【深度】马赛克战？决策中心战？网信体系的顶层规划来了！
今日荐文的作者为中国电科第28研究所专家张刚宁，黄松华，易侃，毛晓彬，于靖。本篇节选自论文《分布式智能化网络信息体系研究》，发表于《中国电子科学研究院学报》第16卷第8期。
摘 要：针对强敌大规模快速精确打击给体系抗毁和高效决策带来的挑战，分析了“马赛克战”、“决策中心战”等分布式体系智能化运用相关作战概念，基于系统碎片化汇聚和体系智能驱动思路，提出了分布式智能化网络信息体系设计理念、总体架构、运作机理和关键技术，为网络信息体系顶层规划和建设提供参考。
关键词：网络信息体系；总体架构；运作机理
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引言
当前，数字化、网络化、智能化不断创新突破，世界新军事革命深入发展，多域战[1]、马赛克战[2] 、敏捷作战[3]、决策中心战等新型作战概念层出无穷，空天高超声速武器和隐身平台、无人装备的快速发展，攻防体系对抗的复杂性、多样性、不确定性等日益凸显，精确打击、定点清除、破网断链成为作战常态。
为了应对上述挑战，发展抵御强敌大规模精确打击的能力，落实习主席“提高基于网络信息体系的联合作战能力、全域作战能力”的战略要求，亟需构建分布式智能化网络信息体系，解耦系统节点与指挥机构，分离信息关系和指挥关系，支持任务系统敏捷重构，确保在抵御大面积精确打击情况下，通过自主化侦察预警、智能化辅助决策、无人化精确打击，迅速捕获对手薄弱环节，快速组织形成行动优势，夺取战场主动权，以分布式架构顽存己方体系，以智能化技术致瘫对方体系，切实增强面向主要对手的战略制衡能力[4-5]。
本文在分析了“马赛克战”、“决策中心战”等分布式体系智能化运用相关概念内涵的基础上，提出了分布式智能化网络信息体系设计理念、总体架构、运作机理和关键技术，为网络信息体系顶层规划和建设提供参考。
1.概念内涵
为了在复杂战场环境中，基于作战体系整体敏捷的反应与有效行动，获取信息战场的信息优势、决策优势与行动优势，应对大规模的精确打击，美海军于2015年提出了“分布式杀伤”概念，其核心思想是不再由当前的高价值多用途平台独立完成作战任务，而是将昂贵的大型装备的能力分解部署到大量多种小型有人/无人平台上，通过多个平台自主协同，联合形成作战体系共同完成任务，在降低成本的同时，提升作战体系的灵活性和对抗适应能力，达到相同或更高的作战能力[6-8]。
基于分布式杀伤概念，美军积极探索空中、海上、水下和空间领域的有人/无人分布式协同作战体系架构的设计、集成与试验验证技术，作战体系开始向以分布式体系为基础的“马赛克战”和以智能化运用为核心的“决策中心战”演进。
马赛克战以战斗速度构建赢得战争所需要的作战能力，以任务速度生成和重构系统，即利用动态、协调和具有高度自适应性的可组合力量，用类似搭积木的方式，将低成本、低复杂度的系统以多种方式链接在一起，建成一个类似“马赛克块”的作战体系。当该体系中的某个部分和组合被敌方摧毁时，能自动快速反应，形成虽然功能降级但仍能相互链接、适应战场情境和作战需求的作战体系[9]。
马赛克战面临大规模、细粒度、异构条件下，存在更多排列组合选择和开放性问题，对手行动决心难以捉摸，资源的快速组织、精准应用等决策问题成为最大的挑战。
决策中心战旨在依托分布式体系，采用人工智能手段，保持己方决策优势，使对手陷入所谓的“决策困境”，即根据所处情境，基于知识推理迅速分析战场态势、准确判明敌方意图，基于博弈推演预演战争、透视未来并及时做出响应，从而获取决策优势和行动优势，自主、高效、可靠地完成任务[10-12]。另一方面，实施反情报侦察监视和反目标指示作战，剥夺对手的信息优势，或迷惑对手，影响对手认知，造成对手决策错误、失效或瘫痪，进而达成作战目的。
2.体系架构
在人工智能、大数据、物联网等新兴技术推动下，参考马赛克战、决策中心战等新型作战概念，网络信息体系架构将向分布式智能化转变，系统碎片化汇聚和体系智能驱动将推动联合作战体系和全域作战体系从简单互联互通向跨域融合发展，由独立作用向体系能力汇聚发展。
2.1设计理念
（1）系统构建由“拼图”向“碎片化聚合”转变
系统拼图的每个部分都经过独特设计和集成以完成特定任务，因此系统的构造需要遵守特定的标准，无法很好地实现扩展。未来的体系应该是碎片化后聚合，由标准化单元组合而成的“马赛克”图，任何单元只要具备特定功能特性就能纳入组合，促成各种系统的快速、智能组合与分解，作战体系更加敏捷。
具体来说，传统的多功能高价值平台被分解为一系列最小的功能单元，拆分到所有域中的有人/无人平台上，作为作战体系的协作节点，为己方提供更多排列组合选择的同时，抑制敌方预测或调节能力的速度，加大了对手的决策难度。作战资源体现为大量的基本功能单元，这些功能单元可以根据军事行动的类型和任务需求配置为不同的作战体系，体系在完成任务后可以解体，释放出基本功能单元。
（2）体系运作由“串链”向“融网”转变
利用分布式杀伤概念，先敌发现、先敌打击，风险分散。“从发现到摧毁”的一体化作战“杀伤链”涵盖侦察、监视、情报、计算、通信、指挥、控制、杀伤等，任何一个环节出问题，都将导致整个链条功能失效。“杀伤网”具有良好的韧性和冗余的节点，没有明显的关键节点，对手很难对“杀伤网”形成致命破坏。
同时，面向未来战场复杂严酷的体系对抗条件，网络信息体系将基于体系能力最大化原则开展功能域之间的横向跨域融合，优化作战活动与信息流程，推导功能要求和能力需求，在个性需求中凝练共性需求，形成战略、战役、战术不同层次的“感知-决策-控制-保障”的体系化融合。
（3）作战决策由依据态势信息向基于博弈推演转变
构建物理战场的知识服务引擎和数字孪生模型，与实际作战同步运行，基于知识推理和博弈推演，快速修正作战计划，即从实际作战中获取及时真实的战场数据，并不断变更仿真方向，更新仿真状态，快速预测未来战场态势，实现人机协同行动控制和行动方案智能生成与优化，使得作战决策考虑的因素更全，反应速度更快，行动方案更优。
2.2总体架构
基于上述设计理念，分布式智能化网络信息体系架构如图1所示，涵盖军事智能化基础设施、解聚智能型探测装备、人机融合型指控装备、快速响应型行动装备，以及上层的分布式智能化作战应用系统，其核心要素包括军事智能化基础设施中的全域战场资源管理平台和分布式战场能力聚合平台，人机融合型指控装备中的知识网络系统和博弈推演系统。
图 1 分布式智能化网络信息体系总体架构
全域战场资源管理平台在较细粒度层面上将任务系统单元分解成模块化、功能独立、数量众多的“碎片化”作战要素，提供适应多类应用环境的灵活轻量资源管理环境。
分布式战场能力聚合平台将“碎片化”作战要素根据任务自主聚合解聚，形成“物理上无中心、逻辑上一体化”的作战体系，支持作战链条的快速构建和敏捷适变，最大化提升作战效能。
知识网络系统以数据和经验为基础，不断学习和自主演进，形成用于精准推理和态势研判的知识，并关联任务信息与我方力量，构建全面、透明的战场态势，发现对方薄弱环节和最佳攻击时机，优先占据战场主动权。
博弈推演系统对战场当前局势的快速建模，实时仿真和同步实体环境，通过战场趋势和敌方意图推测，以及行动计划评估，在决策空间中不断探索试错寻找最优策略，用于制定作战方案。
3.运作机理
3.1分布式体系构建机理
网络信息体系物理上由多个小型化、智能化的指挥、情报、通信、数据等节点构成。分布式网络信息体系以任务需求的感知为输入，通过能力需求清单的发布与反馈，通过对若干系统能力、装备能力的实时动态智能集成，自主生成满足任务需要的作战系统。分布式体系构建机理示意图如图2所示。
图 2 分布式体系构建机理示意图
在网络化环境下，通过资源碎片化、功能模块化等途径，将通用平台上的感知、打击等功能分解为最小的实用单元，使得作战要素与平台功能解耦、与组织关系解耦，作战单元具备的单项系统或装备能力可以“服务”等形式共享出来。
作战体系根据任务需要从“网”上按需选配资源和“服务”，进行快速“柔性”组装和“动态”集成，实现动态编组；尤其是在智能化手段支撑下，面向作战效能最大化提供自动化集成的效率，实时智能地形成面向不同能力需求的应用系统，进而满足多样化的作战任务需求。由于作战体系从网上按需访问所需功能，部分节点损坏时，不影响体系运行，具备分级运行能力，具备最低限度指控功能。
3.2智能化体系制胜机理
作战是一个与时间赛跑的过程，分布式智能化网络信息体系的深度认知和快速决策将起到决定性作用。智能化体系制胜机理示意图如图3所示。
图 3 智能化体系制胜机理示意图
博弈训练时，通过构建虚拟作战环境，不断探索各种行动策略指令下发的效果，不断更新各状态下的行动策略价值，形成面向任务的行动策略决策网络。
实时决策时，基于当前战场态势，预测战场态势发展趋势和敌方企图，在训练生成的决策网络中搜索推理，比物理战场更快推演战争进程，评估作战效能，生成最优的作战行动策略，从而实现智能指挥决策。
在未来作战环境下，智能化网络信息体系可以充分夺取“制智权”优势，先敌发现对方作战体系的薄弱环节，抓住时间窗口和优势窗口，给敌方体系以致命打击。
4.关键技术
针对作战体系顽存性与多能性、未来战争复杂性与时效性和无人主战装备自组织集群作战带来的挑战，分布式智能化网络信息体系亟待开展体系能力自适应聚合、分布式智能决策与能力演进、多智能体高效协同等关键技术研究。
（1）体系能力自适应聚合技术
体系能力自适应聚合技术围绕分布式体系如何设计、体系能力如何聚合、装备体系如何运用、作战效果如何评估等需求，研究在去中心化过程中，作战体系单元变粒度分解、全域资源按需自适应聚合等技术，支撑作战能力按需生成，解决现有相对集中化、大规模的体系难以适应未来对抗激烈、不确定战争的问题。
（2）分布式智能决策与能力演进技术
分布式智能决策与能力演进技术围绕分布战场态势如何认知、聚优作战方案如何生成、协同决策能力如何演进等需求，研究智能化分布式作战背景下，研究基于作战协同群体智能涌现理论方法，以及人机智能高效融合技术，解决现有以人为主的指挥与控制模式难以适应未来战争带来高复杂度、短时间窗的问题。
（3）多智能体高效协同技术
多智能体高效协同技术围绕无人自主协同行动需求，研究机器智能的平行交互与融合、对抗机动动作智算控制、场景感知的机器人自主学习等技术方法，解决在未来高烈度战场环境下，大量智能化作战单元如何动态组合和重组的问题。
结 语
分布式智能化网络信息体系旨在通过装备模块化设计、分布式部署、智能化聚能和高精确释能，提升体系作战效能，应对强敌大规模快速精确打击给体系抗毁和高效决策带来的挑战。本文分析了“马赛克战”、“决策中心战”等分布式体系智能化运用相关作战概念，提出了分布式智能化网络信息体系设计理念、总体架构、运作机理和关键技术，为网络信息体系顶层规划和建设提供参考。
参考文献
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[8] 黄松华, 张兆晨. 美军有人/无人分布式作战体系发展研究[C]//第六届中国指挥控制大会论文集. 北京: 中国指挥与控制学会，2018.:47-51.
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[10] 张晓海, 操新文, 耿松涛，等. 基于深度学习的军事辅助决策智能化研究[J].兵器装备工程学报, 2018, 39(10): 162-167.
[11] 金欣. 发展智能指挥控制与打造博弈试验平台[J]. 指挥信息系统与技术, 2018, 9(5): 37-42.
[12] 曹雷. 基于深度强化学习的智能博弈对抗关键技术[J]. 指挥信息系统与技术, 2019, 10(5): 1-7.
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