基于置信规则库的装备保障能力智能化评估方法探讨

（火箭军工程大学，陕西西安 710025）

装备保障能力评估研究是保障能力建设评估的重要组成部分，能够借助科学有效的评估方法及时发现保障能力建设当中存在的问题。应用专家系统智能化评估能够实现对定性、定量和半定量3类评价意见的综合分析，从而获得科学的装备保障能力评估结论。

1.智能技术在战争中的应用

人工智能技术是建立在信息技术基础上的，是通过模拟人的思维过程，实现环境感知、信息处理、决策反应以及行动自主控制等功能的计算机技术[1]。人工智能技术主要包括专家系统、机器视觉技术、语音识别技术、目标辨别技术、无人驾驶技术等。这些技术的广泛应用，悄无声息地影响着未来战争的发展方向。

1.1 人工智能在指挥控制方面的应用

人工智能技术能够实现指挥控制系统的智能辅助决策与组合调度，从而保证其高效性与可靠性。应用专家系统发展作战模拟支持系统，能够使决策规则与模拟相结合，从而为指挥决策机构提供辅助决策或者评估替代方案。当前已经应用于实战的有美军兰德公司的战略评估系统以及“鹰”作战模型等[2]。

1.2 人工智能在装备方面的应用

当前人工智能的主要研究方向为模拟人类思维结构、人类语言和人类视觉[3]。智能化装备能够像人一样自动识别目标与智能决策，从而在体系作战与协同作战中发挥重要作用。装备智能化主要包括智能感知、智能决策以及智能反馈等，智能感知通过模式识别技术实现。运动控制技术主要应用于机器人的自主运动与决策，通过学习算法，机器人能够在复杂的战场环境中执行作战任务。

1.3 人工智能在后勤保障方面的应用

一是智能化设施远程监视与控制，主要包括各类无人系统。这类系统能够通过智能传感器系统实现对智能设施的远程监视与远程控制，从而扩大保障任务范围，降低保障风险与成本。二是信息融合与分析，通过将各类传感器的数据信息融合，判定监测目标的状态，从而为指挥员提供诸如人员伤情、战场态势、装备物资保障状况等信息，提高临战决策的准确性与及时性。三是对战场信息、装备信息、物资信息的综合感知。

2.基于置信规则库的评估方法

置信规则库是基于证据理论，建立在全集与单集假设基础上的一类专家系统，是人工智能领域研究较为活跃的一类专家系统方法。置信规则库方法是将领域内的专业知识、历史信息与专家经验相结合，应用推理技术来模拟求解，该方法的应用解决了通常只能由专家才能解决的问题，在行为预测、模式识别领域应用广泛[4]。当前装备保障能力评估存在建模难度大、不确定性强以及数据类型复杂多样等问题。将置信规则库方法应用于装备保障能力评估，利用专家经验与历史信息，用数学方法建立评估模型，填充和完善数据库和知识库，借助人工智能推理技术，实现装备保障能力评估。

2.1 专家系统的智能化评估

2.1.1 评估专家系统框架

以专家系统为基础，构建基于置信规则库的智能评估专家系统模型，如图1。

图1 基于置信规则库的智能评估专家系统

其中，C={c1,c2,...cI}表示各影响因素的集合，A={A1,A2,...AI}表示规则库与各影响因素对应的取值集合，其中Ai={Ai1,Ai2,...,AiAi}，表示影响因素的个数。R={r1,r2,...rL}表示所有规则结论的集合，F是由影响因素向结论进行映射的函数关系。

（2）综合数据库。用于存储初始输入的初始数据，过程数据以及评估结果。

（3）推理机。模拟专家的思维过程，根据置信规则库进行推理并导出结论。

（4）知识获取与更新。主要从专业知识以及通过大数据技术获取的专家经验和历史数据，建立置信规则库，不断更新修改完善规则。

2.1.2 基于置信规则库的智能化评估方法

（1）收集初始专家评估意见；

（2）根据置信规则初始评估意见，执行推理和计算，存入综合数据库；

（3）分类进行推理计算，再次存入综合数据库中；

（4）得到最终的评估结论。

2.2 规则获取与表达

规则获取与表达是把各类指标的专家经验和历史数据按照逻辑或者数据关系进行综合提炼，并表示成计算机程序能够识别和使用的方式存储到规则库中。

2.2.1 规则建立

实地调研与资料分析，通过对评估对象实际情况进行分析，将各级指标按照逻辑或者因果关系，以定性或者定量的方式进行表述，并按照遍历的准则对所有指标进行组合，按照一定的序列存储在置信规则库当中。

2.2.2 规则形式

装备保障能力置信规则库中的规则表示为:

其中，βlk表示等前提条件都成立时，结论为rl的置信度，且

2.3 推理机

推理过程中的每一模块都应有相应的设计推理方法，第一阶段中对于定性信息的处理采用模糊综合评价法；第二阶段方法采用简单加权平均法；第三阶段评估方采用证据推理方法。基于置信规则库的智能化评估模型利用其在处理定性和半定量数据上的优势，综合多样的评估意见获得对系统的评估结论。智能评估专家系统形成了一个独立的评估模块，仿真系统的每次改进和每次关键性应用经过重新获得评价意见后，直接输入智能评估专家系统，由系统智能合成评价意见，从而得到整体评估结果。

3.结语

将人工智能技术应用于装备保障能力评估中，使装备保障对目标进行智能探测、跟踪，大大提高装备保障能力评估的时效性、客观性与准确性。联勤保障部队必须跟上时代的步伐，加强军需物资、装备、车辆、卫勤保障等方面智能化的研究，分类型、分层次、分规模地将人工智能技术应用到实战化训练与保障当中，从而真正实现保障的智能化发展。