基于實例的艦艇編隊協同作戰沖突消解方法研究

摘要：針對存在的大量沖突問題，提出了實倒法沖突消解系統框架，井給出了消解流程。通過遍歷實倒庫中的實例，并對進行必要的調整從而得到消解目標沖突的赴理方案。該方法速度快.適用面。消硨巍菇編隊協同作戰中的沖突問題，提供了有價值的參考。

關鍵詞：實倒 沖寒消解 協同作戰

中圖分類號；E837 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)02(b)-0255-02

1引言

艦艇編隊協同作戰包括水面艦艇、潛艇、航空兵等多兵種，涉及到防空、反潛、對海攻擊、對陸攻擊等多種任務，使用導彈、艦炮、魚雷、電子戰等多種武器裝備，在作戰過程中可能出現時域、空域、頻域等方面的沖突。有的沖突導致作戰兵力、兵器之間的相互影響，有的沖突甚至可能造成毀傷己方、友方的嚴重后果。信息化海戰背景下，艦艇編隊協同作戰中的沖突具有復雜性、關聯性、并發性、緊迫性等特點。各種沖突交織在一起，僅僅依靠指揮員臨機指揮來處理如此大量、復雜而又緊迫的沖突問題往往難以協調，顧此失彼。本文提出一種基于實例的沖突消解方法來對艦艇編隊協同作戰中的沖突進行消解，為指揮員提供科學、合理、有效的決策支持。

2沖突消解方法回顧

目前，解決沖突的方法大體上分為兩類：

(1)基于數學模型的沖突解決方案。這種方法是建立在對策論的基礎上，從建立沖突的數學模型人手，通過分析模型，然后針對模型的特點利用多目標決策、模糊理論等數學方法來解決沖突。此種方法有兩點不足：一是建立數學模型難。由于艦艇編隊協同作戰涉及作戰單元多、組織指揮復雜，涉及沖突類型多、關聯性強，難以建立艦艇編隊協同作戰沖突問題數學模型模型；二是求解效率低下。由于缺乏有效的算法，特別是問題規模比較大時運算時間成幾何級上漲，需要花費大量時間，問題求解效率低下。基于數學模型的沖突解決方法在經濟領域取得了很好效果，但在軍事領域，特別是對于艦艇編隊協同作戰中存在各種錯綜復雜的沖突，使用這種方法很難奏效。

(2)基于人工智能的沖突解決方案。這種方法是20世紀80年代以來伴隨著人工智能的發展而發展起來的。通過智能推理技術，借助計算機實現沖突的解決。目前，這一領域的研究正在開展，也取得了一定的成就。但是由于艦艇編隊協同作戰中包含多種類型沖突，加之各種沖突交織在一起，使基于人工智能的知識推理非常困難，特別是知識庫中的知識如何表達、各種規則如何提取都是人工智能領域難以解決的問題。

針對以上不足，本文提出了基于實例法解決沖突的系統。

3基于實例的沖突消解方法

基于實例的方法是對人類認知過程的模仿。基于實例的沖突消解方法支持經驗本身和場景本身的描述和記憶，而且具有很強的擴充性和自適應性，這一點對一些知識無法表達、規則難以提取的推理非常有效。實例就是把以往作戰或訓練中的各種場景以及該場景下消解沖突的方案以腳本的形式加以保存。每-一個場景作為一個實例，實例的集合組成實例庫。當要解決一個新問題時，通過遍歷實例庫，搜索出與新問題最相似的一個或幾個實例，通過對實例的評估、并根據需要對實例進行必要的修改來解決新問題，為艦艇編隊指揮人員消解沖突提供建議和參考。

3.1實例法解決沖突的特點

實例是對過往的實踐經驗的歸納與總結，通過對過去相似問題(實例)解決方法的研究，盡快地找出當前沖突問題的解決方案。實例法具有以下特點：

(1)普遍適用性。在復雜系統模型難以確定的情況下，運用實例法解決沖突，可以不必拘泥于系統的模型、沖突的種類，通過搜索實例庫中的相似實例，借鑒以往處理類似情形的方案，可以快速地消解交叉、復雜、半結構化(非結構化)等各種類型沖突。

(2)可完善、擴展的特性。實例法解決問題的能力取決于實例庫中領域知識的完備程度。通過不斷擴充實例庫中實例的種類、數量，逐步擴展實例法所能處理問題的范圍。

(3)速度快。根據索引遍歷實例庫，搜索到相似的實例，可以直接使用實例對沖突進行消解或對實例稍加改動來消解目標沖突，消解時間短，速度快。

3.2實例法解決沖突的系統組成

基于實例的沖突消解系統包括四大功能模塊：搜索模塊、評估模塊、調整模塊和實例庫及管理系統。其系統結構如圖l所示。

(1)搜索模塊。實例搜索模塊的功能是從實例庫中查找與當前沖突相匹配的沖突實例。在前階段對沖突進行分析、檢測的基礎上，提取出相關的沖突信息，并以此作為索引遍歷實例庫，搜索相似的實例。當發現存在相似實例時，提取相關實例名、實例特征描述以及相應的消解方案-如沒有搜索到相似實例，則需要將該沖突信息提交給其它沖突解決系統或編隊指揮員進行決策，并將該沖突信息以及相應的消解方案通過實例庫管理系統添加到實例庫中。

(2)評估模塊。由于搜索到與當前沖突相似的實例往往不止一個，而是多個。因而需要采用一定的方法對諸多實例進行評估，以決定選用哪一個實例更加適合。通常采用多指標模糊評價等方法對實例加以評估，即通過分析、評價多個方案的優劣，篩選出最接近目標沖突的實例。

(3)調整模塊。如果提取出的實例完全適合消解當前沖突，則可以直接參考該實例消解沖突的方案來消解當前沖突；如果實例的消解方案不能完全消解當前沖突，調整模塊則根據作戰條令、條例、作戰原則、規則或在相應級別的指揮員人工干預下對實例加以修改，以消解當前沖突。

(4)實例庫及管理系統。實例庫管理系統負責實例的存儲與維護管理。可以通過實例庫管理系統完成添加實例、修改實例、刪除實例等管理和維護功能。

3.3基于實例的沖突消解流程

基于實例的沖突消解過程大致可以分為以下幾步：

步驟1：識別目標沖突的特征，并指定索引；

步驟2：根據索引從實例庫中檢索相似的實例；

步驟3：修改相似實例以滿足目標沖突；

步驟4：檢驗這個解，若滿足則提交沖突消解方案并存入到實例庫中。

如果實例庫中沒有搜索到相似的實例或搜索出的實例經過修改后仍無法達到消解當前沖突的要求是。則需要借助其它沖突消解系統或是指揮員介入來消解沖突，并將當前沖突與最后消解沖突的方案作為新實例添加到實例庫中。沖突消解流程如圖2。

4結語

艦艇編隊協同作戰中存在大量的沖突，這些沖突往往具有復雜性、關聯性、并發性。消解沖突的方法主要是協商、松弛約束、仲裁等方法，它們都是針對某一類沖突；目前尚缺乏有統一的沖突消解方法。基于實例的沖突消解方法，是將目標沖突與沖突庫里的沖突進行“場景”比對.提取出相同或相識的沖突解決方案并加以修改來處理目標沖突。該方法克服了每次消解沖突之前進行的大量運算，特別是處理半結構化、非結構化等復雜的沖突。

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