报、技术情报和反情报。

b)信息挖掘。这是链接情报搜集和情报处理的重要功能,信息处理技术历经了人工分析阶段、自动化管理阶段、智能化综合处理阶段等三个阶段,已经形成了各种手段综合利用的现代化信息挖掘技术。

c)态势生成。态势生成时随着可视化技术发展起来的情报的图形化表达,可以分为平时和战时两种类型,平时态势主要包括战略部署、武器装备情况、军事重点分布等,战时态势则进一步包括战场态势涉及的兵力部署、敌方动向、地理数据和气象电磁信息等。

d)威胁预警。通过实力估计、预测敌方意图、威胁识别、进攻和防御分析等多方面的评估,情报系统需要实现及时、准确的威胁预警功能。

e)战场支援。通过情报系统的综合运转,在目标引导、部队部署、毁伤评估等方面为战场提供支援。

f)效果评估。为推动情报系统的发展和优化的推动,需要在情报活动的各个阶段对其进行评估,检验情报工作的效果,确保用户的情报需求得到充分满足。

  2. 基于大数据的情报系统架构



 

图2 面向大数据的情报系统架构

美国情报基础理论历经了从情报周期(Intelligence Cycle)到情报流程(Intelligence Process)的转变,从最初的情报环路到强调情报活动之间的有机联系,最终在2000年版的《联合作战情报支援条令》将情报流程定义为计划与指导、搜集、处理与加工、分析与生产、分发与整合、评估与反馈。实际构建情报系统的过程中,计划与评估需要相互关联;同时,大数据时代带来的海量信息对数据采集和存储提出了新的要求;此外,由于情报的各个阶段活动趋向于分布式和网状化,需要情报系统提供安全保障服务。综合以上考虑,情报系统的体系架构设计如图2所示。

(责任编辑:安博涛)

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