一種基于要素參量化的實(shí)驗(yàn)想定空間生成系統(tǒng)

李春洪,李 斌,劉偉濤

(海軍指揮學(xué)院,江蘇 南京 210016)

探索性方法是蘭德公司(RAND)于20世紀(jì)90年代在聯(lián)合一體化應(yīng)急模型(Joint Integrated Contingency Model,JICM)和戰(zhàn)略評(píng)估系統(tǒng)(Rand Strategy Assessment System,RSAS)開發(fā)過程中總結(jié)出來的一種系統(tǒng)分析方法[1]。通過對(duì)各種不確定要素所產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行整體研究,全面分析各種不確定要素對(duì)結(jié)果的影響,可有效地把握現(xiàn)代戰(zhàn)爭的整體性和不確定性,是研究復(fù)雜系統(tǒng)的有效手段。該方法成功支持了蘭德公司多項(xiàng)分析與評(píng)估項(xiàng)目的定量分析工作,如“恐怖的海峽”[2]、“信息時(shí)代的海軍作戰(zhàn)效能評(píng)估”、“大規(guī)模裝甲部隊(duì)入侵的空中打擊”問題等。

探索性仿真實(shí)驗(yàn)方法是在探索性分析方法指導(dǎo)下的體系對(duì)抗仿真活動(dòng)。它將不確定性條件下的探索性分析方法與體系對(duì)抗仿真實(shí)驗(yàn)方法相結(jié)合,為研究信息化條件下體系對(duì)抗這類復(fù)雜系統(tǒng)提供了有效實(shí)驗(yàn)手段[3-5]。為支持不確定體系對(duì)抗空間的探索性分析,需構(gòu)建大量的、體現(xiàn)不確定要素變化的仿真想定集,形成體系對(duì)抗仿真的輸入空間,從而建立起要素空間與實(shí)驗(yàn)結(jié)果空間的映射關(guān)聯(lián)。這個(gè)仿真想定集稱為探索性仿真實(shí)驗(yàn)想定空間。

為提高想定空間的生成效率,研究者對(duì)想定空間的自動(dòng)生成技術(shù)產(chǎn)生了關(guān)注。袁華等[6]對(duì)作戰(zhàn)仿真中的參數(shù)及其水平進(jìn)行了分析,并用于指導(dǎo)作戰(zhàn)仿真想定空間的設(shè)計(jì);何明等[7]從決策、能力和環(huán)境等視角對(duì)實(shí)驗(yàn)要素進(jìn)行了分類,并用 BNF范式進(jìn)行了形式化描述,為解決想定空間的自動(dòng)生成提供了研究思路。但這些研究多立足于理論探討,對(duì)于如何與仿真平臺(tái)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)仿真想定的參量化、實(shí)驗(yàn)參量的取值及組合、問題域要素空間向仿真空間映射等關(guān)鍵技術(shù)還缺乏深入研究。本文基于實(shí)驗(yàn)要素參量化原理,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)想定空間智能化生成系統(tǒng),并對(duì)仿真想定的參量化描述、實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃、參量化想定空間的實(shí)例化等關(guān)鍵技術(shù)及其工程實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了探討。

1 基于要素參量化的想定空間生成原理

1.1 相關(guān)概念

1)實(shí)驗(yàn)要素 是指對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)特性值可能有影響的原因或者要素。在探索性作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)首先對(duì)實(shí)驗(yàn)問題及實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡冗M(jìn)行分析,確定實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵要素。通常,這些關(guān)鍵要素從作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)能力、作戰(zhàn)環(huán)境和作戰(zhàn)策略等方面選取,分別形成任務(wù)的、能力的、環(huán)境的和策略的實(shí)驗(yàn)探索空間。

2)實(shí)驗(yàn)要素參量化 “參量”,是物理學(xué)和計(jì)算科學(xué)中的專用名詞,特指能表征系統(tǒng)特征活行為的獨(dú)立變量。本文引入 “參量”這個(gè)專用名詞來表述實(shí)驗(yàn)要素的類型、取值方式和值域,便于觀察實(shí)驗(yàn)要素的不同取值對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

3)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃 是指對(duì)各實(shí)驗(yàn)參量的取值(采樣點(diǎn))進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃,使之在實(shí)驗(yàn)精度和實(shí)驗(yàn)復(fù)雜性之間達(dá)到平衡。

4)參量空間 是指經(jīng)過實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃后,各實(shí)驗(yàn)參量的取值點(diǎn)組合所形成的集合。參量空間是代表了問題域的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果。

5)參量化仿真想定空間 為了進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),還需將參量空間的各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)在具體的仿真想定(即仿真域)中進(jìn)行映射,形成對(duì)應(yīng)的仿真想定集,即參量化仿真想定空間。它是問題域的參量空間向仿真域映射所形成的產(chǎn)品。

1.2 參量化想定空間的生成原理

參量化想定空間的生成,實(shí)質(zhì)上是實(shí)驗(yàn)的問題域向仿真域映射的過程,如圖1所示。具體包括三個(gè)方面的映射。

1)軍事想定向仿真想定映射 軍事人員對(duì)作戰(zhàn)雙方的企圖、態(tài)勢(shì)以及作戰(zhàn)發(fā)展情況進(jìn)行設(shè)想與假設(shè),形成軍事想定。仿真人員依據(jù)仿真系統(tǒng)的模型資源和格式要求,對(duì)軍事想定描述作戰(zhàn)背景、兵力編組、作戰(zhàn)計(jì)劃等進(jìn)行具體化和格式化的描述,生成仿真系統(tǒng)能夠接受的輸入格式。該仿真想定稱為基本仿真想定或仿真想定模板。

2)實(shí)驗(yàn)要素映射 在問題域,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的分析,確定實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵要素;在仿真域,分析這些關(guān)鍵要素在仿真域所對(duì)應(yīng)的仿真要素,并在仿真想定中將它們進(jìn)行標(biāo)記和參量化描述。

3)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的映射 在問題域,對(duì)選取的實(shí)驗(yàn)參量的水平(Level of factor)進(jìn)行設(shè)計(jì),形成實(shí)驗(yàn)問題的參量空間。參量空間的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)(多個(gè)實(shí)驗(yàn)要素的不同取值構(gòu)成一個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)),即代表一套實(shí)驗(yàn)輸入方案;在仿真域,針對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)參量值,對(duì)參量化仿真想定中相關(guān)參量進(jìn)行實(shí)例化,完成仿真想定空間的構(gòu)建。

圖1 參量化想定空間的生成原理

2 參量化想定空間生成系統(tǒng)

基于上述基本原理,本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于VR-forces的參量想定空間生成系統(tǒng)Vrf-ISSG(VR-forces based Intelligent Senario Space Generation System)。

2.1 系統(tǒng)組成

Vrf-ISSG系統(tǒng)由基于VR-Forces的體系對(duì)抗仿真平臺(tái)、參量化想定處理模塊、實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃模塊和參量化想定數(shù)據(jù)庫等組成,如圖2所示。

圖2 Vrf-ISSG的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.2 系統(tǒng)工作過程

Vrf-ISSG系統(tǒng)的工作過程如下:

1)基本仿真想定生成 根據(jù)軍事想定的要求,利用VR-Forces仿真平臺(tái)提供的生成工具,對(duì)體系對(duì)抗雙方的作戰(zhàn)環(huán)境、兵力部署、行動(dòng)計(jì)劃等進(jìn)行編輯,生成基本仿真想定;

2)基本仿真想定的參量化處理 從仿真平臺(tái)中讀取基本仿真想定數(shù)據(jù),提取可以進(jìn)行參量化的實(shí)驗(yàn)要素,進(jìn)行參量化處理,形成參量化仿真想定;

3)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃 實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃模塊從參量化想定數(shù)據(jù)庫讀取參量化仿真想定數(shù)據(jù),對(duì)實(shí)驗(yàn)參量進(jìn)行采樣和組合優(yōu)化,形成本次實(shí)驗(yàn)的參量空間;

4)參量空間實(shí)例化 參量化想定處理模塊讀取參量化想定空間規(guī)劃的結(jié)果,將各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的參量值在參量化仿真想定中進(jìn)行實(shí)例化處理,生成滿足要求的仿真想定集合。

3 參量化想定數(shù)據(jù)庫

參量化想定數(shù)據(jù)庫為參量化想定處理模塊和實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃模塊提供中間結(jié)果的存儲(chǔ)服務(wù),主要由參量化想定表和實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃結(jié)果表組成。

3.1 參量化想定表

參量化想定表用于存儲(chǔ)仿真想定的參量化處理結(jié)果,其表結(jié)構(gòu)見表1。

表1 參量化想定表結(jié)構(gòu)

3.2 實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃結(jié)果表

實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃結(jié)果表用于存儲(chǔ)參量化空間的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃結(jié)果,其表結(jié)構(gòu)見表2。

表2 實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃結(jié)果表

4 參量化想定處理模塊

參量化想定處理模塊從 VR-forces體系對(duì)抗仿真平臺(tái)提取基本仿真想定數(shù)據(jù),對(duì)關(guān)心的實(shí)驗(yàn)要素進(jìn)行參量化描述,形成參量化仿真想定;對(duì)于實(shí)驗(yàn)規(guī)劃模塊輸出的參量化空間規(guī)劃結(jié)果進(jìn)行實(shí)例化處理,形成參量化仿真想定空間。參量化想定處理模塊要解決的關(guān)鍵問題是仿真想定的參量化和實(shí)例化。

4.1 相關(guān)定義

1)行動(dòng)計(jì)劃

行動(dòng)計(jì)劃(plan),用于描述兵力實(shí)體的作戰(zhàn)任務(wù)和行為,由一組按照一定邏輯關(guān)系和語義組織起來的語句構(gòu)成。

圖3為F18戰(zhàn)斗機(jī)的行動(dòng)計(jì)劃示例。

圖3 兵力實(shí)體的行動(dòng)計(jì)劃

2)語句

語句(statement),是構(gòu)成兵力實(shí)體計(jì)劃的基本單元。語句可進(jìn)一步分為條件語句(conditional statement)、設(shè)置語句(set statement)和任務(wù)語句(task statement)三種類型。

其中,設(shè)置語句用于設(shè)置實(shí)體的狀態(tài)或者屬性。任務(wù)語句用于描述實(shí)體的基本作戰(zhàn)行動(dòng)。條件語句,用于表達(dá)實(shí)體執(zhí)行某些任務(wù)的觸發(fā)條件,一般由條件判斷語句、end語句和若干條設(shè)置語句或任務(wù)語句組合而成。在圖3所示語句中,語句1為設(shè)置語句,語句2為任務(wù)語句,語句3為條件語句。可見,設(shè)置語句和任務(wù)語句不可再分,我們統(tǒng)稱之為元語句(meta statement)。

4.2 想定參量化與實(shí)例化問題的分解

在參量化仿真想定空間生成中,作戰(zhàn)實(shí)體的能力和行動(dòng)策略是空間規(guī)劃的重點(diǎn)。在VR-forces仿真平臺(tái)中,作戰(zhàn)實(shí)體的能力可以通過設(shè)置元語句進(jìn)行表示,如“set Resource(weapon |Sidewinder- missile)=4”語句設(shè)置實(shí)體所攜帶的Sidewinder導(dǎo)彈數(shù)量為4。而行動(dòng)策略的變化則通過實(shí)體行動(dòng)計(jì)劃來表示。

因此,仿真想定的參量化和實(shí)例化問題可以分解為設(shè)置語句和任務(wù)語句,即元語句的參量化和實(shí)例化問題。

4.3 仿真想定參量化處理

仿真想定參量化處理基于VR-forces仿真平臺(tái)的VR-Link工具提供的接口服務(wù)實(shí)現(xiàn),由實(shí)體行動(dòng)計(jì)劃子模塊的提取子和實(shí)體計(jì)劃的參量化處理子模塊組成。

1)提取實(shí)體行動(dòng)計(jì)劃

通過VR-Link的遠(yuǎn)程控制接口向 VR-forces發(fā)送對(duì)實(shí)體行動(dòng)計(jì)劃的訂閱報(bào)文:

RemoteIf-＞subscribePlan(strEntityname,EntityPl anPrePreprocescb,NULL);

其中,EntityPlanPrePreprocescb為該訂閱消息的回調(diào)函數(shù)。當(dāng)它被自動(dòng)調(diào)用時(shí),其攜帶的參數(shù) stmts為指向該兵力實(shí)體的行動(dòng)計(jì)劃語句列表。在該函數(shù)的改寫中,對(duì) stmts所指向的語句列表中所有語句逐條提取,將其存儲(chǔ)在全局map容器EntityPlanList中,便于其他接口模塊的查找使用。

2)計(jì)劃的參量化處理

計(jì)劃的參量化處理,是指對(duì)實(shí)體作戰(zhàn)行動(dòng)計(jì)劃中的所關(guān)心的實(shí)驗(yàn)要素進(jìn)行參量化描述的過程。因?yàn)橛?jì)劃由若干語句組成,所以計(jì)劃的參量化處理問題可分解為語句的參量化問題。語句的參量化(statement parameterization),是指提取語句中實(shí)驗(yàn)要素,引入描述變量,明確變量的類型和取值范圍,并進(jìn)行一定的格式化描述。

①元語句的參量化

在對(duì)Vr-forces平臺(tái)支持的各類元語句進(jìn)行了分析,提取出各元語句的語句類型、可進(jìn)行參量化的參數(shù)及其名稱等信息。對(duì)于有多個(gè)參數(shù)的語句,參數(shù)名稱之間用“;”分隔。以發(fā)射導(dǎo)彈任務(wù)語句為例,元語句名稱為DtFireCruiseMissileTaskType,攜帶四個(gè)可進(jìn)行參量化的參數(shù),即targetName(目標(biāo)名稱)、routeName(導(dǎo)彈的規(guī)劃航路名)、speed(規(guī)劃速度)、detonationProximity(爆炸范圍)。其參量化處理的代碼如下:

recordtemp.ActionType=DtFireCruiseMissileTas kType;

recordtemp.Parameterstr+=task-＞targetName()+";"+task)-＞routeName()+";"+task)-＞speed()+";"+task-＞detonationProximity ()+";";

recordtemp.Modifyable=true;

②實(shí)體計(jì)劃的參量化

在提取實(shí)體的行動(dòng)計(jì)劃后,遍歷實(shí)體計(jì)劃中的所有語句,對(duì)其中的元語句進(jìn)行參量化處理,并存儲(chǔ)到參量化想定表。算法如下:

Step1 提取語句statement。如果該語句是元語句,則轉(zhuǎn)Step3,否則轉(zhuǎn)Step2;

Step2 提取 statement語句的子塊 subBlock,對(duì)subBlock中包含的語句進(jìn)行參量化處理;

Step3 對(duì)元語句 statement,提取元語句名稱、參數(shù)等,并存儲(chǔ)到接口數(shù)據(jù)庫的參量化想定表;

Step4 如果所有的語句處理完畢,則退出;否則轉(zhuǎn)Step1。

對(duì)于條件語句,可能存在多級(jí)嵌套。而對(duì)于嵌套中的語句來說,處理過程相同。因此,上述過程采用遞歸算法實(shí)現(xiàn)。

4.4 仿真想定實(shí)例化化處理

依據(jù)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃模塊對(duì)各參量的規(guī)劃結(jié)果,對(duì)參量化想定進(jìn)行實(shí)例化,生成與之對(duì)應(yīng)的多個(gè)仿真想定實(shí)例。實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃模塊的處理結(jié)果存放在變換結(jié)果表中,其中Parametervalues字段存儲(chǔ)了元語句的各參數(shù)取值,多個(gè)參數(shù)值之間也用“;”分隔。實(shí)現(xiàn)算法如下:①提取兵力實(shí)體及其行動(dòng)計(jì)劃;②根據(jù)實(shí)驗(yàn)標(biāo)識(shí)experimentID和想定標(biāo)識(shí)ScenarioID,從實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃結(jié)果表中篩選符合條件的記錄集;③針對(duì)記錄集中每一條元語句,根據(jù)其EntityID和 StatmentID,在EntityPlanList容器中定位特定的元語句,并用Parametervalues字段存儲(chǔ)的參數(shù)值對(duì)元語句的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改。這個(gè)過程稱為語句的實(shí)例化(statement instantiation)處理;④以ScenarioID為名稱,保存仿真想定文件。

其中,元語句的實(shí)例化為關(guān)鍵。事實(shí)上,元語句實(shí)例化是元語句參量化處理的逆過程,這里不再贅述。

5 實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃模塊

實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃模塊從參量化想定數(shù)據(jù)表中讀取參量化仿真想定,選取感興趣的實(shí)驗(yàn)參量進(jìn)行取值采樣,經(jīng)對(duì)參數(shù)組合(實(shí)驗(yàn)點(diǎn))進(jìn)行篩選優(yōu)化后,形成實(shí)驗(yàn)的參量化仿真想定空間,輸出至實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃結(jié)果表。模塊由實(shí)驗(yàn)參量選取子模塊、實(shí)驗(yàn)參量采樣子模塊和實(shí)驗(yàn)點(diǎn)篩選子模塊組成。

5.1 實(shí)驗(yàn)參量選取

實(shí)驗(yàn)參量選取,是指從根據(jù)參量化仿真想定中選取本次實(shí)驗(yàn)感興趣的實(shí)驗(yàn)參量,并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

1)實(shí)驗(yàn)要素選取原則 關(guān)鍵、獨(dú)立、敏感,是實(shí)驗(yàn)參量選擇的基本要求。即應(yīng)選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)有關(guān)鍵性影響的主要因素;各因素之間盡可能是相互獨(dú)立的,以減少因素間相互作用而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響;所選取的因素對(duì)指標(biāo)變化的影響應(yīng)該是靈敏的。在體系作戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)中,影響實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的因素非常多。應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?在對(duì)影響因素全面分析的基礎(chǔ)上,排除次要的、偶然因素的干擾,選取關(guān)鍵因素。例如,超音速反艦導(dǎo)彈對(duì)艦艇編隊(duì)防空能力的影響實(shí)驗(yàn)研究,導(dǎo)彈的性能參數(shù)及其運(yùn)用策略是本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)關(guān)注的關(guān)鍵因素。

2)子模塊實(shí)現(xiàn) 實(shí)驗(yàn)參量的選取主要依靠領(lǐng)域?qū)＜彝ㄟ^研討定性地分析確定。實(shí)驗(yàn)參量選取子模塊的主要功能是提取可選的實(shí)驗(yàn)參量及其描述信息,為實(shí)驗(yàn)人員提供實(shí)驗(yàn)參量的選擇界面,并將選擇結(jié)果標(biāo)識(shí)和存儲(chǔ),輸出至實(shí)驗(yàn)參量采樣子模塊。

5.2 實(shí)驗(yàn)參量采樣

實(shí)驗(yàn)參量采樣子模塊的功能是對(duì)選取的實(shí)驗(yàn)參量進(jìn)行采樣,即在某一實(shí)驗(yàn)參量的有效取值范圍內(nèi)選擇采樣點(diǎn)數(shù)量及采樣位置。根據(jù)變量類型不同,實(shí)驗(yàn)參量分為離散型參量和連續(xù)型參量兩類。

1)離散型參量

離散型參量,是指參量的可能取值為有限或可列多個(gè)。例如,導(dǎo)彈類型參量為只能在有限的導(dǎo)彈類型集合中選取。

離散型參量采樣的描述示例為:

＜打擊目標(biāo)＞::=“A機(jī)場(chǎng)”|“B機(jī)場(chǎng)”|“C機(jī)場(chǎng)”。

依次在可選參量值集合中抽取元素,即可實(shí)現(xiàn)離散型實(shí)驗(yàn)參量的選取。

2)連續(xù)型參量

連續(xù)型參量,是指具有有限連續(xù)取值的變量,其取值范圍通常為實(shí)數(shù)域上的某一區(qū)間。例如,雷達(dá)探測(cè)距離參量為連續(xù)型參量。

在進(jìn)行連續(xù)型參量的采樣前,需先對(duì)參量進(jìn)行離散化處理,然后按照離散型參量的。連續(xù)參量的離散化,是指在參量的取值區(qū)間內(nèi)選取具有代表性的值。系統(tǒng)提供兩類離散化方法,包括均勻取值法、臨界取值法。

均勻取值法,是指按照一定的間隔在參量的取值空間內(nèi)取值。設(shè)參量X的取值區(qū)域?yàn)?XL,XH],參量X的水平值為N(N=1,2,3…),則取值間隔Δsample為

臨界取值法是一種通過分析參量軍事意義確定取值點(diǎn)的方法。因?yàn)樵隗w系對(duì)抗中,當(dāng)參量取值超越一定的數(shù)值時(shí),與之相關(guān)的作戰(zhàn)事件或作戰(zhàn)能力將發(fā)生很大的變化。例如,對(duì)于航空兵突防高度,當(dāng)其取值低于某一高度H時(shí),對(duì)防空雷達(dá)的探測(cè)性能影響不大,那么H可選擇為該參數(shù)的臨界值,在H以下的參數(shù)取值可用H或小于H的數(shù)值代替。

5.3 實(shí)驗(yàn)點(diǎn)篩選

一次實(shí)驗(yàn)所有參量的某一采樣值組合形成一個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)點(diǎn)篩選是對(duì)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的合理性進(jìn)行分析,篩除那些不符合軍事原則或參量值間存在矛盾的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)點(diǎn)篩選結(jié)果被存儲(chǔ)到實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃結(jié)果表,供參量化想定處理模塊調(diào)用。

實(shí)驗(yàn)點(diǎn)篩選子模塊是在Gensym公司的實(shí)時(shí)智能系統(tǒng)G2上開發(fā)的。G2以基于規(guī)則的專家系統(tǒng)為基礎(chǔ),結(jié)合模型、規(guī)則和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)來推理復(fù)雜數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)智能決策。利用G2的知識(shí)庫模塊建立實(shí)驗(yàn)點(diǎn)篩選規(guī)則庫,并采取正向推理模式對(duì)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)篩選規(guī)則進(jìn)行推理。篩選規(guī)則的基本形式為:

IF＜規(guī)則前件＞THEN＜規(guī)則后件＞。

其中,規(guī)則前件::=＜ Facter1,LO1,Facter2,LO2,…LOn-1,Factern＞,

Facteri=＜ parameteri,COi,valuei＞

式中,Facteri用于描述實(shí)驗(yàn)參量parameteri的取值情況,其中COi為算數(shù)運(yùn)算符,表示parameteri與valuei的算數(shù)關(guān)系。LOi為邏輯運(yùn)算符,表示相鄰Facter之間的邏輯關(guān)系。可見,規(guī)則前件表達(dá)了多個(gè)實(shí)驗(yàn)參量取值情況的事實(shí)。

規(guī)則后件分為兩種類型,直接篩選后件和新規(guī)則觸發(fā)規(guī)則后件。直接篩選后件為“篩除實(shí)驗(yàn)點(diǎn)”;新規(guī)則觸發(fā)后件將觸發(fā)新的規(guī)則推理,直至觸發(fā)篩選結(jié)論或者規(guī)則匹配失敗為止。

6 結(jié)束語

探索性仿真實(shí)驗(yàn)方法在信息化體系作戰(zhàn)研究、武器裝備體系能力評(píng)估和發(fā)展論證等方面具有廣闊的運(yùn)用前景。生成滿足要求的仿真想定空間是成功開展探索性實(shí)驗(yàn)的前提。本文提出了一種基于參量化方法的想定空間生成系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用VR-forces提供基本仿真想定的生成,在參量化想定處理模塊的橋接作用下,將實(shí)驗(yàn)點(diǎn)規(guī)劃模塊產(chǎn)生的參量空間向仿真想定空間的映射,為大規(guī)模仿真想定空間的自動(dòng)生成提供了有力支撐。該技術(shù)已經(jīng)在探索性仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中成功運(yùn)用。

[1]Steve Bankes.Exploratory Modeling for Analysis[R].USA:RAND,RP-211,1993.

[2]姚云竹,等.恐怖的海峽[M].北京:軍事科學(xué)出版社,2000.

[3]高化猛,趙新國.VR-Forces計(jì)算機(jī)兵力生成程序分析與設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)仿真,2007,24(6):212-215.

[4]楊鏡宇,司光亞,胡曉峰.信息化戰(zhàn)爭體系對(duì)抗探索性仿真分析方法研究[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2005,17(6):1469-1472,1496.

[5]胡曉峰,等.武器裝備體系能力需求論證及探索性仿真分析實(shí)驗(yàn)[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2008,20(12):3065-3068,3073.

[6]袁華,等.基于要素參量化的作戰(zhàn)仿真想定空間生成方法[J].火力與指揮控制,2010,35(11):43-46.

[7]何明,等.作戰(zhàn)仿真實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)參量空間分析[J].指揮控制與仿真,2011,33(5):68-71.

[8]王勃,艾祖亮.VR-Link開發(fā).[M].北京:國防工業(yè)出版社,2009.

[9]王艷正,司光亞,楊鏡宇.體系對(duì)抗仿真中問題域向仿真域的數(shù)據(jù)映射[J].裝備指揮技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2009,20(5):116-121.