运用可视化技术提升军事物流信息系统能力

  运用可视化技术提升军事物流信息系统能力  文/李生林Summary：信息可视化技术为人开创了一条“用眼睛去思考”的道路，可视化技术将人脑和现代计算机这两个最强大的信息处理系统联系起来。本文就可视化技术怎样提升信息系统感知能力、认知能力、决策能力三个方面进行研究。其研究成果对军事物流信息系统研制开发有重要的意义。Keys：可视化技术；军事物流；信息系统能力当前，信息处理与分析技术进入可视化阶段，可视化技术成为对军事后勤影响最大的信息技术之一，把先进的可视化技术及时、有效地应用于军事物流领域，对于提升军事物流信息系统的能力具有非常重要的价值。1.可视化技术概述可视化是将数据信息和知识转化为一种视觉形式，充分利用人们对可视模式快速识别的自然能力的一个过程。可视化将人脑和现代计算机这两个最强大的信息处理系统联系在一起。有效的可视界面使得我们能够观察、操纵、研究、浏览、探索、过滤、发现、理解大规模数据，并与之方便交互，从而极其有效地发现隐藏在信息内部的特征和规律。在信息日益丰富的社会，可视化技术研究和应用已经从根本上改变了我们表示和理解信息的方式。可视化的影响广泛而深入，引导我们获得新的洞察，进行有效的决策。人类不仅具有逻辑思维能力，而且具有形象思维能力。可视化技术把海量信息映射成形象的表示，激发人的形象思维能力，使人能和抽象信息资源之间直接进行对话，信息的深层含义被得以更好地理解，增强了人的认知能力，为科学推理、情况判断、军事物流管理等提供依据。2.军事物流信息系统对信息处理能力的新要求现代信息战争对军事物流新信息系统提出了更高的新要求，要求在更短的时间内，处理更多、更复杂、更隐蔽的信息，主要体现在以下几个方面：一是信息量大，要求具有处理复杂、海量信息的能力。信息时代无疑是一个信息爆炸的时代，信息无处不在。信息充斥军事物流信息系统的各个环节，从空间、空中、陆地、海洋再到电磁空间，信息无时不刻不在产生，信息流量成几何级数剧增。与此同时，信息的复杂度也随之升级。信息呈现出多维、层次、网状等特点，而且大量信息通过加密等手段隐藏起来，只有快速破解信息，扫除信息的盲区，才能充分利用信息资源，为军事物流管理提供有力的信息支持。因此，军事物流信息系统必须具备处理海量信息的能力，为指挥员过滤掉冗余的，甚至无用的信息，为决策提供支持。二是时效要求高，要求具有高效处理信息的能力。信息资源直接服务于指挥员和保障人员，为指挥决策提供信息支持。实时准确的信息是把握战机和实施有效决策的保证，是部队战斗力和保障力的倍增器。实现精确保障，必然要求实时地、不间断地掌握保障对象和保障资源的相关信息。从近年发生的几场高技术条件下的局部战争可以看出，战争持续时间越来越短，战争节奏明显加快，信息的时效性要求不断提高，系统反应时间不断缩短，常常出现信息更新速度跟不上战争节奏的现象。用过时的信息去指挥后续的战争，必然会造成决策的偏差。因此，必须提升军事物流信息系统快速处理瞬息万变信息的能力，确保信息高效、实时、可靠，为指挥员正确决策提供依据。三是信息关系复杂，要求具有挖掘隐含信息的能力。信息隐含是信息的又一个重要特征，信息之间存在着诸多隐含关系，信息往往具有欺骗性，这些信息容易对指挥员判断情况及正确决策造成干扰，不利于军事物流活动的进行。因此，军事物流信息系统必须具备较强的去伪存真、由浅及深的信息挖掘能力，通过信息技术手段发掘出所获信息之中蕴含的更深层次、更具价值的信息。提升军事物流信息系统识别隐含信息的能力势在必行。上述特点表明，信息化战争物资供应保障，要求管理员要在更短的时间内处理更多的、关系更复杂、更隐蔽的信息。这就要求信息系统必须具有从海量信息中查询出需要的有用信息，通过形象直观的形式展示，将潜在的不易被识别的信息关系显式表现出来，使信息由计算机到人脑的认知过程尽可能地快速有效，保证管理员能在短时间内做出科学合理的决策，无疑是对军事物流信息系统处理信息能力的手段、方式提出了较高的要求。3.可视化技术提升军事物流信息系统能力可视化技术为管理员开创了一条“用眼睛去思考”的道路，促使人机结合更加紧密。长了“眼睛”的系统更能发挥指挥保障的效能，主要体现在以下几个方面：3.1环境可视化提升军事物流信息系统感知能力事实上，世界各国都将战场环境可视化（当然包括物资供应保障环境可视化）作为军队信息化建设的重点开展研究。美军把战场环境可视化作为作战的关键要素，并将“战场可视化”纳入其陆军训练与条例中。物资供应保障环境可以归纳为对实施物资供应保障行动有影响的情况和条件的集合，它包括物资、保障力量、兵要地志、保障需求和保障过程等要素。人类的一切活动都是在一定的环境中进行的，战争亦不例外。因此，对于环境的感知已成为指挥员决策的原动力。物资供应保障环境可视化主要包括三方面内容：一是共用环境，主要是兵要地志、气象海洋交通、卫星过境等。二是全资产可视化系统，是军事物流信息系统的重要组成部分；通过该系统能向管理员及时准确提供有关部门、人员、装备和补给品的名称、位置、运输和状况特征的信息，以及通过这些信息提供高效可靠的后勤保障。三是物资资源信息可视化，主要采用信息可视化技术，提供直观、有效的资源信息展示方式。运用可视化技术的特长，对军事物流信息系统中的人力流、装备流、物资流等进行建模仿真，形成可视化物资供应保障环境。指挥员只需坐在指挥室中，就可以明确作战部队需要什么、需要多少、何时需要保障，后方储备了多少资产、分别储备在什么地方。根据这些信息，军事物流指挥员可以充分发挥主观能动性，把个人智慧同科学预测结合起来，形成最终决心。另外，通过反馈信息系统，军事物流指挥员还可以根据保障环境的变化，及时调整策略，带领部队从当前态势逐步达到所期望的最终态势。3.2运用信息检索可视化提升军事物流信息系统认知能力信息检索可视化是信息可视化技术的重要应用点。信息检索可视化主要解决了两个重大问题：一是信息检索的手段。可以看到，可视化的核心是数据表到可视化结构的映射，即建立基于能够被人的视觉有效处理的图形属性(如空间基、标记、标记属性)来描述可视化结构，然后通过位置探测、视点控制和变形的方式，有效实现视图变换，采用交互和可视化控制，实现方便的信息检索。二是信息可视化展示。将信息可视化技术运用到信息检索，提升军事物流信息系统的理解能力，主要表现在以下几个方面：一是信息检索可视化不仅用图形、图像来显示多维的非空间数据和抽象数据，而且用形象直观的图形、图像来指引检索的过程，即友好的“人机界面”设计。二是可以将数据库中的每一个独立数据作为单个图元来表示，同时将数据的属性表示为多维数据的形式，大量图元再加上必要的修饰构成数据图像。三是能够突出浏览检索提问与所检索的文档元数据之间的相互关系，使用户能从不同的维度观察数据，从而对数据进行更深入地分析和理解。四是除了对数据库，还能对万维网信息，单媒体及多媒体（图片、声音、图像）等进行检索，并将结果以可视的形式进行展示，方便用户理解。可以看出，信息检索可视化，可以使指挥员容易从复杂的信息中发现、理解自己所需要的有用信息，发觉这些信息之间的联系和内在关系，提高认识，实现对信息的认知。4.3运用知识可视化提升军事物流信息系统决策能力知识可视化是在科学计算可视化、数据可视化、信息可视化基础上发展起来的新兴研究领域，应用视觉表征手段，促进群体知识的传播和创新。一般来讲，知识可视化领域研究的是视觉表达方式在提高两人或两人以上之间的知识传播和创新中的作用。因而，知识可视化指的是所有可以用来建构和传达复杂知识的图解手段。除了传达事实信息之外，知识可视化的目标在于传输见解、经验、度、价值观、期望、观点、意见和预测等，并以这种方式帮助他人正确地重构、记忆和应用这些知识。首先，视觉是人类接受信息的重要通道。实验心理学家赤瑞特拉通过大量的实验证明，人类在接受的信息中，通过视觉获得的占83％，听觉占11％，嗅觉占3．5％，触觉占1．5％，味觉占1％，这说明视觉是人们接受信息的主要通道。常言道：“百闻不如一见”、“一图胜千言”，要表达的就是这个意思。利用可视化技术可以将抽象的事物或过程变成利于被人们接受和认知的图形图像，大大有利于知识的理解和传播。其次，知识的外在呈现方式对内在内容的认知、理解、运用和传播有着极其重要的影响。直观、明了的知识表现，有利于人们理解和判断，对于军事上的指挥员尤其重要，它能使指挥员及时准确获取信息，运用知识，做出科学决策。只有信息转换为知识，知识转化为正确决策，信息的应用才真正发挥其作用。军事物流信息系统必须充分运用好知识可视化技术，才能有助于进行指挥员及时、准确地决策。一是要建立好后勤保障环境的概念图。概念图作为一种知识表示的策略，其最大的优点在于对知识的体系结构一目了然地表达出来，并突出表现知识体系的层次结构，它能有效地改变指挥员的认知方式。在指挥信息系统中，要把后勤保障的物资装备、保障力量、地方可利用资源，各种国防工程设备、设施、保障部队位置等信息，通过保障需求、保障关系，有效地组织成可视化结构的数据库数据，建立相应的图元，形成可视化的概念图，从而提高指挥对信息的认知、决策能力。二是要建立军事物流的思维导图。在军事物流信息系统中，要把军事物流预案、保障预案、保障力量组织、指挥关系、指挥作业 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 等信息有效组织，建立可视化结构的数据库数据，形成的思维导图，建立相应的展示交换环境，方便指挥员使用。三是要建立知识可视化框架。通过可视化框架，把数据库、可视化交互界面、可视化结构、可视化呈现融合为一个整体，为指挥员提供一个实际可以运用知识可视化的人—机交互环境，为指挥员做出正确判读、科学决策提供有利的条件。因此，知识可视化的应用是解决信息超载的有效策略。军事物流信息系统，充分应用知识可视化，有助于提升系统决策能力。4.结束语在可视化技术的支撑下，军事物流将获得一种前所未有的综合供应保障能力。从世界范围看，可视化技术作为新军事革命中的主要推动力量，其技术发展水平目前还处于初级阶段，将可视化技术应用于军事物流信息系统也处于探索和试验的阶段。除以美国为代表的少数国家的军队应用较为广泛外，大多数国家尚处在部分后勤业务尝试使用阶段。随着新军事革命和军事后勤革命的不断深入，军事物流信息系统中应用可视化技术在巩固既有成果的基础上，还将继续向更高阶段发展。了解未来可视化技术在军事物流信息系统中应用的发展趋势，对于把握后勤保障发展具有重要意义。（作者单位：后勤工程学院） -全文完-