論多智能體系統(tǒng)在作戰(zhàn)方案評估中的作用

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摘 要：本文從作戰(zhàn)評估方案入手，從整體上介紹了多智能體系統(tǒng)對于作戰(zhàn)方案評估的作用，接著具體分析了方案生成Agent和方案評估Agent，明確了多智能體系統(tǒng)能增強(qiáng)作戰(zhàn)方案評估的智能性、實(shí)時(shí)性以及對動(dòng)態(tài)復(fù)雜的戰(zhàn)場環(huán)境的適應(yīng)性。

關(guān)鍵詞：多智能體系統(tǒng)；作戰(zhàn)方案評估；Agent

1 引言

對作戰(zhàn)方案評估驗(yàn)證是作戰(zhàn)決策最重要的功能。評估驗(yàn)證過程中首先進(jìn)行預(yù)案檢索。所謂預(yù)案檢索，就是根據(jù)可能的任務(wù)和情況設(shè)想，擬定若干個(gè)決策預(yù)案，并通過作戰(zhàn)模擬、分析比較等多種途徑對其進(jìn)行優(yōu)化，將這些預(yù)案存儲(chǔ)在作戰(zhàn)方案庫中，需要時(shí)根據(jù)戰(zhàn)場出現(xiàn)的具體情況，迅速查找并選擇一個(gè)最適合當(dāng)時(shí)情況的方案，加以修改形成決策方案。其次在方案評估驗(yàn)證過程中，需要不斷地對各種預(yù)案的后果做出快速評估，以排除計(jì)劃中的明顯不足和協(xié)助決策者尋求滿意的解決方案。

評估的內(nèi)容十分廣泛，涉及目標(biāo)選擇、兵力協(xié)同、作戰(zhàn)保障等戰(zhàn)役范疇內(nèi)容，以及主要戰(zhàn)斗計(jì)算和武器效果評估等戰(zhàn)術(shù)范疇內(nèi)容。運(yùn)用多智能體建模技術(shù)開發(fā)出針對某種具體作戰(zhàn)問題的方案評估的多智能體系統(tǒng)，可以對備選的方案進(jìn)行評估、排序、優(yōu)選，主要對各種備選方案在與作戰(zhàn)目標(biāo)的符合程度，方法、力量使用的恰當(dāng)程度，作戰(zhàn)效益和風(fēng)險(xiǎn)的大小，與戰(zhàn)場情況及其可能變化的恰當(dāng)程度進(jìn)行評估，供指揮員選擇。

2 多智能體方案生成Agent

要對作戰(zhàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證，首先要能產(chǎn)生作戰(zhàn)方案。方案生成Agent組以多個(gè)智能體來代替參謀人員的繁瑣工作，可以根據(jù)指揮員的意圖和情報(bào)處理子系統(tǒng)提供的情報(bào)分析結(jié)果自動(dòng)生成作戰(zhàn)方案和計(jì)劃，能在數(shù)字地圖上標(biāo)繪各種要圖，能進(jìn)行作戰(zhàn)籌劃計(jì)算，能根據(jù)我軍和敵軍有關(guān)理論知識(shí)、裝備性能、編制序列、兵要地志等信息進(jìn)行方案部署等，充分體現(xiàn)出MAS的智能性。方案生成Agent組由多個(gè)方案生成Agent組成，方案生成Agent能在指揮員的操作下自動(dòng)生成各類文字或表格式作戰(zhàn)文書，能在數(shù)字地圖上標(biāo)繪各種要圖，能進(jìn)行作戰(zhàn)籌劃計(jì)算，能對我軍和敵軍有關(guān)理論知識(shí)、裝備性能、編制序列、兵要地志等信息進(jìn)行查詢。方案生成Agent由指揮作業(yè)模塊、方案擬制（生成）模塊、計(jì)劃擬制（生成）模塊和實(shí)體部署模塊組成（如圖1所示）。

指揮作業(yè)模塊能擬制各類文字或表格式作戰(zhàn)文書，能在數(shù)字地圖上標(biāo)繪各種要圖，能進(jìn)行作戰(zhàn)籌劃計(jì)算，能對我軍和敵軍有關(guān)理論知識(shí)、裝備性能、編制序列、兵要地志等信息進(jìn)行查詢；方案擬制（生成）模塊能夠在數(shù)字地圖上擬制和編輯圖文注記式方案，能夠用摸板的形式制作并生成具有格式化數(shù)據(jù)的方案，能夠依據(jù)規(guī)則和模型自動(dòng)或半自動(dòng)生成方案，能夠修改和編輯方案生成規(guī)則和模型；計(jì)劃擬制（生成）模塊能夠擬制和編輯圖文注記式計(jì)劃，能夠使用方案數(shù)據(jù)并在此基礎(chǔ)上擬制計(jì)劃，能夠以摸板的形式制作并生成具有格式化數(shù)據(jù)的計(jì)劃，能夠依據(jù)規(guī)則和模型自動(dòng)或半自動(dòng)生成計(jì)劃，能夠修改和編輯計(jì)劃生成規(guī)則和模型；實(shí)體部署模塊能夠?qū)?shí)體進(jìn)行編組、配置，能夠針對不同類別的實(shí)體設(shè)置其相應(yīng)的格式化數(shù)據(jù)計(jì)劃命令，能夠設(shè)置開進(jìn)路線、進(jìn)行開進(jìn)編組和部署，能夠分層、分類顯示和檢查已部署實(shí)體的有關(guān)信息，能夠輸出打印各實(shí)體編組和任務(wù)。

3 多智能體方案評估Agent

作戰(zhàn)過程中，方案生成Agent組需根據(jù)戰(zhàn)法、作戰(zhàn)編組和主攻方向等作戰(zhàn)重要因素生成若干個(gè)作戰(zhàn)預(yù)案，由方案評估Agent進(jìn)行評估后提交給指揮員。方案生成的任務(wù)由多個(gè)智能體完成，如何進(jìn)行任務(wù)分配，如何有條不紊地高效率地協(xié)同工作，是必須解決的關(guān)鍵問題。

任務(wù)分配是輔助決策多智能體系統(tǒng)Agent協(xié)作研究中的一個(gè)基礎(chǔ)問題。任務(wù)分配是指在滿足資源約束條件下，根據(jù)給定的資源、任務(wù)和相應(yīng)的性能評價(jià)，將系統(tǒng)中的任務(wù)合理分配至智能體，最大化完成任務(wù)的總體性能的總體性能。即使對于相對簡單的任務(wù)，也需要對其分配問題進(jìn)行考慮，而隨著系統(tǒng)復(fù)雜性、規(guī)模及能力等的增加，任務(wù)分配顯得越來越重要。如何將任務(wù)合理的分配至各個(gè)Agent是一個(gè)重要的問題。任務(wù)分配的好壞直接影響整個(gè)系統(tǒng)協(xié)作的效率，并關(guān)系到各個(gè)Agent能否最大限度發(fā)揮自身的能力。

方案評估Agent評估的內(nèi)容十分廣泛，涉及目標(biāo)選擇、兵力協(xié)同、作戰(zhàn)保障等戰(zhàn)役范疇內(nèi)容，以及主要戰(zhàn)斗計(jì)算和武器效果評估等戰(zhàn)術(shù)范疇內(nèi)容。能對方案生成Agent提交的方案數(shù)據(jù)進(jìn)行評估、排序、優(yōu)選，主要對方案在與作戰(zhàn)目標(biāo)的符合程度，方法、力量使用的恰當(dāng)程度，作戰(zhàn)效益和風(fēng)險(xiǎn)的大小，與戰(zhàn)場情況及其可能變化的恰當(dāng)程度進(jìn)行評估，以排除計(jì)劃中的明顯不足和協(xié)助決策者尋求滿意的解決方案。方案評Agent由評估工具、作戰(zhàn)預(yù)測模塊、體系破擊模塊、行動(dòng)模擬模塊、推理解釋模塊組成，見圖2所示，評估工具和系統(tǒng)之間共享相同的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和通用的計(jì)算模型。評估工具產(chǎn)生的結(jié)果以及作戰(zhàn)預(yù)測產(chǎn)生的結(jié)果可用于體系破擊效果的評估分析，而評估工具與作戰(zhàn)結(jié)果預(yù)測系統(tǒng)之間可在不同情況下具有部分相互檢驗(yàn)的能力。方案Agent對幾個(gè)作戰(zhàn)預(yù)案進(jìn)行模擬評估，將評估結(jié)果通過管理Agent提交給指揮員，指揮員根據(jù)評估的結(jié)果和自己的經(jīng)驗(yàn)選擇最合適的作戰(zhàn)方案，并對方案進(jìn)行修改完善，最終定下決策。

在作戰(zhàn)過程中，作戰(zhàn)情況和態(tài)勢隨時(shí)都在變化，而作戰(zhàn)計(jì)劃和方案根據(jù)戰(zhàn)場情況實(shí)時(shí)地進(jìn)行調(diào)整和更改，此時(shí)，最先發(fā)現(xiàn)情況有變的就是情報(bào)收集Agent和情報(bào)處理Agent，指揮員是在情報(bào)處理Agent處發(fā)現(xiàn)需要決策的問題，然后用輔助決策系統(tǒng)那個(gè)迅速產(chǎn)生解決問題的方案，而方案的最終的實(shí)施效果又通過情報(bào)處理子系統(tǒng)反饋過來，所以在這種情況下，從邏輯上情報(bào)收集Agent和情報(bào)處理Agent起著先導(dǎo)的作用，是指揮人員賴以發(fā)現(xiàn)問題的最重要的手段之一，直接觸發(fā)輔助決策系統(tǒng)的運(yùn)行。從內(nèi)部使用的數(shù)據(jù)上，情報(bào)處理Agent所產(chǎn)生的情報(bào)信息數(shù)據(jù)是輔助決策系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，后者除了要直接使用其中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)外，還要將其中一部分轉(zhuǎn)換到支持決策的特定數(shù)據(jù)庫中，供進(jìn)一步的決策分析使用。

結(jié)束語

基于信息系統(tǒng)體系作戰(zhàn)條件下，作戰(zhàn)評估會(huì)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：評估信息獲取難與指揮員擁有大量原始信息之間的矛盾；評估的復(fù)雜性與時(shí)效性之間的矛盾；評估的多解性與尋求最佳決策之間的矛盾。而要解決這一系列矛盾，除了要求指揮員必須具有較高的素質(zhì)外，還必須構(gòu)建多智能體支持體系，加強(qiáng)決策支持，使作評估結(jié)果科學(xué)化、高效化。因此多智能體系統(tǒng)在作戰(zhàn)方案評估中的應(yīng)用還有很多值得研究的方面。

參考文獻(xiàn)

[1]郭齊勝，董志明，單家元.系統(tǒng)仿真[M].北京：國防工業(yè)出版社，2006.10.

[2]Sun Shao-bin，Pan Jun，in Behavior modeling of Computer Generated forces[C]，IEEE EEESYM，2012。

[3]馬亞平.作戰(zhàn)模擬系統(tǒng)[M].北京：國防大學(xué)出版社，2005.4.