可視化：用眼睛“思考”未來戰場
日前，美國國防部高級研究計劃局簽署合同，研制可實時顯示大規模數據的可視化情報係統。據悉，這種可視化係統不僅能增強美軍對戰場威脅的實時分析能力，還能根據海量數據發現態勢變化的“蛛絲馬跡”，有專家預計將可能比現有情報係統處理速度快1000倍。
可視化技術是將各類數據轉換為圖形、圖像、動畫等形式的技術。通過綜合運用電腦圖形學、圖像處理、多媒體、人工智慧等，可視化技術能將戰場數據以圖像形式呈現給指揮員，將在軍事訓練、戰場指揮決策、裝備研發和後勤保障等領域發揮重要作用。隨著相關技術的發展完善，可視化技術或將成為看透戰場數據迷霧的“火眼金睛”，開啟用眼睛“思考”未來戰場的新時代。
洞察大數據時代的“透視眼”
從古至今，戰場上的攻守雙方無不想方設法制造“戰場迷霧”，企圖讓對手看不清戰場態勢，最終達到己方“出其不意、攻其不備”的戰術效果。即便是信息化戰爭加速到來的今天，給各類戰場數據施加“障眼法”，依舊是行之有效的作戰策略。同時，了解把握戰場態勢，通過戰場數據牢牢掌握戰爭主動權，成為了各軍事大國競相追逐的技術新高地。
可視化技術不僅是洞察大數據資訊的“透視眼”，也是看穿戰場迷霧的“火眼金睛”。美國國防部高級研究計劃局此次研發的可視化情報係統，旨在通過戰場海量數據間的微妙聯繫，從看似無關的數據中找尋到破敵制勝的“蛛絲馬跡”。
數據可視化的起源，可追溯到上個世紀50年代電腦圖形學的誕生。那時，人們利用電腦首次創建了圖形圖表，實現對數據的“另眼相看”。到20世紀80年代，可視化技術作為提升資訊傳遞水準和理解直觀性的技術手段，進一步得到關注與發展。1987年，美國電腦成像專業委員會首次提出計算可視化概念。進入大數據時代，比文字理解快10倍速度的圖表資訊，已經被用來打通數據應用的“最後一公里”，有效提升了人們在“數據旋渦”面前的洞察力。
如今，戰場數據的可視化已經成為軍事領域的研究熱點。美軍在其陸軍訓練條例中明確指出，戰場數據可視化是作戰指揮的關鍵要素。美國海軍研究中心支援研制的“龍”戰場可視化係統，利用虛擬現實技術，搭建起戰場數據獲取傳輸、作戰態勢顯示與指揮控制的綜合作戰平臺，提升了指揮員對戰場數據的認知和分析能力。目前，美國國防部高級研究計劃局正開展可視化技術研究，其中“XDATA”項目旨在研制國防領域可視化搜索係統，“Plan X”計劃旨在為網絡和電子戰提供更為豐富的可視化資訊，預計將很快提供給美軍網絡司令部使用。
把握海量數據的“關鍵命門”
未來戰場上，各類觀測手段、物聯網設備和高速電腦都會産生海量數據，如果得不到及時處理，我們將會被“數據致盲”。戰場態勢瞬息萬變，我們迫切需要一種有效提升數據處理與展示能力的技術手段，可視化恰恰是握住海量戰場數據的“關鍵命門”。
一般而言，完整的可視化流程包括可視化輸入、可視化處理和可視化輸出等過程。通過把各類數據最直觀呈現出來，可視化技術能輔助人們用圖形、圖像對抽象數據進行分析，也被稱作“用眼睛思考”的技術。
近年來，隨著可視化技術不斷發展，各行各業都對實現數據一站式整合、挖掘、分析及可視化提出了迫切需求。數據可視化的展示形式也相應地從單一圖形向著地圖、氣泡圖、樹圖、儀表盤等多種形式蓬勃發展，甚至還出現了各類可視化專業應用軟件。目前，已出現的三維可視化應用軟件，借助三維圖形庫表現數據資訊，應用領域涉及産品設計、建築、醫學、地球科學等諸多領域，再融入即將大規模應用的虛擬現實技術，可視化已經把我們帶入了“數據王國”的奇幻世界中。
數字化戰場上，可視化技術將成為戰爭勝負的“預言家”。敵我位置、戰場態勢、部署情況及損耗、戰果等數據資訊都需要及時反饋給指揮員，可視化技術可有力提升作戰分隊的資訊獲取能力。目前，以美國為代表的西方國家，已將戰場可視化作為未來戰爭資訊優勢獲取的核心技術，正在加緊開展相關應用領域的研究工作。隨著現代戰爭作戰維度的拓展，戰場可視化正向著陸、海、空、天以及電磁網絡空間全維度發展。
打通戰場數據“最後一公里”
隨著大數據和物聯網技術在軍事領域的實踐運用，海量數據已成為重要的戰略資源，也是各軍事大國競相爭奪的戰略新高地。大數據時代的戰場指揮員必須掌握戰場數據處理能力，能根據數據得到準確資訊並做出決策。可視化技術恰恰可以填補戰場大數據應用的“最後一公里”，必將對作戰指揮方式産生深遠影響。隨著可視化技術的發展完善，預計它將對戰場指揮決策、戰術論證評估、裝備科學管理和後勤保障建設帶來革命性影響。
——在戰場指揮決策領域，數據可視化將帶領指揮決策進入數字化作戰新時代。地圖、態勢圖和沙盤都是有著悠久歷史的可視化手段，未來通過戰場可視化技術，能根據戰場數據實時構建戰場態勢詳圖，甚至還能通過三維視圖和虛擬現實技術建立逼真的“虛擬戰場”。在這種決策環境下，各類信息化裝備早已織成一體化“數據網”，戰場指揮員不僅能快速準確獲取戰場資訊，甚至還能進一步由戰術數據激發出作戰方式的“無盡聯想”。
——在戰術論證評估領域，戰場可視化為電腦訓練模擬和作戰推演提供“改頭換面”的新手段。戰場指揮員在進行訓練模擬、作戰構想和戰術評估時，再也不需要對著密密麻麻的數據“發呆”。可視化將為他們提供更為直觀的戰場態勢呈現，有利于指揮員全面了解戰場態勢與戰術應用關係，將進一步調動指揮員的主觀能動性，成為打開“智勝”未來戰場之門的一把“金鑰匙”。
——在裝備科學管理領域，武器裝備研發網絡化平臺和可視化管理，已成為各軍事大國創新裝備管理的一大趨勢。美軍目前提出了“感知與響應保障”計劃，強調發展武器裝備網絡化管理係統，力圖實現裝備管理與作戰和情報網絡的無縫連結。同時，可視化技術還可應用于裝備性能參數數據庫，裝備研究可借助先進可視化倣真引擎和數字建模技術，實現更為科學合理的發展應用。
——在後勤保障建設領域，可視化技術將為信息化戰場提供更“數字化”的聯勤保障能力。戰場後勤的可視化除包括各類部隊及人員的動向，還包括指揮控制係統、電磁網絡通信及大量後勤流轉數據的直觀顯示。美軍目前正通過遍布全球的資訊收集設備，採集後勤保障的實時數據資訊，通過可視化技術實現後勤物資調配的數字化、智能化管理。（張乃千 王鵬）
