自动化
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一、引言
随着人们利用信息技术生产和搜集数据的能力大幅度提高,信息增长呈现指数上升,在此基础上,使用数据挖掘(Data Mining)技术提高信息利用率是必然的选择。在社会的各个领域中,数据挖掘技术已呈现出广泛的应用前景。如何将数据挖掘技术引入到军事指挥控制领域,对平战时敌我双方大量信息进行深层处理和利用,提高信息化作战能力,获得有价值的情报,为指挥员提供辅助决策支持,是现代化进程中必须解决的课题。本文对此问题进行了一定分析。
二、数据挖掘技术概述
(一)数据挖掘的定义
数据挖掘是对大量的数据进行探索和分析,揭示隐藏的、未知的或验证已知的规律性,并进一步将其模型化的先进有效的方法。它是一种新的信息处理技术,主要任务是对数据库中的大量业务数据进行抽取、转换、分析和其他模型化处理,从中提取辅助决策的关键性数据。
数据挖掘与传统的数据分析(如查询、统计、报表)有本质区别,数据挖掘是在没有明确假设的前提下去挖掘信息、发现知识,所得到的信息具有先前未知、有效和可用三个特征。数据挖掘的结果往往是那些不能靠直觉发现的信息或知识,甚至是违背直觉的信息或知识,挖掘出的信息越是意外,就可能越有价值。
(二)数据挖掘的功能
数据挖掘主要有以下五类功能:
预测趋势和行为:数据挖掘能够自动在海量信息中寻找预测性信息,直接由数据本身得出事物发展趋势和主体可能行为的预测结论。
关联分析:数据挖掘能够寻找两个或多个变量的数据之间的某种规律性,揭示数据间未知的依赖关系,从某一数据对象的信息来推断另一数据对象的信息。
聚类:数据挖掘能够分析数据库中可被划分为一系列有意义的子集的记录,辨认具有相似性的事物,并根据彼此不同的特性加以“聚类”,概括具有高度相似性的同类事物。
概念描述:数据挖掘能够对某类对象的内涵进行描述,并提取这类对象的有关特征。
偏差分析:数据挖掘能够检测数据库中的数据异常记录,发现实际结果与参照值之间有意义的差别,并分析相关原因。
三、数据挖掘在指挥控制领域的应用
在军用作战指挥控制系统数据库中,存储了大量的信息,包括敌我双方编制、人员配备、武器装备、作战预案、地理态势、气象水文等资料,这些数据库中包含了巨大的信息量,通过对这些数据进行挖掘可获取很多有用的信息。
(一)提供首长决策依据
在以往的战争中,指挥员获取信息的能力比较弱,指挥决策主要是依靠指挥人员的聪明才智、指挥经验和直觉判断能力。现代条件下,先进的信息探测技术和装备驱散了部分战争迷雾,战场透明度大大增强。但是,由于构成、武器装备、作战方法
等都变得极为复杂,战场空间扩大,战争节奏加快,战争的阻力并没有减少,而是对指挥决策的时效性、科学性提出了更高的要求。
将数据挖掘技术应用于指挥控制系统,可以有效地利用历史数据,根据敌我双方现有作战能力,挖掘出敌方作战资源配置与使用的规律及趋势,使规划不再基于决策者的直觉而是基于信息丰富的数据,为指挥员的决策分析提供智能的、自动化的辅助手段,提高系统的智能化程度及决策的科学性、时效性,在很大程度上提高作战指挥效能和整体作战能力。
在平时,制定长远的规划时,可以通过对历史数据的积累与挖掘,把握我军及外军建设现状,预测我军及外军发展趋势,在战略高度科学合理地对我军各项建设及发展进行。
在战时,采用军事领域的特定规则与算法和相关的数据挖掘算法结合可以求解作战领域内的很多问题。例如,可以利用空间聚类分析、空间关联分析、缓冲区分析、地理信息系统可视化技术等数据挖掘手段进行战场地形分析。运用基于知识发现的模糊专家系统或遗传算法完成的兵力区分、战术编组、战斗队形配置等辅助决策。利用关联算法、统计决策理论和基于知识发现的模糊专家系统等技术确定敌人的主攻方向,进而进行威胁分析。利用决策树方法、人工神经网络方法及可视化技术确定目标的重要程度和打击顺序,进而进行威胁分析,进行目标火力分配,自动进行目标排序。
(二)辅助作战方案制定
数据挖掘可以在作战与保障方案制订与论证两方面发挥作用。
现代战争中,情报的搜集数量之大,范围之广,同一目标信息来源之多,超过了以往任何一个时期。但数据和信息并非越多越好,信息过剩、信息泛滥成为影响决策的新动因。信息化条件下,既需要获取尽可能全面的信息,又必须借助计算机信息处理、综合数据库等技术手段,对大量的信息进行选择、比较、分析、甄别、融合等综合处理,将信息转换为有价值的情报。在此基础上,才能够制订出切实可行的作战方案。
在方案制订完毕后,可以运用数据挖掘提取方案效果评判的关键指标和评估方法,对方案的可行性及成功概率进行分析,确定执行该方案时我军作战行动取得胜利的可能性,通过对比多个方案,分析各种因素起到的作用,相应修改或取消方案,确定不同条件下的最优计划,从而达到方案论证的目的。
(三)夺取战场行动优势
运用数据挖掘技术,可以实时显示战场态势。信息可视化技术使得战场上的情报能够迅速汇合到指挥所,经过计算机处理,在不同的结构层次和角度上以形象、直观的二维或三维图形展现战场空间,形成战场态势,通过监视器或大屏幕等设备清晰、直观地表现出来,为指挥员提供逼真的战场态势显示环境,供指挥员分析、研究,为指挥决策提供帮助。
运用数据挖掘技术,能够发现战争中已有事件与新近发生的事件间的联系。通过已知事件推导未知事件,预测将要发生的事件,使指挥员能够透过纷繁复杂的环境和瞬息万变的态势,清醒地察觉所处的战场形势,迅速制定作战计划,夺取(下转第285页)
数据挖掘技术在指挥控制领域的应用
白 钢 吴凤虎 赵争业
(95880,北京 100843)
【摘要】数据挖掘技术是通过探索和分析大量数据,以便验证其中已知的或揭示所隐藏的、未知的规律性,并进一步将其模型化的有效的方法。本文通过分析该技术在军事指挥控制领域内的应用,证明了该技术是未来信息化战争中的有力工具,可以帮助指挥员准确评估战场局势,科学地预测和规划战争发展的走向,进而有效把握战争主动权。
【关键词】数据挖掘;指控系统
【中图分类号】TP399 【文献标识码】A 【文章编号】1672-7274(2015)10-0235-02Measurement & Control Analysis
研究与探讨
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(上接第241页)能的提升还需要准确分析误差源,以及个尅要素对误差的影响精度,做好出厂措施,建立频率传递模型、延长光纤长度,这样才能更好地提升光电微波振荡器的稳定性能。
参考文献
[1]潘时龙,张方正.一种新型高性能微波振荡器-光电振荡器[J].科学大众(科学教育),2015,11(04):3-5
[2]董文龙.光电振荡器的可调谐性和稳定性研究[D].西南交通大学,2013
[3]Ibrahim Ozdur. Dimitrios Mandridis.etal.Optical Frequency Stability Measurement Using an Etalon-Based Optoelectromic Oscillator[J].IEEE. Photonics Technology Letters.2011.23(4).263-265
(上接第276页)移动学习已经让越来越多的人接受和认识,人们拿起手机就能够即时获得知识。多终端、海量资源、泛在学习的环境成为现实,碎片化、移动化、游戏化和社区化的学习特征成为趋势。
移动学习的终端从单一走向多样和多元;移动学习的应用从专业化走向普及化;移动学习者从“小众”走向大众的趋势。
我们高职教师,要充分意识到移动学习发展的迅速性、扩大性,把握机遇,提高自己,注意学习、吸纳并采用新的教学方式方法来适应学生日益增强的移动个性化学习需求。
作者简介:范丽萍女副教授研究方向:软件开发、数据库。
3.2.2 实现火场进攻路线的智能管理
在水头、分水、水带上安装的感应芯片,可以将水头、分水器、水带的压力、位置、所属单位等信息上传到前方指挥中心,在实施灭火救援过程中,前方指挥员可以通过PDA或掌上电脑随时掌握一线战斗员的排兵布阵,从而根据火场的情况随时调整部署。
3.2.3 内攻人员的数字化装备
在进入建筑物内部的战斗人员、灭火救援装备上植入各种微型感应芯片、借助无线通信网络,与现在的互联网相互连接,实时检测战斗员的生理信息,当战斗员生理指标出现异常时火场外的监控器发出报警,指挥员可以及时组织撤离或者进行营救,提高对进入建筑内部扑救人员的安全保障能力。
3.3 物联网在管理中的应用
3.3.1 实现战斗车辆及人员的动态管理
通过物联网技术可以在每个中队的车辆和人员的战斗服上安装电子标签,通过无线或有线的方式连接起来,形成一个基于物联网的装备管理系统。每次交、车场日只需通过手持终端扫描并且与之前的记录进行自动的对比分析,可以迅速了解器材装备的基本情况,避免装备的漏查和丢失等情况的发生。每名战斗员都配备电子标签,内建战斗员的个人基本信息,包括健康信息、平时的训练信息、编号、救援特长等,通过扫描可以实现快速点名。尤其是在混乱的火灾现场情况下,实现迅速准确清点人数,自动与记录信息进行对比,可以清楚地查询不在位人员的姓名、年龄、级别等基本信息。为平时和战时战斗员的管理提供便利。
3.3.2 实现消防装备的动态管理
采用RFID(无线射频)技术和MEMS(微机系统)技术,并结合网络通信技术、数据传输技术、数据仓储技术,实现消防车在库情况实时监控,消防车车况、装备追踪管理,消防车日常维修、维护管理。空气呼吸器、照明器材、堵漏装备、抢险器具、破拆工具、剪切工具、防毒救生装备等消防器材情况。使大、中队主管领导实时掌握消防车辆的出入库情况,消防车辆的出入库得到有效管理和监督,同时为指挥员分析各中队出警情况和决策提供实时数据支持。并实时监控消防车在出警途中以及战斗中的运行状态,如行驶路线的轨迹,行驶中车辆的刹车油路系统的工作状态是否正常,车辆的油、水、电是否正常等。灭火救援战斗中,根据车辆的功能不同,监控水罐消防车的供水压力,举高消防车的工作高度、工作压力等。消防车辆出现任何异常情况在终端上都会自动发出报警,使消防车辆管理达到智能化。
3.3.3 实现灭火药剂的动态管理
各类泡沫灭火剂主要用来扑救油罐、化工、危险品等火灾。目前还没有专门针对各类灭火剂量的管理系统,这主要是灭火剂更新统计比较麻烦。同样借助于物联网技术,可以实现对于各类灭火剂的动态管理。首先是对各类灭火剂按照类型进行分类,然后在存放灭火剂的固定场所及消防车辆的内壁安装液面感应设备,这样可随时通过液面的高度来掌握灭火剂的数量,通过安装GPS芯片还可以知道位置的分布,为指挥调度战平总结提供了依据。
3.3.4 实现消防水源的智能管理。
将城市室外消火栓和其他水源植入水压、水流传感器,收集消防水源的压力、流量、水源源头等一系列信息,并在作战GIS 地图进行动态显示,消防队到场后可以迅速了解周围水源的基本情况,掌握灭火的主动权。
物联网技术在社会公共安全领域有广泛的需求和应用前景,但在消防领域应用还处于初探阶段,面临着一些问题需要考虑和研究。一是对消防业务应用需求的分析还不够深入,针对性的技术和产品相对缺乏;二是缺乏对传感器植入是否会影响消防工作的分析等等。关注跟踪物联网技术发展动态,研究该技术在消防领域应用遇到的各种问题,扩大该技术在消防领域的应用,会进一步提升消防的战斗能力。
(上接第235页)战场决策优势和行动优势。
运用数据挖掘技术,可以预测可能发生的危机。如对战场各类传感器信息进行挖掘,能够预测敌军可能在不久的未来对我进行空袭,从而针对这一可能的危险事件制定防御计划,或者制定进攻计划化被动为主动。
再如,通过对军用计算机网络日志、点击流数据进行挖掘,可以检测到计算机网络的非法入侵,从而立即对非法用户进行跟踪,并采取相应措施,防止因攻击而造成指挥系统瘫痪带来的直接损失和由泄密带来的间接危害。
(上接第258页)的发展受到了较大的影响,其技术发展主要呈现出由局部到整体、由低到高的特征,目前其控制技术在策略方面具有更高的适应性,区域化以及智能化,并向着区域以及系统方向发展。
4.结语
综上所述,在电力系统中应用自动化技术,能够使电力系统的安全可靠运行得以保障,而且能够对电力系统进行实时地监控,这不仅对系统管理水平的提高有着十分重要的作用,而且还能够从很大程度上降低工作人员工作的强度。我国经济发展水平的不断提高及科学技术的不断发展,电力系统自动化技术将会展现出更加广阔的发展空间。
参考文献
[1]张峰.加强新时期电力系统调度自动化的思考[J].中国电力科技,2014,12(12):71-72
数据挖掘技术在指挥控制领域的应用
作者:白钢, 吴凤虎, 赵争业
作者单位:95880,北京,100843
刊名:
数字通信世界
英文刊名:Digital communication World
年,卷(期):2015(10)
引用本文格式:白钢.吴凤虎.赵争业数据挖掘技术在指挥控制领域的应用[期刊论文]-数字通信世界 2015(10)下载本文