信息戰(zhàn)打的就是信息流的戰(zhàn)爭。從整個信息流的轉(zhuǎn)換來看，誰控制了最真實的信息流，誰就控制了這場戰(zhàn)爭的主導權(quán)。奪取制信息權(quán)已經(jīng)成為奪取制空權(quán)、制海權(quán)的先決條件，是未來戰(zhàn)爭勝敗的決定性因素。

隨著信息化不斷發(fā)展，人類社會已經(jīng)進入了一個不折不扣的“大數(shù)據(jù)時代”。每天，遍布世界各個角落的傳感器、移動設備、社交網(wǎng)絡和在線交易平臺生成上百萬兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。美國奧巴馬政府甚至將大數(shù)據(jù)稱為“未來的新石油”，誰掌控了數(shù)據(jù)流誰就將主宰未來世界。眾所周知，軍事領域一直都是人類最先進科技的實驗室，大數(shù)據(jù)無疑將給未來戰(zhàn)爭形態(tài)帶來巨大的改變。

大數(shù)據(jù)“大”在哪兒

麥肯錫全球研究所對大數(shù)據(jù)的定義是：一種規(guī)模大到在獲取、存儲、管理、分析方面大大超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合(datasets)。

中科院計算機所研究員王偉平告訴《中國科學報》記者，大數(shù)據(jù)的“大”，理所當然，首先指的是數(shù)據(jù)體量空前巨大，遠遠超出傳統(tǒng)計算機處理數(shù)據(jù)量的級別。

當前伴隨著計算機網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的高速普及，信息數(shù)據(jù)量已由TB(1TB=1024GB)級升至PB(1PB=1024TB)、EB(1EB=1024PB)、ZB(1ZB=1024EB)級，并仍在呈爆炸式地增長。據(jù)悉，全球在2010 年正式進入ZB 時代，2012 年全球數(shù)據(jù)量達到5.2ZB，預計到2020年，全球?qū)⒖偣矒碛?5ZB 的數(shù)據(jù)量。有一個形象的比喻可以幫助人們理解這些數(shù)據(jù)的規(guī)模。如果把35ZB 的數(shù)據(jù)全部刻錄到容量為9GB 的光盤上，其疊加的高度將達到233 萬公里，相當于在地球與月球之間往返三次。

其次，王偉平表示，“大”也體現(xiàn)在處理的數(shù)據(jù)類型多樣化，遠遠超出傳統(tǒng)數(shù)據(jù)格式和分析工具能處理的范疇。

以往數(shù)據(jù)大都以二維結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)，但隨著互聯(lián)網(wǎng)、多媒體等技術的快速發(fā)展和普及，視頻、音頻、圖片、郵件、HTML、RFID、GPS 和傳感器等產(chǎn)生的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，每年都以 60%的速度增長。預計，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)將占數(shù)據(jù)總量的80%以上。

此外，他認為大數(shù)據(jù)還要求數(shù)據(jù)處理的實時性。大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流往往為高速實時數(shù)據(jù)流，而且往往需要快速、持續(xù)的實時處理，能在第一時間抓住重要事件發(fā)生的信息。

如果從軍事領域看，指揮控制系統(tǒng)、天基支持系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)，各種偵察、監(jiān)視、探測系統(tǒng)的信息量越來越大，大數(shù)據(jù)在指揮機構(gòu)中的管理也變得空前重要和復雜。如何對海量戰(zhàn)場數(shù)據(jù)進行存儲與深度分析，如何判別數(shù)據(jù)的真實性，數(shù)據(jù)來源的可靠性，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，是未來?zhàn)爭雙方面臨的問題。

信息化戰(zhàn)爭對大數(shù)據(jù)的要求

軍事理論界普遍認為，早在上個世紀90年代，信息化戰(zhàn)爭開始崛起。它是一種通過使用信息化戰(zhàn)爭武器影響敵方信息與信息系統(tǒng)，保護己方信息與信息系統(tǒng)，從而取得戰(zhàn)場信息優(yōu)勢的作戰(zhàn)樣式。它本質(zhì)上是通過信息作戰(zhàn)手段，以“信息流”控制“能量流”和“物質(zhì)流”，剝奪敵方的信息優(yōu)勢、保持己方的信息優(yōu)勢，從而奪取戰(zhàn)場制信息權(quán)。

軍事評論員宋忠平向《中國科學報》記者解釋，傳統(tǒng)的信息戰(zhàn)包括了網(wǎng)絡攻防戰(zhàn)，常規(guī)作戰(zhàn)中的干擾與反干擾，還有刑偵系統(tǒng)下的偵測與反偵測等內(nèi)容。“信息戰(zhàn)打的就是信息流的戰(zhàn)爭。從整個信息流的轉(zhuǎn)換來看，誰控制了最真實的信息流，誰就控制了這場戰(zhàn)爭的主導權(quán)。”宋忠平說，“奪取制信息權(quán)已經(jīng)成為奪取制空權(quán)、制海權(quán)的先決條件，是未來戰(zhàn)爭勝敗的決定性因素。”

但他也表示，傳統(tǒng)信息戰(zhàn)在處理信息以及數(shù)據(jù)方面遭遇到了各種挑戰(zhàn)。首先是傳統(tǒng)信息通道有限，無法一次獲取大量信息。同時，不僅僅是數(shù)據(jù)量大幅增加，數(shù)據(jù)形式包括了戰(zhàn)場感知數(shù)據(jù)、影像、視頻情報等各種類型，僅僅依靠現(xiàn)有信息技術，不能及時高效地分析和處理這些數(shù)據(jù)。

據(jù)報道，伊拉克戰(zhàn)爭爆發(fā)當日，美軍駐卡塔爾和科威特前進指揮所由于無法處理保障機構(gòu)提供的海量數(shù)據(jù)，不得不關閉設備，從而造成指揮所與部分突擊方向的通信聯(lián)系幾乎中斷。

此外，宋忠平指出，傳統(tǒng)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分享能力比較弱。“傳統(tǒng)戰(zhàn)爭是一種離線狀態(tài)下的作戰(zhàn)方式，上級給下級分配任務，并在離線狀態(tài)下執(zhí)行，最后向上級匯報一個戰(zhàn)果。而且命令一般只能管一個軍一個師，因為他們往往是作為一個獨立的作戰(zhàn)單位。這也導致了相關部門往往各自為營，影響協(xié)同作戰(zhàn)的效率。”

在這樣的背景下，信息化戰(zhàn)爭對大數(shù)據(jù)傳輸、存儲、分析產(chǎn)生了特殊的要求。

首先是數(shù)據(jù)處理的實時性要求。信息化戰(zhàn)爭中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)最終要匯集到各級指揮中心和處理中心，這些數(shù)據(jù)源源不斷地從各種傳感器、情報機構(gòu)以及信息中心傳輸匯聚到一起，要對這些數(shù)據(jù)進行實時處理。宋忠平認為，戰(zhàn)場所有信息哪怕是一個單兵的信息都需要通過大數(shù)據(jù)傳到指揮控制中心，以了解前線情況，特殊狀況下甚至可以對某個單兵的裝備下達命令。因為，他可能正處在最有利的地形，可以獲取最大的優(yōu)勢。

其次是數(shù)據(jù)融合。宋忠平提出，通過使數(shù)據(jù)鏈的連路拉短，以前需要四至五級的管理才能下達命令，未來可能只需要三級管理完成，這樣才能有助于一體化作戰(zhàn)，而不是各個軍兵種單獨作戰(zhàn)，隨時隨地調(diào)整作戰(zhàn)指揮。

此外，在他看來，大數(shù)據(jù)時代，信息防御難度尤其加大，對于數(shù)據(jù)安全要求更高。一般而言，信息化戰(zhàn)爭對數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔踩笾饕w現(xiàn)在解決防竊聽、抗干擾和防止虛假信息欺騙的問題上。未來恐怕需要一套新的防御機制，以確保信息安全。

由此可見，在大數(shù)據(jù)時代的信息化戰(zhàn)爭中，各國軍事體系的對抗將在更大程度上依靠各種軍事信息系統(tǒng)、軟件和數(shù)據(jù)，在正確的時間、正確的地點為正確的決策、指揮和控制提供正確的信息。而使信息實現(xiàn)快速合理分發(fā)的前提，是要有對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一調(diào)度和管理，讓最即時的戰(zhàn)場信息傳遞到最迫切需要的部門。隨著戰(zhàn)場數(shù)據(jù)量的增大，高效存儲與分析海量數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中發(fā)掘敵我態(tài)勢的變化，預測出最合理的作戰(zhàn)方案，使海量數(shù)據(jù)更好地為信息化戰(zhàn)爭服務是軍事大數(shù)據(jù)處理的目標。

軍事數(shù)據(jù)挖掘面臨挑戰(zhàn)

不過，王偉平指出，大數(shù)據(jù)時代面臨的一大挑戰(zhàn)是信息的價值密度低。無論是分析人員還是智能系統(tǒng)都需要“大海撈針”，從海量數(shù)據(jù)中找到有用信息。“這也充分體現(xiàn)了數(shù)據(jù)挖掘的重要性。”他強調(diào)。

數(shù)據(jù)挖掘是一個在海量數(shù)據(jù)中利用各種分析工具發(fā)現(xiàn)模型與數(shù)據(jù)間關系的過程，它可以幫助決策者尋找數(shù)據(jù)間潛在的某種關聯(lián)，通過發(fā)現(xiàn)被隱藏的、被忽略的因素，就能夠在數(shù)據(jù)存儲和管理過程中，挖掘出重要的情報信息，作為決策和行動的依據(jù)。

據(jù)宋忠平透露，在“9·11”事件發(fā)生前，情報研判人員是掌握了大量數(shù)據(jù)的，但卻忽視了其中有價值的情報。

因此，在“9·11”事件之后，美國國防部高級項目研究在次年的技術年會上，闡述了如何在統(tǒng)一集成的數(shù)據(jù)庫中應用數(shù)據(jù)挖掘技術。

所謂新的數(shù)據(jù)資源就是“交易空間”。如果恐怖分子要計劃、執(zhí)行一次恐怖活動，他們必定會在信息空間留下某種“數(shù)據(jù)腳印”。也就是說，他們需要“交易”。這種交易的數(shù)據(jù)記錄，可以是通訊、財務、教育、醫(yī)療，也可以是旅行、交通、出入境、房屋等等其他一切數(shù)據(jù)記錄。美國正是在“交易”空間中應用數(shù)據(jù)挖掘技術，從而發(fā)現(xiàn)和追蹤恐怖分子的。

據(jù)了解，2002年，阿富汗境內(nèi)的大毒梟準備為基地組織等恐怖分子提供資金時，美軍的情報分析人員正是通過數(shù)據(jù)挖掘，把作戰(zhàn)方案庫里的數(shù)據(jù)與有關基地組織情況庫里的資金數(shù)據(jù)進行實時、自主關聯(lián)，從而指導美軍先敵一步采取行動。

那么，如何從技術上提升數(shù)據(jù)挖掘的能力。王偉平告訴《中國科學報》記者，在入口處對數(shù)據(jù)質(zhì)量進行把控是非常關鍵的。也就是說，數(shù)據(jù)準備是數(shù)據(jù)挖掘的重要前提，因為它直接影響到數(shù)據(jù)挖掘的效率和精準度。“如果質(zhì)量參差不齊的數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)進入通道，便很難再對質(zhì)量不高的數(shù)據(jù)進行處理，他們將對有用信息造成嚴重的干擾。”

簡言之，在數(shù)據(jù)準備階段，需要對數(shù)據(jù)進行清洗，其次，選出需要分析的數(shù)據(jù)，縮小處理范圍。而在數(shù)據(jù)預處理階段，包括了消除重復數(shù)據(jù)、消除噪聲、遺漏數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換等，目的是把數(shù)據(jù)處理成適合于數(shù)據(jù)挖掘的形式，并在數(shù)據(jù)選擇的基礎上對挖掘數(shù)據(jù)作進一步的約簡減少內(nèi)存資源和處理時間，使挖掘更有效。

未來戰(zhàn)爭形態(tài)將發(fā)生改變

奧巴馬政府于2012年3月29日發(fā)布了《大數(shù)據(jù)研發(fā)倡議》(Big Data Research and DevelopmentInitiative)，將大數(shù)據(jù)研發(fā)提升為國家政策。而美軍大數(shù)據(jù)項目正是美國國家項目的重要組成部分。據(jù)了解，美國國防部及其下屬國防高級研究計劃局現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)項目共有10個，其中，數(shù)據(jù)到?jīng)Q策、網(wǎng)絡內(nèi)部威脅、影像檢索與分析、X-數(shù)據(jù)項目等是具有代表性的。

最重要的數(shù)據(jù)到?jīng)Q策項目，主要指的是通過各種新途徑充分利用海量數(shù)據(jù)，整合感知、認知和決策保障系統(tǒng)，以創(chuàng)造一種真正自主的系統(tǒng)，使之可以自主機動作業(yè)并作出決策;網(wǎng)絡內(nèi)部威脅項目目的是通過采用新式網(wǎng)絡威脅判斷技術，提高探知網(wǎng)絡刺探活動的精度、頻度和速度，從而及早暴露和防范對手的破壞活動，并提升己方的網(wǎng)絡安全水平;影像檢索與分析項目一旦取得成功，分析人員將能從海量視頻庫中快速、精確地檢索特定的視頻內(nèi)容，由此便能充分、高效地挖掘影像中隱藏的有用信息; X-數(shù)據(jù)項目主要是通過開發(fā)大容量數(shù)據(jù)分析所需的可擴展算法，以便處理分布式數(shù)據(jù)存儲庫中的不規(guī)則數(shù)據(jù)。通過開發(fā)高效的人機互動設備和可視用戶界面技術，以便在多樣化任務中更好、更快地執(zhí)行操作。

有了大數(shù)據(jù)項目的實施和實現(xiàn)，未來戰(zhàn)爭可能發(fā)生革命性的變化。

宋忠平認為，大數(shù)據(jù)最重要的價值之一是預測，把數(shù)據(jù)算法運用到海量的數(shù)據(jù)上來預測事情發(fā)生的可能性，因此，未來戰(zhàn)爭的指揮決策能力可以產(chǎn)生很大的飛躍。

他向《中國科學報》記者舉例，早在第一次海灣戰(zhàn)爭中，美軍戰(zhàn)前利用改進的民間兵棋，對戰(zhàn)爭進程、結(jié)果及傷亡人數(shù)進行了推演，推演結(jié)果與戰(zhàn)爭的實際結(jié)果基本一致。而在伊拉克戰(zhàn)爭前，美軍利用計算機兵棋系統(tǒng)進行演習，推演“打擊伊拉克”作戰(zhàn)預案。隨后美軍現(xiàn)實中進攻伊拉克并取得勝利的行動，也和兵棋推演的結(jié)果幾乎完全一致。至此，作戰(zhàn)模擬已經(jīng)從人工模式轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C模式。

“依托大數(shù)據(jù)和云計算平臺，戰(zhàn)前的模擬推演，從武器使用、戰(zhàn)爭打法到指揮手段，都可以清晰地顯現(xiàn)，作為戰(zhàn)時決策的依據(jù)。”宋忠平說，“一旦發(fā)現(xiàn)作戰(zhàn)計劃有問題，可以及時調(diào)整，以確保實戰(zhàn)傷亡最小并取得勝利。”

其次，數(shù)據(jù)的融合有望打破軍種之間的壁壘。大數(shù)據(jù)可以解決軍隊跨軍種、跨部門協(xié)作的問題，真正實現(xiàn)一體化作戰(zhàn)。

除此之外，宋忠平認為，大數(shù)據(jù)可以改變未來的戰(zhàn)爭形態(tài)。美軍尤其追求大數(shù)據(jù)支撐的擁有自主能力的無人作戰(zhàn)平臺。例如，目前全世界最先進的無人偵查機“全球鷹”，能連續(xù)監(jiān)視運動目標，準確識別地面的各種飛機、導彈和車輛的類型，甚至能清晰分辨出汽車輪胎的齒輪。宋忠平指出，無人機能否做到實時地對圖像進行傳輸非常關鍵。目前，美國正使用新一代極高頻的通訊衛(wèi)星作為大數(shù)據(jù)平臺的支撐。

未來，無人機甚至有可能擺脫人的控制實現(xiàn)完全的自主行動。美軍試驗型無人戰(zhàn)斗機X-47B就是這一代表，它已經(jīng)可以在完全無人干預的情況下，自動在航母上完成起降并執(zhí)行作戰(zhàn)任務。

來源：中國科學報