大數據技術應用于科研項目開發的前景

劉文佳　劉曉峰

摘 要：大數據時代已經到來，對大數據的有效利用能夠更加精確地指導企事業單位決策，能否對大數據進行有效的利用已成為各行業之間決勝的重要影響因素。信息化戰爭條件下，軍事裝備在使用過程中可產生大量的參數數據、應用數據、地理位置與故障數據等，能否對這些大數據進行有效挖掘與利用，為軍事裝備科研工作提供更好的研究方向已顯得尤為重要。

關鍵詞：大數據;軍事裝備;軍事科研;研究方向

21世紀被譽為信息大爆炸時代，全球每天都有海量的（無限的）新數據生成，源源不斷而來的新數據造成了“數據災難”，隨之而來隱藏在數據當中的巨大價值也被更多學者的關注。與傳統意義上的數據相比，大數據概念具有4個特點，即容量更大（volume）、多樣性更強（variety）、產生速度更快（velocity）和價值巨大（value），即4Vs。美國政府將大數據喻為未來的“新石油”，一個國家綜合國力的體現，可以從擁有數據的規模和運用數據的能力等方面得到更好的體現，對大數據進行更有效地掌控與利用將成為國家與企業間爭奪的新焦點，“大數據時代”已來臨。

在信息化戰爭條件下，軍事裝備為戰爭提供了物質基礎，在軍事裝備的使用過程中產生了大量應用數據，如軍事活動中的地理位置信息、設備運行過程中的參數數據、設備應用過程中產生的故障參數等。有效的利用這些數據，對其進行采集、存檔、統計分析與開發利用，能夠為軍事裝備科研項目提供正確的研究方向，指導科研項目與型號項目的設計開發工作，促進軍事裝備科學研究工作的高效開展。

1 概述

大數據技術的主要特點是信息容量巨大、信息結構多樣化、產生信息速度飛快、信息價值密度較低，主要分為數據的產生、儲存、分析及應用四個環節。在軍事裝備的開發、應用過程中可產生大量的技術參數、應用指標、應用環境、使用頻率、設備故障等數據，通過大數據技術對這些數據進行有效挖掘利用，將大幅度提高軍用設備科研過程中的準確性、高效性、實用性與可靠性，可有效保證設備開發過程與應用過程中的六性要求，為提高部隊的戰斗力提供強有效的保障。

2 大數據的定義、特點及應用

2.1 大數據的定義

目前為止，對于大數據沒有一個明確的定義。國際數據公司IDC在2011年的報告中對大數據做出如下定義：“大數據技術描述了一個技術和體系的新時代，從大規模、多樣化的數據中通過高速捕獲、發現和分析技術提取數據的價值”。從廣義角度來講，[1]大數據是物理世界、信息空間和人類社會之間的鏈接，能夠利用人機界面、腦-機界面、移動互聯網等手將物理世界中互聯網、物聯網等技術在信息空間中留下大數據在信息空間中產生映像，其形式是多樣化的，可以是文字、視頻、音頻、圖片、瀏覽足跡等。從狹義角度來講，大數據的數據含量一般在10 TB以上，遠遠超過現有數據庫在數據收集、保存、處理、分析、推導中能力，是對大規模復雜數據的一種應用，能夠帶來巨大的價值效益。

2.2 大數據的特點

大數據具有以下時代特點，一是數據量日益劇增，傳統計算機無法處理，如網絡信息數據已經由TB級升至ZB級[2]（1024G=1TB、1024TB=1PB、1024PB=1EB、1027EB=1ZB），美國IDC在報道指出，2011年所產生的數據量已超過1.8 ZB字節，是過去5年數據連續增長的9倍之多，并仍將以每年0.5倍的速度快速增長;二是數據類型多種多樣，相對于傳統的數字、文字等結構化數據而言，視頻、音頻、郵件、圖片和各類傳感器產生的非結構化數據越來越多，并仍將以新的形式出現;三是處理方式智能化，數據的應用更多的依賴于云計算、物聯網等大數據新型信息技術極大程度的促進了產業的超智能化發展。

與傳統概念的數據含義相比較，大數據具有以下特征，即數據的形式多種多樣、產生速度更加迅捷、數據庫的容量更加巨大、有效數據的辨識難度增大和數據的價值密度更低。此外，大數據在應用過程中也面臨著嚴峻的挑戰，如數據的類型品類繁多、數據的時效性較滯后和數據的真實性較難判斷。如在大數據的處理、使用過程中，繁多的數據類型要求應用軟件在處理結構化數據的同時還需處理文本、視頻、音頻等非結構化數據，增加了大數據在應用過程中的難度;滯后的時效性導致決策的延誤，在面對機遇時有可能造成利益的損失錯失良機;數據的真實性是大數據應用的前提，如何在海量的數據中有效識別其真實性，是大數據應用過程中的難點。

2.3 大數據的應用

大數據中隱藏著巨大的機會和價值，通過利用計算機編程與數學算法對大數據進行整合與分析，尋求其內在關聯性，從而發現并利用大數據內隱藏的價值。當下，許多大數據開發公司利用數據挖掘與數學算法對大數據的潛在價值進行挖掘，應用到人工智能、模式識別、與統計等領域，從大數據隱藏的價值中創造利益，如國際策略咨詢公司McKinsey的研究表明，全球個人位置信息的潛在價值可創造高達7000億的經濟效益，并且在產品開發過程中可降低一半以上的成本價值。

通過對大數據進行有效地分析、處理，可以在模擬仿真、數學建模、醫療資源整合和環境保護等領域帶來巨大的科技變革。如英國牛津大學醫藥衛生科研中心，通過對大量醫療信息進行采集、存檔和分析，為藥物的研發提供新的方向，通過資源整合減少藥物的科研成本。以期為科學家在疾病診治與藥物開發過程中提供新的思路。

3 軍事裝備與大數據

在軍事裝備使用過程中，會產生大量的數據，包括作戰氣象、溫度、濕度、士兵生命體征、設備運行狀態、裝備型號、使用頻率、故障問題、檢修能力等，這些大數據隨著裝備的生產就源源不斷地更新、積累，并隨著戰斗的進行發生改變。利用大數據挖掘技術對這些數據進行處理、分析，指導軍事裝備科研工作方向，提高裝備科研工作的前瞻性與高效性，促進部隊的信息化建設和數字化建設，形成完善的軍事大數據系統。[4]

現代戰爭是信息化條件下的多兵種聯合作戰，在數據采集過程中難免會出現數據信息的缺失、重疊現象，必然會影響決策者在提取目標數據過程中的工作效率，降低其準確性與時效性;可以通過建立裝備保障決策數據庫，運用大數據技術對數據進行搜集、分析、挖掘和應用，能夠有效地解決以往數據應用過程中存在的問題，為裝備保障提供更加精準、及時的決策支持。

4 大數據對軍事裝備研究的影響

4.1 大數據對軍事裝備研究方向的導向作用

利用大數據技術對現有裝備的使用情況進行分析，[5]對現有裝備在使用過程中存在的使用條件、使用頻率、使用狀態、優缺點、改進方向等進行分析，對軍事裝備的研究方向提出要求，并使研究方向具有前瞻性，促進新一代研究產品能夠確實有效地發揮作用，促進其在使用過程中快速、高效。

4.2 大數據對軍事裝備設計開發的促進作用

通過大數據分析技術對現有裝備的設計思路與加工工藝進行分析，篩選出適合新一代裝備的設計思路與加工工藝，確保軍事裝備設計開發在有效可行的前提下快速推進。

4.3 大數據對軍事裝備設計開發的前瞻性

通過大數據技術對現有裝備的作業條件進行分析處理，對未來軍事裝備的特點進行預測與評估，促使軍事裝備設計開發具有前瞻性，[6]能夠適應未來戰爭模式，使軍事裝備設計開發的研究投入達到利益最大化。

4.4 大數據將推動軍事裝備研究的多樣性

通過軍事相關大數據檢測與分析，可以促進軍事裝備的設計開發工作呈現多樣化，以期適應不同戰場條件與作業狀態下的軍事需求，如極端天氣條件下個人防護用具、有毒有害場所防護裝備、特殊條件下作戰裝備等。

5 結論

軍事裝備研究應與軍事裝備數據分析緊密結合起來，以軍事裝備大數據挖掘應用為指導，為軍事裝備研究提供正確的研究方向與技術參數，促進軍事裝備研究的發展，為提高部隊戰斗力做出貢獻。

參考文獻：

[1]程學旗，等.大數據系統和分析技術綜述.軟件學報，2014（09）：1889-1908.

[2]李學龍，龔海剛.大數據系統綜述.中國科學：信息科學，2015（01）：1-44.

[3]張雯皓，王學智.淺析大數據應用于裝備保障決策的必要性.中國管理信息化，2015（09）：70-71.

[4]代恒，宋華文，王鵬.基于大數據的裝備指揮決策問題研究.裝備學院學報，2016（03）：38-43.

[5]李茂田，趙童.大數據技術及其軍事應用.中國新通信，2016（12）：93.

[6]劉金山，周朝謙，郭連升.“互聯網+”時代大數據技術在軍事領域的應用.國防科技，2015（06）：35-41.