大数据技术应用于科研项目开发的前景

2019-10-14刘文佳刘晓峰

科技风 2019年11期

刘文佳　刘晓峰

摘要：大數据时代已经到来，对大数据的有效利用能够更加精确地指导企事业单位决策，能否对大数据进行有效的利用已成为各行业之间决胜的重要影响因素。信息化战争条件下，军事装备在使用过程中可产生大量的参数数据、应用数据、地理位置与故障数据等，能否对这些大数据进行有效挖掘与利用，为军事装备科研工作提供更好的研究方向已显得尤为重要。

关键词：大数据;军事装备;军事科研;研究方向

21世纪被誉为信息大爆炸时代，全球每天都有海量的（无限的）新数据生成，源源不断而来的新数据造成了“数据灾难”，随之而来隐藏在数据当中的巨大价值也被更多学者的关注。与传统意义上的数据相比，大数据概念具有4个特点，即容量更大（volume）、多样性更强（variety）、产生速度更快（velocity）和价值巨大（value），即4Vs。美国政府将大数据喻为未来的“新石油”，一个国家综合国力的体现，可以从拥有数据的规模和运用数据的能力等方面得到更好的体现，对大数据进行更有效地掌控与利用将成为国家与企业间争夺的新焦点，“大数据时代”已来临。

在信息化战争条件下，军事装备为战争提供了物质基础，在军事装备的使用过程中产生了大量应用数据，如军事活动中的地理位置信息、设备运行过程中的参数数据、设备应用过程中产生的故障参数等。有效的利用这些数据，对其进行采集、存档、统计分析与开发利用，能够为军事装备科研项目提供正确的研究方向，指导科研项目与型号项目的设计开发工作，促进军事装备科学研究工作的高效开展。

1 概述

大数据技术的主要特点是信息容量巨大、信息结构多样化、产生信息速度飞快、信息价值密度较低，主要分为数据的产生、储存、分析及应用四个环节。在军事装备的开发、应用过程中可产生大量的技术参数、应用指标、应用环境、使用频率、设备故障等数据，通过大数据技术对这些数据进行有效挖掘利用，将大幅度提高军用设备科研过程中的准确性、高效性、实用性与可靠性，可有效保证设备开发过程与应用过程中的六性要求，为提高部队的战斗力提供强有效的保障。

2 大数据的定义、特点及应用

2.1 大数据的定义

目前为止，对于大数据没有一个明确的定义。国际数据公司IDC在2011年的报告中对大数据做出如下定义：“大数据技术描述了一个技术和体系的新时代，从大规模、多样化的数据中通过高速捕获、发现和分析技术提取数据的价值”。从广义角度来讲，[1]大数据是物理世界、信息空间和人类社会之间的链接，能够利用人机界面、脑-机界面、移动互联网等手将物理世界中互联网、物联网等技术在信息空间中留下大数据在信息空间中产生映像，其形式是多样化的，可以是文字、视频、音频、图片、浏览足迹等。从狭义角度来讲，大数据的数据含量一般在10 TB以上，远远超过现有数据库在数据收集、保存、处理、分析、推导中能力，是对大规模复杂数据的一种应用，能够带来巨大的价值效益。

2.2 大数据的特点

大数据具有以下时代特点，一是数据量日益剧增，传统计算机无法处理，如网络信息数据已经由TB级升至ZB级[2]（1024G=1TB、1024TB=1PB、1024PB=1EB、1027EB=1ZB），美国IDC在报道指出，2011年所产生的数据量已超过1.8 ZB字节，是过去5年数据连续增长的9倍之多，并仍将以每年0.5倍的速度快速增长;二是数据类型多种多样，相对于传统的数字、文字等结构化数据而言，视频、音频、邮件、图片和各类传感器产生的非结构化数据越来越多，并仍将以新的形式出现;三是处理方式智能化，数据的应用更多的依赖于云计算、物联网等大数据新型信息技术极大程度的促进了产业的超智能化发展。

与传统概念的数据含义相比较，大数据具有以下特征，即数据的形式多种多样、产生速度更加迅捷、数据库的容量更加巨大、有效数据的辨识难度增大和数据的价值密度更低。此外，大数据在应用过程中也面临着严峻的挑战，如数据的类型品类繁多、数据的时效性较滞后和数据的真实性较难判断。如在大数据的处理、使用过程中，繁多的数据类型要求应用软件在处理结构化数据的同时还需处理文本、视频、音频等非结构化数据，增加了大数据在应用过程中的难度;滞后的时效性导致决策的延误，在面对机遇时有可能造成利益的损失错失良机;数据的真实性是大数据应用的前提，如何在海量的数据中有效识别其真实性，是大数据应用过程中的难点。

2.3 大数据的应用

大数据中隐藏着巨大的机会和价值，通过利用计算机编程与数学算法对大数据进行整合与分析，寻求其内在关联性，从而发现并利用大数据内隐藏的价值。当下，许多大数据开发公司利用数据挖掘与数学算法对大数据的潜在价值进行挖掘，应用到人工智能、模式识别、与统计等领域，从大数据隐藏的价值中创造利益，如国际策略咨询公司McKinsey的研究表明，全球个人位置信息的潜在价值可创造高达7000亿的经济效益，并且在产品开发过程中可降低一半以上的成本价值。

通过对大数据进行有效地分析、处理，可以在模拟仿真、数学建模、医疗资源整合和环境保护等领域带来巨大的科技变革。如英国牛津大学医药卫生科研中心，通过对大量医疗信息进行采集、存档和分析，为药物的研发提供新的方向，通过资源整合减少药物的科研成本。以期为科学家在疾病诊治与药物开发过程中提供新的思路。

3 军事装备与大数据

在军事装备使用过程中，会产生大量的数据，包括作战气象、温度、湿度、士兵生命体征、设备运行状态、装备型号、使用频率、故障问题、检修能力等，这些大数据随着装备的生产就源源不断地更新、积累，并随着战斗的进行发生改变。利用大数据挖掘技术对这些数据进行处理、分析，指导军事装备科研工作方向，提高装备科研工作的前瞻性与高效性，促进部队的信息化建设和数字化建设，形成完善的军事大数据系统。[4]

现代战争是信息化条件下的多兵种联合作战，在数据采集过程中难免会出现数据信息的缺失、重叠现象，必然会影响决策者在提取目标数据过程中的工作效率，降低其准确性与时效性;可以通过建立装备保障决策数据库，运用大数据技术对数据进行搜集、分析、挖掘和应用，能够有效地解决以往数据应用过程中存在的问题，为装备保障提供更加精准、及时的决策支持。

4 大数据对军事装备研究的影响

4.1 大数据对军事装备研究方向的导向作用

利用大数据技术对现有装备的使用情况进行分析，[5]对现有装备在使用过程中存在的使用条件、使用频率、使用状态、优缺点、改进方向等进行分析，对军事装备的研究方向提出要求，并使研究方向具有前瞻性，促进新一代研究产品能够确实有效地发挥作用，促进其在使用过程中快速、高效。

4.2 大数据对军事装备设计开发的促进作用

通过大数据分析技术对现有装备的设计思路与加工工艺进行分析，筛选出适合新一代装备的设计思路与加工工艺，确保军事装备设计开发在有效可行的前提下快速推进。

4.3 大数据对军事装备设计开发的前瞻性

通过大数据技术对现有装备的作业条件进行分析处理，对未来军事装备的特点进行预测与评估，促使军事装备设计开发具有前瞻性，[6]能够适应未来战争模式，使军事装备设计开发的研究投入达到利益最大化。

4.4 大数据将推动军事装备研究的多样性

通过军事相关大数据检测与分析，可以促进军事装备的设计开发工作呈现多样化，以期适应不同战场条件与作业状态下的军事需求，如极端天气条件下个人防护用具、有毒有害场所防护装备、特殊条件下作战装备等。

5 结论

军事装备研究应与军事装备數据分析紧密结合起来，以军事装备大数据挖掘应用为指导，为军事装备研究提供正确的研究方向与技术参数，促进军事装备研究的发展，为提高部队战斗力做出贡献。

参考文献：