可视化：用眼睛“思考”未来战场

    日前，美国国防部高级研究计划局签署合同，研制可实时显示大规模数据的可视化情报系统。据悉，这种可视化系统不仅能增强美军对战场威胁的实时分析能力，还能根据海量数据发现态势变化的“蛛丝马迹”，有专家预计将可能比现有情报系统处理速度快1000倍。

    可视化技术是将各类数据转换为图形、图像、动画等形式的技术。通过综合运用计算机图形学、图像处理、多媒体、人工智能等，可视化技术能将战场数据以图像形式呈现给指挥员，将在军事训练、战场指挥决策、装备研发和后勤保障等领域发挥重要作用。随着相关技术的发展完善，可视化技术或将成为看透战场数据迷雾的“火眼金睛”，开启用眼睛“思考”未来战场的新时代。

    洞察大数据时代的“透视眼”

    从古至今，战场上的攻守双方无不想方设法制造“战场迷雾”，企图让对手看不清战场态势，最终达到己方“出其不意、攻其不备”的战术效果。即便是信息化战争加速到来的今天，给各类战场数据施加“障眼法”，依旧是行之有效的作战策略。同时，了解把握战场态势，通过战场数据牢牢掌握战争主动权，成为了各军事大国竞相追逐的技术新高地。

    可视化技术不仅是洞察大数据信息的“透视眼”，也是看穿战场迷雾的“火眼金睛”。美国国防部高级研究计划局此次研发的可视化情报系统，旨在通过战场海量数据间的微妙联系，从看似无关的数据中找寻到破敌制胜的“蛛丝马迹”。

    数据可视化的起源，可追溯到上个世纪50年代计算机图形学的诞生。那时，人们利用计算机首次创建了图形图表，实现对数据的“另眼相看”。到20世纪80年代，可视化技术作为提升信息传递水平和理解直观性的技术手段，进一步得到关注与发展。1987年，美国计算机成像专业委员会首次提出计算可视化概念。进入大数据时代，比文字理解快10倍速度的图表信息，已经被用来打通数据应用的“最后一公里”，有效提升了人们在“数据旋涡”面前的洞察力。

    如今，战场数据的可视化已经成为军事领域的研究热点。美军在其陆军训练条例中明确指出，战场数据可视化是作战指挥的关键要素。美国海军研究中心支持研制的“龙”战场可视化系统，利用虚拟现实技术，搭建起战场数据获取传输、作战态势显示与指挥控制的综合作战平台，提升了指挥员对战场数据的认知和分析能力。目前，美国国防部高级研究计划局正开展可视化技术研究，其中“XDATA”项目旨在研制国防领域可视化搜索系统，“Plan X”计划旨在为网络和电子战提供更为丰富的可视化信息，预计将很快提供给美军网络司令部使用。

    把握海量数据的“关键命门”

    未来战场上，各类观测手段、物联网设备和高速计算机都会产生海量数据，如果得不到及时处理，我们将会被“数据致盲”。战场态势瞬息万变，我们迫切需要一种有效提升数据处理与展示能力的技术手段，可视化恰恰是握住海量战场数据的“关键命门”。

    一般而言，完整的可视化流程包括可视化输入、可视化处理和可视化输出等过程。通过把各类数据最直观呈现出来，可视化技术能辅助人们用图形、图像对抽象数据进行分析，也被称作“用眼睛思考”的技术。

    近年来，随着可视化技术不断发展，各行各业都对实现数据一站式整合、挖掘、分析及可视化提出了迫切需求。数据可视化的展示形式也相应地从单一图形向着地图、气泡图、树图、仪表盘等多种形式蓬勃发展，甚至还出现了各类可视化专业应用软件。目前，已出现的三维可视化应用软件，借助三维图形库表现数据信息，应用领域涉及产品设计、建筑、医学、地球科学等诸多领域，再融入即将大规模应用的虚拟现实技术，可视化已经把我们带入了“数据王国”的奇幻世界中。

    数字化战场上，可视化技术将成为战争胜负的“预言家”。敌我位置、战场态势、部署情况及损耗、战果等数据信息都需要及时反馈给指挥员，可视化技术可有力提升作战分队的信息获取能力。目前，以美国为代表的西方国家，已将战场可视化作为未来战争信息优势获取的核心技术，正在加紧开展相关应用领域的研究工作。随着现代战争作战维度的拓展，战场可视化正向着陆、海、空、天以及电磁网络空间全维度发展。

    打通战场数据“最后一公里”

    随着大数据和物联网技术在军事领域的实践运用，海量数据已成为重要的战略资源，也是各军事大国竞相争夺的战略新高地。大数据时代的战场指挥员必须掌握战场数据处理能力，能根据数据得到准确信息并做出决策。可视化技术恰恰可以填补战场大数据应用的“最后一公里”，必将对作战指挥方式产生深远影响。随着可视化技术的发展完善，预计它将对战场指挥决策、战术论证评估、装备科学管理和后勤保障建设带来革命性影响。

    ——在战场指挥决策领域，数据可视化将带领指挥决策进入数字化作战新时代。地图、态势图和沙盘都是有着悠久历史的可视化手段，未来通过战场可视化技术，能根据战场数据实时构建战场态势详图，甚至还能通过三维视图和虚拟现实技术建立逼真的“虚拟战场”。在这种决策环境下，各类信息化装备早已织成一体化“数据网”，战场指挥员不仅能快速准确获取战场信息，甚至还能进一步由战术数据激发出作战方式的“无尽联想”。

    ——在战术论证评估领域，战场可视化为计算机训练模拟和作战推演提供“改头换面”的新手段。战场指挥员在进行训练模拟、作战构想和战术评估时，再也不需要对着密密麻麻的数据“发呆”。可视化将为他们提供更为直观的战场态势呈现，有利于指挥员全面了解战场态势与战术应用关系，将进一步调动指挥员的主观能动性，成为打开“智胜”未来战场之门的一把“金钥匙”。

    ——在装备科学管理领域，武器装备研发网络化平台和可视化管理，已成为各军事大国创新装备管理的一大趋势。美军目前提出了“感知与响应保障”计划，强调发展武器装备网络化管理系统，力图实现装备管理与作战和情报网络的无缝链接。同时，可视化技术还可应用于装备性能参数数据库，装备研究可借助先进可视化仿真引擎和数字建模技术，实现更为科学合理的发展应用。

    ——在后勤保障建设领域，可视化技术将为信息化战场提供更“数字化”的联勤保障能力。战场后勤的可视化除包括各类部队及人员的动向，还包括指挥控制系统、电磁网络通信及大量后勤流转数据的直观显示。美军目前正通过遍布全球的信息收集设备，采集后勤保障的实时数据信息，通过可视化技术实现后勤物资调配的数字化、智能化管理。（张乃千 王鹏）