王怀龙 姚振兴 郭颖辉

（中国人民解放军91977 部队 北京市 100036）

1 引言

习主席强调要提高基于网络信息体系的联合作战能力和全域作战能力。在网络信息体系的建设中，数据与模型是基础单元。未来的战场面对的也是数据战场，要打赢信息化战争就应该对数据和模型有精确的掌控。

当前，数据的量级呈指数激增，使得人们对于数据的采集、清洗、处理、分析和融合等需求越来越迫切。通过调查，发现数据的建设偏向于存储与管理，而对数据的分析与运用稍显不足。为了使数据与模型发挥出融合效益，首先应该做的就是“统一顶”的工作，做好了顶层设计研究，才能实现数据与模型的相互支撑。现有学者主要是将研究重点放在了数据或者模型的体系构建、收集、管理、分析与运用，比如文献[1]研究作战模拟的数据体系，探索了资源体系的构建方法，进而构建了作战模拟的数据体系和模型体系。文献[2]提出了一个地理信息大数据安全保障框架，提升地理信息大数据在建设和运营中的保障能力。文献[3]以大数据架构体系下的数据挖掘模型为主线，对大数据技术的应用创新模式进行了研究。文献[4]建立了仿真模型可信度评估框架，描述了评估处理过程和运用方法。文献[5]制定了复杂仿真模型可信度评估的基础框架和策略，提出了研究方法和主要技术。针对于现状与需求，有必要建立数据与模型的互通机制使用户了解数据与模型的属性信息，实现数据与模型的相互支撑作用，完成数据与模型的融合运用并将数据与模型转化为战斗力。

本文首先研究了数据与模型融合服务系统的组成部分，主要分为模型平台、数据平台与融合服务平台，探索了数据与模型的互通机制。其次，构建了融合服务平台的顶层架构，主要分为基础设施层、工具支撑层和应用层，实现了数据对模型的检验验证，数据与模型的融合运用等支撑作用。最后，研究了融合服务系统发挥涌现力需要具备的关键技术。

2 数据与模型融合服务系统的组成

以模型平台和数据平台为支撑，构建融合服务平台，建立数据与模型融合服务系统。具体组成如图1所示。其中，模型平台包括模型需求工具、模型开发工具和模型验证工具等，主要是研究模型的建设需求，制定统一的模型研制、管理、升级和报废标准规范，在数据的支撑下完成模型的检验验证，进而入库并发布可信的模型；数据平台包括数据采集工具、数据挖掘工具和数据存储工具等，主要是完成数据的采集整编、融合处理、分析挖掘、建库使用等，进而提供标准化、规范化的数据服务支撑；融合服务平台包括融合需求工具、资源管理工具和融合验证工具等，主要是以统一的门户方式对外提供模型与数据的查询检索服务，构建融合服务环境，实现模型与数据的融合运用。

基于数据与模型融合服务系统，提出一种数据与模型的互通机制。

（1）融合服务平台分别同步并更新模型平台和数据平台的模型与数据资源目录，用户可以通过融合服务平台查阅模型与数据的存储地址、运用情况等属性信息，并提出线上、线下等方式调用所需的模型与数据。

（2）数据平台在数据的挖掘与运用过程中，需要模型的支撑可向融合服务平台提出请求，由融合服务平台将相关结果反馈给数据平台。同时，数据平台在进行数据与模型的融合使用中，可向融合服务平台反馈对于模型设计的需求，如开发对应接口以便于数据的采集；为了提高模型的研制质量，模型平台需要真实的数据用于模型的检验验证，可向融合服务平台提出数据支撑的请求，融合服务平台将相关结果反馈给模型平台。

图1：数据与模型融合服务系统

图2：融合服务平台的顶层架构

（3）融合服务平台可以根据典型的作战任务，设计作战想定和验证环境，调用预警探测、指挥控制、通信传输、电子对抗、武器打击等各阶段的数据与模型，完成数据和模型体系的融合运用，并对运用效果进行分析总结。

3 融合服务平台的顶层架构

数据与模型融合服务系统能否向用户稳定、高效地提供模型与数据服务，实现模型与数据的融合运用并涌现战斗力的关键在于融合服务平台的设计。作为系统的中枢，首要的工作就是设计合理的顶层架构。图2构建了融合服务平台的顶层架构，该架构遵循平台化、组件化的设计思想，充分借鉴和吸收国内外已有的成熟技术与经验，面向对象开发，对现有和新研的软件、工具进行横向和纵向集成。主要由基础设施层、工具支撑层和应用层组成。

其中，基础设施层主要包括操作系统、数据库等软件和计算机、服务器等硬件；工具支撑层主要是面向应用层，提供门户服务软件、资源管理工具、需求管理与跟踪工具、接口服务工具以及融合验证软件等；应用层主要是在工具支撑层下，实现门户服务、融合验证、需求管理与跟踪以及融合服务等。需要说明的是，融合验证软件通过想定制作、仿真环境、三维可视化和运行引擎等工具，提供数据与模型的融合运用，实现数据与模型的相互支撑。

融合服务平台主要实现如下的功能：

（1）资源目录的管理维护和查询检索服务，为授权用户提供模型与数据目录的查询服务，能够同步更新模型平台和数据平台的模型、数据资源信息，实现目录的统一管理、存储、索引、发布和更新。

（2）提供服务集成环境，实现相关模型与数据服务的注册、管理和调用等功能，授权用户经身份和权限验证后，实现模型与数据资源线上或线下的下载服务。

（3）提供仿真激励环境、模型参数配置、仿真实验设计、数据对比分析等服务，为模型体系验证提供激励源，进行数据对模型体系的验证实验，并对仿真结果进行分析及显示。

（4）支持模型设计与使用要求、数据采集与管理等需求的收集、跟踪和管理，为模拟训练以及作战推演等提供支撑作用。

4 关键技术

数据与模型融合服务系统要发挥涌现力，应重点研究目录同步、融合验证等关键技术。

4.1 目录同步技术

目录同步技术是融合服务平台以统一的门户方式实现模型与数据服务的关键，主要从模型与数据的管理、可用、易用等角度出发，研究模型与数据目录的获取、更新等技术。

通过目录同步技术，获取数据平台、模型平台的资源目录及相关属性信息，在统一框架下，实现资源目录的管理、存储、索引、发布和更新，对外提供目录资源的查询和服务。目录资源更新主要通过两个方式，一是在线方式的近实时更新，主要是在数据平台或模型平台在数据与模型目录发生变化时，对其目录资源实时获取，完成相应的更新操作；二是离线方式更新，对无法采用在线方式完成的目录资源更新操作，提供一种以离线导入的方式完成目录资源更新。

4.2 融合验证技术

融合服务平台重点解决模型平台和数据平台的无缝连接，整个系统对外提供模型与数据服务，实现模型与数据的融合验证。

融合验证技术以可视化的方式实现真实数据与仿真记录数据的分析评估，完成模型或模型体系的验证。在模型验证模块中，调用的模型生成的试验数据和经过预处理的真实数据，合理地选择分析评估算法，并对分析评估方法进行合理的参数设置，生成模型分析结果。平台支持多种类型的分析评估算法，以满足不同类型的模型分析评估，通过对仿真试验数据的统计分析、相关性独立性分析、数据拟合、因子提取、假设检验等多种处理方法，实现模型的静态一致性和动态一致性检验。

5 结论

为了实现数据与模型的融合运用，本文构建了数据与模型融合服务系统，包括融合服务平台、模型平台和数据平台；提出了一种数据与模型的互通机制，实现数据与模型的相互支撑作用；设计了融合服务平台的顶层架构，以统一的门户方式对外发布数据与模型；探索了融合服务系统发挥涌现力的目录同步和融合验证技术。下一步，拟重点研究模型体系的验证方法，指导融合服务平台的建设，进而提供可信度良好的模型服务。