馬悅 吳琳

（1.國(guó)防大學(xué) 聯(lián)合作戰(zhàn)學(xué)院，北京100091；2.中國(guó)人民解放軍31002 部隊(duì)，北京100091）

1 引言

優(yōu)秀的指揮員憑借軍事知識(shí)和戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可以在腦海中建立作戰(zhàn)任務(wù)之間的復(fù)雜關(guān)系，將戰(zhàn)爭(zhēng)想象與合適的戰(zhàn)爭(zhēng)場(chǎng)景進(jìn)行準(zhǔn)確匹配。而機(jī)器卻難以完成“作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)—關(guān)系抽取—場(chǎng)景應(yīng)用”之間的快速轉(zhuǎn)化，其主要原因是缺乏知識(shí)而無(wú)法推理復(fù)雜任務(wù)關(guān)系。知識(shí)表示是機(jī)器認(rèn)知和理解世界的基礎(chǔ)［1］，對(duì)復(fù)雜作戰(zhàn)問(wèn)題進(jìn)行合理的知識(shí)表示，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和自主化決策的前提。

許多學(xué)者對(duì)軍事知識(shí)的合理化表示進(jìn)行了研究。徐寧以線性時(shí)序邏輯建立了無(wú)人機(jī)任務(wù)規(guī)劃問(wèn)題的描述模型［2］；朱璇利用統(tǒng)一建模語(yǔ)言對(duì)作戰(zhàn)方案計(jì)劃中的時(shí)間、空間和信息進(jìn)行了可視化描述［3］；黎鑫采用OWL（Web Ontology Language）語(yǔ)言對(duì)作戰(zhàn)方案領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行了建模［4］；于鴻源等基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)對(duì)作戰(zhàn)計(jì)劃協(xié)同中作戰(zhàn)行動(dòng)及時(shí)間約束關(guān)系進(jìn)行了建模［5］；朱延廣等采用系統(tǒng)建模語(yǔ)言對(duì)聯(lián)合火力打擊問(wèn)題進(jìn)行了形式化建模［6］。上述描述方法未能形成軍事知識(shí)表示的統(tǒng)一架構(gòu)，相互之間難以關(guān)聯(lián)和共享，且無(wú)法對(duì)指揮員的思維活動(dòng)進(jìn)行建模，導(dǎo)致指揮藝術(shù)層面的經(jīng)驗(yàn)難以在技術(shù)層面得到應(yīng)用。文獻(xiàn)［7］～［10］雖然探索了基于知識(shí)圖譜進(jìn)行軍事知識(shí)表示的方法，但還未涉及作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃領(lǐng)域。

針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出一種作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃要素的圖譜化表示方法，將作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃中各要素以知識(shí)圖譜形式進(jìn)行表示。其中，作戰(zhàn)事理圖譜，是對(duì)指揮員頭腦中設(shè)計(jì)的作戰(zhàn)演進(jìn)過(guò)程進(jìn)行形式化描述，從而將人類思維過(guò)程轉(zhuǎn)化為機(jī)器可理解的形式，為融入技術(shù)方法奠定基礎(chǔ)；任務(wù)威脅圖譜將作戰(zhàn)任務(wù)和敵方威脅之間的隱性推理過(guò)程，以顯性經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的形式展現(xiàn)出來(lái)，便于與其他圖譜知識(shí)進(jìn)行鏈接推理；戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體圖譜和單元能力圖譜描述了戰(zhàn)場(chǎng)中各類實(shí)體、部隊(duì)單位及其屬性特征。

2 基本概念

2.1 作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃要素

從工程實(shí)現(xiàn)角度來(lái)講，作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃（Operation Task Planning）是在確定作戰(zhàn)任務(wù)、作戰(zhàn)資源、作戰(zhàn)單元和作戰(zhàn)行動(dòng)等基本要素基礎(chǔ)上，分析任務(wù)關(guān)系、資源關(guān)系和協(xié)同關(guān)系等內(nèi)容，進(jìn)而完成作戰(zhàn)任務(wù)優(yōu)選、作戰(zhàn)任務(wù)分配和協(xié)同目標(biāo)分配等活動(dòng)，其關(guān)系如圖1 所示。

圖1 作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃要素

作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃的基本要素包括：作戰(zhàn)目的，用于描述作戰(zhàn)行動(dòng)所要達(dá)到的預(yù)期結(jié)果；作戰(zhàn)任務(wù)，在一定戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)下為實(shí)現(xiàn)預(yù)定作戰(zhàn)目的所采取的一系列具有緊密關(guān)系的行動(dòng)；作戰(zhàn)資源，作戰(zhàn)實(shí)施過(guò)程中不可再分割的物質(zhì)基礎(chǔ)，具有處理作戰(zhàn)任務(wù)的能力；作戰(zhàn)單元，在一定范圍內(nèi)能夠獨(dú)立遂行作戰(zhàn)任務(wù)的基本作戰(zhàn)單位；作戰(zhàn)行動(dòng)，作戰(zhàn)單元為完成作戰(zhàn)任務(wù)而設(shè)計(jì)的活動(dòng)；作戰(zhàn)目標(biāo)，作戰(zhàn)任務(wù)所作用的目標(biāo)對(duì)象客體；敵方威脅，敵方為阻撓我方行動(dòng)、摧毀我方軍事力量和設(shè)施所采取的軍事行動(dòng)。

作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃的關(guān)系要素，包括作戰(zhàn)任務(wù)關(guān)系、作戰(zhàn)資源關(guān)系和作戰(zhàn)協(xié)同關(guān)系。其中：作戰(zhàn)任務(wù)關(guān)系，是指作戰(zhàn)任務(wù)之間存在的層次關(guān)系、時(shí)序關(guān)系和邏輯關(guān)系。層次關(guān)系描述了作戰(zhàn)任務(wù)之間包含與被包含的關(guān)系，時(shí)序關(guān)系描述了作戰(zhàn)任務(wù)之間的執(zhí)行順序，而邏輯關(guān)系描述了作戰(zhàn)任務(wù)的取舍關(guān)系。作戰(zhàn)資源關(guān)系，是指作戰(zhàn)任務(wù)對(duì)作戰(zhàn)資源的需求關(guān)系以及作戰(zhàn)資源對(duì)作戰(zhàn)單元的支撐關(guān)系，通過(guò)作戰(zhàn)能力的量化來(lái)建立作戰(zhàn)任務(wù)和作戰(zhàn)單元之間的映射［11］，從而實(shí)現(xiàn)作戰(zhàn)任務(wù)分配。作戰(zhàn)協(xié)同關(guān)系，是指多個(gè)作戰(zhàn)單元在同一時(shí)空范圍內(nèi)執(zhí)行同一作戰(zhàn)任務(wù)或具有邏輯關(guān)系的不同作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)，在空間部署、時(shí)間銜接、目標(biāo)分配、火力分配和效果達(dá)成等方面所具有的相互照應(yīng)、相互配合和優(yōu)劣互補(bǔ)的關(guān)系［12］。

作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃的規(guī)劃要素，包括作戰(zhàn)任務(wù)優(yōu)選、作戰(zhàn)任務(wù)分配和協(xié)同目標(biāo)分配。其中：作戰(zhàn)任務(wù)優(yōu)選，是指從作戰(zhàn)任務(wù)集合中選擇能夠確保作戰(zhàn)使命順利實(shí)現(xiàn)并取得最佳效果的一系列作戰(zhàn)任務(wù)；作戰(zhàn)任務(wù)分配，是指將作戰(zhàn)任務(wù)指派給單個(gè)或若干作戰(zhàn)單元去執(zhí)行，其實(shí)質(zhì)是建立作戰(zhàn)任務(wù)集合與作戰(zhàn)單元集合之間的動(dòng)態(tài)映射。協(xié)同目標(biāo)分配，是指多個(gè)作戰(zhàn)單元在同一時(shí)空范圍內(nèi)為完成同一項(xiàng)作戰(zhàn)任務(wù)或相互之間存在邏輯關(guān)系的多個(gè)作戰(zhàn)任務(wù)，從時(shí)間、空間和效果等多個(gè)角度考慮所進(jìn)行的目標(biāo)分配和火力分配。

2.2 知識(shí)圖譜與事理圖譜

知識(shí)是人類通過(guò)觀察、學(xué)習(xí)和思考客觀世界而總結(jié)出的概念、事實(shí)和規(guī)則，而知識(shí)表示是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的一種抽象表達(dá)。知識(shí)表示方法有謂詞邏輯、產(chǎn)生式規(guī)則、框架表示、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)及語(yǔ)義網(wǎng)等［9］。為優(yōu)化搜索引擎和提高搜索質(zhì)量，Google 提出了知識(shí)圖譜的概念，并迅速應(yīng)用于智能搜索、個(gè)性推薦和智能問(wèn)答等領(lǐng)域。知識(shí)圖譜是一種使用圖模型來(lái)描述現(xiàn)實(shí)世界的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)，將基本知識(shí)要素通過(guò)語(yǔ)義相關(guān)聯(lián)，自然地刻畫了萬(wàn)物之間的復(fù)雜關(guān)系［13］。知識(shí)圖譜主要由節(jié)點(diǎn)和有向邊組成，節(jié)點(diǎn)可以表示概念、實(shí)體或?qū)傩灾担吙梢员硎靖拍睿瘜?shí)體之間的關(guān)系或概念／實(shí)體的屬性［14］。

知識(shí)圖譜偏重描述知識(shí)的靜態(tài)特征和確定性事實(shí)，難以滿足事理邏輯的動(dòng)態(tài)描述和不確定性推理。為此，劉挺提出一種以事件為核心的動(dòng)態(tài)知識(shí)圖譜——事理圖譜（Event Evolutionary Graph），其節(jié)點(diǎn)和有向邊分別表示事件及事件之間的演化關(guān)系，從而揭示了事件在時(shí)空域上的不確定性演化規(guī)律［15］。事理邏輯主要包括因果事理、條件事理、順承事理、并行事理、組成事理和上下位事理。

3 作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃要素圖譜化表示

3.1 要素圖譜描述

將作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃要素表示為作戰(zhàn)事理圖譜（Operational Event Evolutionary Graph）、任務(wù)威脅圖譜（Task-Threat Knowledge Graph）、戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體圖譜（Battlefield Entity Knowledge Graph）和單元能力圖譜（Unit Ability Knowledge Graph），并采用資源描述框架（Resource Description Framework，RDF）數(shù)據(jù)模型進(jìn)行描述。

3.1.1 作戰(zhàn)事理圖譜及描述

以思維活動(dòng)為主的指揮藝術(shù)是作戰(zhàn)決策的核心。指揮員憑借廣闊的視野和敏銳的洞察力，能夠?qū)F(xiàn)實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)映射在腦海中，通過(guò)想象完成作戰(zhàn)進(jìn)程的粗略設(shè)計(jì)，類似于情景規(guī)劃（Scenario Planning）［15］。用“作戰(zhàn)事理圖譜”來(lái)形式化描述這種針對(duì)特定作戰(zhàn)場(chǎng)景的思維活動(dòng)，為作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃提供概略指導(dǎo)。

作戰(zhàn)事理圖譜是一種用于描述關(guān)于作戰(zhàn)過(guò)程演進(jìn)路徑思維圖景的事理圖譜，其節(jié)點(diǎn)和有向邊分別表示各作戰(zhàn)階段的作戰(zhàn)目的及相互之間的演化關(guān)系。本質(zhì)是形式化描述作戰(zhàn)目的的分解過(guò)程，展現(xiàn)了作戰(zhàn)目的之間的組成、順序、并行和條件等關(guān)系。當(dāng)作戰(zhàn)目的不可再分解時(shí)，必須明確能夠達(dá)成作戰(zhàn)目的的作戰(zhàn)任務(wù)。

作戰(zhàn)事理圖譜可表示為以下形式：

作戰(zhàn)目的節(jié)點(diǎn)Eop的屬性，用以下元組進(jìn)行描述：

式（2）中，Id用于唯一標(biāo)識(shí)作戰(zhàn)目的；Name為作戰(zhàn)目的名稱；Targets為達(dá)成作戰(zhàn)目的過(guò)程中涉及的實(shí)體目標(biāo)或地理區(qū)域等；Effects為達(dá)成作戰(zhàn)目的的效果。

作戰(zhàn)任務(wù)節(jié)點(diǎn)Eot的屬性，用以下元組進(jìn)行描述：

式（3）中，Id用于唯一標(biāo)識(shí)作戰(zhàn)任務(wù)；Name為作戰(zhàn)任務(wù)名稱；Time為任務(wù)的時(shí)間屬性；Targets為目標(biāo)清單，明確了作戰(zhàn)任務(wù)涉及的實(shí)體目標(biāo)或地理區(qū)域；Effects為任務(wù)完成時(shí)所需達(dá)成的指標(biāo)；Capability為完成作戰(zhàn)任務(wù)所需的作戰(zhàn)能力類型及大小；Threats為執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)可能面臨的主要威脅；Constraint為作戰(zhàn)任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間、空間和資源等約束條件。

有向邊Rpp描述了作戰(zhàn)目的之間的條件關(guān)系（Condition）、組成關(guān)系（Compose）、順序關(guān)系（Sequence）和并行關(guān)系（Parallel），而有向邊Rpt描述了作戰(zhàn)目的與作戰(zhàn)任務(wù)之間的因果關(guān)系（Result），兩類有向邊的屬性可共同用以下元組進(jìn)行描述：

式（4）中，Id用于唯一標(biāo)識(shí)有向邊；Label為有向邊所表示的關(guān)系類型；StartE和EndE分別為有向邊的起始和終止節(jié)點(diǎn)。當(dāng)有向邊描述條件關(guān)系時(shí)，Pro表示“在StartE實(shí)現(xiàn)條件下EndE的實(shí)現(xiàn)概率”；當(dāng)有向邊描述因果關(guān)系時(shí)，Pro表示“若想實(shí)現(xiàn)StartE則需執(zhí)行EndE的概率”；其余情況下，Pro無(wú)意義。

3.1.2 任務(wù)威脅圖譜及描述

貼近軍事對(duì)抗博弈實(shí)際，需面向威脅分析進(jìn)行作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃。在執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)時(shí)，敵方會(huì)采取相應(yīng)措施阻礙我方行動(dòng)；而我方為保證作戰(zhàn)任務(wù)順利實(shí)施，必然會(huì)在前期充分考慮敵方威脅，從而制定應(yīng)對(duì)措施，完善作戰(zhàn)方案。用“任務(wù)威脅圖譜” 來(lái)描述“作戰(zhàn)任務(wù)—敵方威脅”和“敵方威脅—作戰(zhàn)任務(wù)” 之間的因果條件關(guān)系，從而將隱性推理過(guò)程以顯性經(jīng)驗(yàn)知識(shí)展現(xiàn)出來(lái)。

任務(wù)威脅圖譜是一種用于描述作戰(zhàn)任務(wù)、敵方威脅及相互之間威脅和處置關(guān)系的知識(shí)圖譜。節(jié)點(diǎn)表示作戰(zhàn)任務(wù)或敵方威脅；由作戰(zhàn)任務(wù)指向敵方威脅的有向邊，表示作戰(zhàn)任務(wù)對(duì)敵方威脅的處置關(guān)系；由敵方威脅指向作戰(zhàn)任務(wù)的有向邊，表示敵方威脅對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)的威脅關(guān)系。

任務(wù)威脅圖譜可表示為以下形式：

敵方威脅節(jié)點(diǎn)Eht的屬性，用以下元組進(jìn)行描述：

式（6）中，Id用于唯一標(biāo)識(shí)敵方威脅；Name為威脅名稱；Targets為威脅對(duì)象清單；Effects為威脅效果，根據(jù)對(duì)己方作戰(zhàn)任務(wù)執(zhí)行的影響程度進(jìn)行量化；Capability明確了敵方威脅行動(dòng)所具有的作戰(zhàn)能力。

有向邊集合Rtt描述了作戰(zhàn)任務(wù)對(duì)敵方威脅的處置關(guān)系（Disposition）和敵方威脅對(duì)作戰(zhàn)任務(wù)的威脅關(guān)系（Threaten），有向邊的屬性用以下元組表示：

式（7）中，Id用于唯一標(biāo)識(shí)有向邊；Label為有向邊的類型；StartE和EndE分別為有向邊的起始和終止節(jié)點(diǎn)。當(dāng)有向邊描述處置關(guān)系時(shí)，Pro表示“在作戰(zhàn)威脅出現(xiàn)條件下采取作戰(zhàn)任務(wù)能夠處置威脅的概率”；當(dāng)有向邊描述威脅關(guān)系時(shí)Pro ＝1，表示“凡是能預(yù)測(cè)到的敵方威脅，都會(huì)對(duì)所執(zhí)行的作戰(zhàn)任務(wù)產(chǎn)生影響”。若通過(guò)評(píng)估決定不對(duì)敵方威脅采取措施，則設(shè)立空任務(wù)節(jié)點(diǎn)與威脅節(jié)點(diǎn)建立連接。

3.1.3 戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體圖譜及描述

戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體圖譜是一種用于描述戰(zhàn)場(chǎng)中與作戰(zhàn)活動(dòng)密切相關(guān)的客觀實(shí)體及其相互之間關(guān)系的知識(shí)圖譜。節(jié)點(diǎn)表示地形地貌、建筑橋梁、武器平臺(tái)和部隊(duì)單元等戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體，有向邊表示實(shí)體之間的空間拓?fù)潢P(guān)系、時(shí)間演化關(guān)系和語(yǔ)義邏輯關(guān)系等。對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體的分析，實(shí)質(zhì)是分析其內(nèi)在屬性、邏輯關(guān)系和時(shí)空分布等特征對(duì)作戰(zhàn)行動(dòng)的影響。

戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體圖譜可表示為以下形式：

式（8）中，E ＝｛e1，e2，…｝是戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體集合；Rbe＝｛r1，r2，…｝ 用于描述戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體之間的關(guān)系；函數(shù)Fbe∶（E ×E）→Rbe將兩個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體關(guān)聯(lián)到相應(yīng)類型有向邊。

戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體節(jié)點(diǎn)的屬性，用以下元組進(jìn)行描述：

式（9）中，Id用于唯一標(biāo)識(shí)戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體；Label為戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體的類型標(biāo)記；Name為戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體名稱；Attribute為戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體屬性，不同類型的戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體具有不同屬性。

有向邊的屬性，用以下元組表示：

式（10）中，Id用于唯一標(biāo)識(shí)有向邊；StartE和EndE分別為有向邊的起始和終止節(jié)點(diǎn)（戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體）；Label為有向邊的類型標(biāo)記。戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體之間的關(guān)系可分為空間拓?fù)潢P(guān)系、時(shí)間演化關(guān)系和語(yǔ)義邏輯關(guān)系。

3.1.4 單元能力圖譜及描述

作戰(zhàn)單元因擁有各類型作戰(zhàn)資源而具有作戰(zhàn)能力，當(dāng)作戰(zhàn)資源因戰(zhàn)損、故障、消耗或補(bǔ)給發(fā)生變化時(shí)，相應(yīng)的作戰(zhàn)能力隨之變化。

單元能力圖譜是一種用于描述作戰(zhàn)單元、作戰(zhàn)資源、作戰(zhàn)能力及相互之間關(guān)系的知識(shí)圖譜。節(jié)點(diǎn)表示作戰(zhàn)單元或作戰(zhàn)能力，有向邊表示作戰(zhàn)單元對(duì)作戰(zhàn)能力的擁有關(guān)系。作戰(zhàn)資源不直接構(gòu)建為節(jié)點(diǎn)，而是作為作戰(zhàn)單元的屬性，以便于作戰(zhàn)能力數(shù)值量化計(jì)算。

單元能力圖譜可表示為以下形式：

作戰(zhàn)單元節(jié)點(diǎn)Eou的屬性，用以下元組進(jìn)行描述：

式（12）中，Id用于唯一標(biāo)識(shí)作戰(zhàn)單元；Label為作戰(zhàn)單元類型；Name為作戰(zhàn)單元名稱；Location為作戰(zhàn)單元的空間位置；Resourses為作戰(zhàn)單元所擁有的作戰(zhàn)資源。

作戰(zhàn)能力節(jié)點(diǎn)Eoc的屬性，用以下元組進(jìn)行描述：

式（13）中，Id用于唯一標(biāo)識(shí)作戰(zhàn)能力，同時(shí)也區(qū)分了不同作戰(zhàn)能力類型；Name為作戰(zhàn)能力名稱；Tasks ＝｛task1，task2，…｝為作戰(zhàn)能力可支撐完成哪些作戰(zhàn)任務(wù)。

有向邊的屬性，用以下元組表示：

式（14）中，Id用于唯一標(biāo)識(shí)有向邊；StartE和EndE分別為有向邊的起始節(jié)點(diǎn)（作戰(zhàn)單元）和終止節(jié)點(diǎn)（作戰(zhàn)能力）；Methods為作戰(zhàn)單元具備作戰(zhàn)能力大小的計(jì)算方法，作戰(zhàn)能力的大小與作戰(zhàn)單元擁有相應(yīng)作戰(zhàn)資源的多少有關(guān)。

3.2 要素圖譜構(gòu)建

作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃要素圖譜的構(gòu)建，需基于專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)、作戰(zhàn)案例數(shù)據(jù)庫(kù)、作戰(zhàn)規(guī)則手冊(cè)和作戰(zhàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，如圖2 所示。

圖2 要素圖譜構(gòu)建過(guò)程

作戰(zhàn)目的、作戰(zhàn)任務(wù)和敵方威脅節(jié)點(diǎn)及相互之間的關(guān)系，通過(guò)對(duì)作戰(zhàn)案例中敵我雙方交戰(zhàn)行動(dòng)的聚合和抽象進(jìn)行構(gòu)建，也可由軍事專家針對(duì)某一作戰(zhàn)場(chǎng)景進(jìn)行人工構(gòu)建；戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體、作戰(zhàn)單元和作戰(zhàn)能力節(jié)點(diǎn)及相互之間的關(guān)系是對(duì)客觀事實(shí)的描述，主要通過(guò)從作戰(zhàn)規(guī)則手冊(cè)和作戰(zhàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中構(gòu)建實(shí)體字典和規(guī)則特征來(lái)進(jìn)行抽取。所有要素圖譜，基于專業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)Neo4j 進(jìn)行管理、查詢和展示。

不同要素圖譜，可通過(guò)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)融合形成新的圖譜。作戰(zhàn)事理圖譜，通過(guò)作戰(zhàn)任務(wù)節(jié)點(diǎn)與任務(wù)威脅圖譜進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過(guò)作戰(zhàn)目的節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)屬性與戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體圖譜進(jìn)行關(guān)聯(lián)；任務(wù)威脅圖譜，通過(guò)作戰(zhàn)任務(wù)節(jié)點(diǎn)的目標(biāo)屬性與戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體圖譜進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過(guò)作戰(zhàn)能力屬性與單元能力圖譜進(jìn)行關(guān)聯(lián)；作戰(zhàn)實(shí)體圖譜，通過(guò)戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體的類型屬性與單元能力圖譜進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

例如，“作戰(zhàn)事理圖譜”和“任務(wù)威脅圖譜”的融合過(guò)程為：

（1）遍歷作戰(zhàn)事理圖譜中所有節(jié)點(diǎn)并判斷其類型，若是作戰(zhàn)任務(wù)節(jié)點(diǎn)，則將其與任務(wù)威脅圖譜中相應(yīng)的作戰(zhàn)任務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。

（2）提取作戰(zhàn)事理圖譜中所有以“順序”關(guān)系連接的作戰(zhàn)目的節(jié)點(diǎn)。

（3）尋找上述節(jié)點(diǎn)中具有最長(zhǎng)路徑的“作戰(zhàn)目的”鏈，組成新圖譜的第一層具有順序關(guān)系的節(jié)點(diǎn)主線。

（4）節(jié)點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)過(guò)程如圖3 所示。

圖3 不同要素圖譜節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)過(guò)程

以主線中各節(jié)點(diǎn)為起始節(jié)點(diǎn)進(jìn)行以下判斷和操作。

步驟1：判斷起始節(jié)點(diǎn)類型。若為作戰(zhàn)目的節(jié)點(diǎn)，則判斷其子節(jié)點(diǎn)的數(shù)目，若數(shù)目為1 則以子節(jié)點(diǎn)為起始節(jié)點(diǎn)重新進(jìn)入步驟1，否則進(jìn)入步驟2；若為作戰(zhàn)任務(wù)節(jié)點(diǎn)，則進(jìn)入步驟3；若為敵方威脅節(jié)點(diǎn)，則進(jìn)入步驟4。

步驟2：判斷子節(jié)點(diǎn)類型。若為作戰(zhàn)任務(wù)節(jié)點(diǎn)，則將起始節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為“選擇節(jié)點(diǎn)”，所有子節(jié)點(diǎn)以選擇關(guān)系連接到該節(jié)點(diǎn)，遍歷各子節(jié)點(diǎn)并以其作為起始節(jié)點(diǎn)返回步驟1。若為作戰(zhàn)目的節(jié)點(diǎn)，則判斷子節(jié)點(diǎn)中是否具有最長(zhǎng)作戰(zhàn)目的鏈。如果存在，則將起始節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為“并行節(jié)點(diǎn)”，所有子節(jié)點(diǎn)以并行關(guān)系連接到該節(jié)點(diǎn)；否則轉(zhuǎn)化為“順序節(jié)點(diǎn)”，所有子節(jié)點(diǎn)以順序關(guān)系連接到該節(jié)點(diǎn)。而后，遍歷各子節(jié)點(diǎn)并以其作為起始節(jié)點(diǎn)返回步驟1。

步驟3：判斷起始節(jié)點(diǎn)是否有子節(jié)點(diǎn)。如果有則創(chuàng)建新的“并行節(jié)點(diǎn)”，將起始節(jié)點(diǎn)和所有子節(jié)點(diǎn)以并行關(guān)系連接到該節(jié)點(diǎn)；否則，將起始節(jié)點(diǎn)以因果關(guān)系連接到原始父節(jié)點(diǎn)，本次判斷結(jié)束。

步驟4：判斷子節(jié)點(diǎn)數(shù)目。若數(shù)目為1，則以子節(jié)點(diǎn)為起始節(jié)點(diǎn)返回步驟1；否則將起始節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為“選擇節(jié)點(diǎn)”，所有子節(jié)點(diǎn)以選擇關(guān)系連接到該節(jié)點(diǎn)。遍歷各子節(jié)點(diǎn)并以其作為起始節(jié)點(diǎn)返回步驟1。

（5）遍歷結(jié)束后，輸出新圖譜。

3.3 應(yīng)用場(chǎng)景

作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃要素圖譜可為軍事智能化搜索、分析和決策提供支撐。

（1）軍事信息管理。作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃要素圖譜以其特殊的圖結(jié)構(gòu)，可以從“實(shí)體-關(guān)系”角度將不同類型作戰(zhàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)融合，從而形成一個(gè)完整龐大且條理清晰的軍事知識(shí)體系。利用通用的“圖”語(yǔ)言，以較高的“保真”性表達(dá)軍事活動(dòng)中的各種要素及其復(fù)雜關(guān)系，具有自然直觀、高效直接的優(yōu)勢(shì)。這種不需要中間轉(zhuǎn)換過(guò)程的信息處理方式，避免了問(wèn)題復(fù)雜化和高價(jià)值信息丟失的可能性。

（2）軍事數(shù)據(jù)分析。作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃要素圖譜一經(jīng)建立，便可重復(fù)為作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃、案例復(fù)盤分析等不同軍事應(yīng)用提供支撐。知識(shí)圖譜及其衍生技術(shù)涵蓋了知識(shí)的建模、抽取、融合、存儲(chǔ)、計(jì)算、推理和可視化等方方面面，為軍事數(shù)據(jù)分析提供了技術(shù)支撐。圖數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，具有比傳統(tǒng)存儲(chǔ)方式更快的數(shù)據(jù)存取速度，可為大規(guī)模復(fù)雜關(guān)系數(shù)據(jù)計(jì)算提供高速響應(yīng)。從語(yǔ)義角度將各類作戰(zhàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行連接，建立起統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與知識(shí)表示框架，有利于挖掘戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體、作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)、作戰(zhàn)行動(dòng)以及戰(zhàn)場(chǎng)事件之間的復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系。

（3）軍事智能決策。作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃要素圖譜采用人類可識(shí)別的字符串來(lái)標(biāo)識(shí)節(jié)點(diǎn)、邊和屬性，其通用的圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)又可友好地被機(jī)器識(shí)別和處理，適用于人機(jī)混合決策。圖譜的構(gòu)建過(guò)程，正是讓機(jī)器形成對(duì)軍事領(lǐng)域的認(rèn)知和理解；而基于知識(shí)圖譜蘊(yùn)含的語(yǔ)義和自定義規(guī)則，可進(jìn)行類腦的探索式分析，以模擬人類思考過(guò)程去發(fā)現(xiàn)、推理和求證未知的軍事知識(shí)；通過(guò)反復(fù)標(biāo)注和糾錯(cuò)進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)，不斷積累知識(shí)邏輯，發(fā)揮軍事專家的作用。

4 應(yīng)用示例

以文獻(xiàn)［5］中的“聯(lián)合渡海登陸作戰(zhàn)”為例，闡述作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃要素圖譜的生成與應(yīng)用過(guò)程。

案例中，本級(jí)聯(lián)合部隊(duì)的任務(wù)為：奪取機(jī)場(chǎng)和港口，為后續(xù)部隊(duì)登陸創(chuàng)造條件。根據(jù)當(dāng)前態(tài)勢(shì)和使命任務(wù)，聯(lián)合部隊(duì)指揮員及參謀機(jī)構(gòu)確定了“開辟水際灘頭→跨海兵力輸送→奪占岸灘→開辟陸上通道→炸橋阻援→奪占陸上重要目標(biāo)”的基本作戰(zhàn)進(jìn)程，并初步制定了各作戰(zhàn)階段的作戰(zhàn)目的和主要作戰(zhàn)任務(wù)。同時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，分析相關(guān)作戰(zhàn)任務(wù)及其可能遭遇的敵方威脅、應(yīng)對(duì)敵方威脅可采取的行動(dòng)措施，分別生成作戰(zhàn)事理圖譜和任務(wù)威脅圖譜，如圖4 所示。

圖4 圖譜生成

采用3.2 節(jié)中所提出的圖譜融合方法，將作戰(zhàn)事理圖譜和任務(wù)威脅圖譜融合生成作戰(zhàn)任務(wù)網(wǎng)絡(luò)。

5 結(jié)束語(yǔ)

作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃要素的合理化描述是作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃的前提。知識(shí)圖譜作為一種語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)擁有極強(qiáng)的表達(dá)能力，通過(guò)構(gòu)建作戰(zhàn)事理圖譜、任務(wù)威脅圖譜、戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)體圖譜和單元能力圖譜，形式化描述了指揮員頭腦中的作戰(zhàn)演進(jìn)過(guò)程、任務(wù)與威脅之間的隱性推理以及戰(zhàn)場(chǎng)中的各類實(shí)體和部隊(duì)單位，從而為機(jī)器理解和技術(shù)方法融入奠定了基礎(chǔ)。應(yīng)用示例表明，作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃要素圖譜化表示方法能夠形象且全面地描述所需知識(shí)，可直接為作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃活動(dòng)提供支撐。