论多智能体系统在作战方案评估中的作用
2018-01-29潘军张诗楠
潘军+张诗楠
摘 要:本文从作战评估方案入手,从整体上介绍了多智能体系统对于作战方案评估的作用,接着具体分析了方案生成Agent和方案评估Agent,明確了多智能体系统能增强作战方案评估的智能性、实时性以及对动态复杂的战场环境的适应性。
关键词:多智能体系统;作战方案评估;Agent
1 引言
对作战方案评估验证是作战决策最重要的功能。评估验证过程中首先进行预案检索。所谓预案检索,就是根据可能的任务和情况设想,拟定若干个决策预案,并通过作战模拟、分析比较等多种途径对其进行优化,将这些预案存储在作战方案库中,需要时根据战场出现的具体情况,迅速查找并选择一个最适合当时情况的方案,加以修改形成决策方案。其次在方案评估验证过程中,需要不断地对各种预案的后果做出快速评估,以排除计划中的明显不足和协助决策者寻求满意的解决方案。
评估的内容十分广泛,涉及目标选择、兵力协同、作战保障等战役范畴内容,以及主要战斗计算和武器效果评估等战术范畴内容。运用多智能体建模技术开发出针对某种具体作战问题的方案评估的多智能体系统,可以对备选的方案进行评估、排序、优选,主要对各种备选方案在与作战目标的符合程度,方法、力量使用的恰当程度,作战效益和风险的大小,与战场情况及其可能变化的恰当程度进行评估,供指挥员选择。
2 多智能体方案生成Agent
要对作战方案进行验证,首先要能产生作战方案。方案生成Agent组以多个智能体来代替参谋人员的繁琐工作,可以根据指挥员的意图和情报处理子系统提供的情报分析结果自动生成作战方案和计划,能在数字地图上标绘各种要图,能进行作战筹划计算,能根据我军和敌军有关理论知识、装备性能、编制序列、兵要地志等信息进行方案部署等,充分体现出MAS的智能性。方案生成Agent组由多个方案生成Agent组成,方案生成Agent能在指挥员的操作下自动生成各类文字或表格式作战文书,能在数字地图上标绘各种要图,能进行作战筹划计算,能对我军和敌军有关理论知识、装备性能、编制序列、兵要地志等信息进行查询。方案生成Agent由指挥作业模块、方案拟制(生成)模块、计划拟制(生成)模块和实体部署模块组成(如图1所示)。
指挥作业模块能拟制各类文字或表格式作战文书,能在数字地图上标绘各种要图,能进行作战筹划计算,能对我军和敌军有关理论知识、装备性能、编制序列、兵要地志等信息进行查询;方案拟制(生成)模块能够在数字地图上拟制和编辑图文注记式方案,能够用摸板的形式制作并生成具有格式化数据的方案,能够依据规则和模型自动或半自动生成方案,能够修改和编辑方案生成规则和模型;计划拟制(生成)模块能够拟制和编辑图文注记式计划,能够使用方案数据并在此基础上拟制计划,能够以摸板的形式制作并生成具有格式化数据的计划,能够依据规则和模型自动或半自动生成计划,能够修改和编辑计划生成规则和模型;实体部署模块能够对实体进行编组、配置,能够针对不同类别的实体设置其相应的格式化数据计划命令,能够设置开进路线、进行开进编组和部署,能够分层、分类显示和检查已部署实体的有关信息,能够输出打印各实体编组和任务。
3 多智能体方案评估Agent
作战过程中,方案生成Agent组需根据战法、作战编组和主攻方向等作战重要因素生成若干个作战预案,由方案评估Agent进行评估后提交给指挥员。方案生成的任务由多个智能体完成,如何进行任务分配,如何有条不紊地高效率地协同工作,是必须解决的关键问题。
任务分配是辅助决策多智能体系统Agent协作研究中的一个基础问题。任务分配是指在满足资源约束条件下,根据给定的资源、任务和相应的性能评价,将系统中的任务合理分配至智能体,最大化完成任务的总体性能的总体性能。即使对于相对简单的任务,也需要对其分配问题进行考虑,而随着系统复杂性、规模及能力等的增加,任务分配显得越来越重要。如何将任务合理的分配至各个Agent是一个重要的问题。任务分配的好坏直接影响整个系统协作的效率,并关系到各个Agent能否最大限度发挥自身的能力。
方案评估Agent评估的内容十分广泛,涉及目标选择、兵力协同、作战保障等战役范畴内容,以及主要战斗计算和武器效果评估等战术范畴内容。能对方案生成Agent提交的方案数据进行评估、排序、优选,主要对方案在与作战目标的符合程度,方法、力量使用的恰当程度,作战效益和风险的大小,与战场情况及其可能变化的恰当程度进行评估,以排除计划中的明显不足和协助决策者寻求满意的解决方案。方案评Agent由评估工具、作战预测模块、体系破击模块、行动模拟模块、推理解释模块组成,见图2所示,评估工具和系统之间共享相同的基础数据库和通用的计算模型。评估工具产生的结果以及作战预测产生的结果可用于体系破击效果的评估分析,而评估工具与作战结果预测系统之间可在不同情况下具有部分相互检验的能力。方案Agent对几个作战预案进行模拟评估,将评估结果通过管理Agent提交给指挥员,指挥员根据评估的结果和自己的经验选择最合适的作战方案,并对方案进行修改完善,最终定下决策。
在作战过程中,作战情况和态势随时都在变化,而作战计划和方案根据战场情况实时地进行调整和更改,此时,最先发现情况有变的就是情报收集Agent和情报处理Agent,指挥员是在情报处理Agent处发现需要决策的问题,然后用辅助决策系统那个迅速产生解决问题的方案,而方案的最终的实施效果又通过情报处理子系统反馈过来,所以在这种情况下,从逻辑上情报收集Agent和情报处理Agent起着先导的作用,是指挥人员赖以发现问题的最重要的手段之一,直接触发辅助决策系统的运行。从内部使用的数据上,情报处理Agent所产生的情报信息数据是辅助决策系统工作的基础,后者除了要直接使用其中的一部分数据外,还要将其中一部分转换到支持决策的特定数据库中,供进一步的决策分析使用。
结束语
基于信息系统体系作战条件下,作战评估会面临严峻挑战:评估信息获取难与指挥员拥有大量原始信息之间的矛盾;评估的复杂性与时效性之间的矛盾;评估的多解性与寻求最佳决策之间的矛盾。而要解决这一系列矛盾,除了要求指挥员必须具有较高的素质外,还必须构建多智能体支持体系,加强决策支持,使作评估结果科学化、高效化。因此多智能体系统在作战方案评估中的应用还有很多值得研究的方面。
参考文献
[1]郭齐胜,董志明,单家元.系统仿真[M].北京:国防工业出版社,2006.10.
[2]Sun Shao-bin,Pan Jun,in Behavior modeling of Computer Generated forces[C],IEEE EEESYM,2012。
[3]马亚平.作战模拟系统[M].北京:国防大学出版社,2005.4.