前言
指挥信息应用服务,是作战信息保障的重要内容,是有效开展作战指挥活动和部队行动的基本依托,是将信息优势转化为决策优势、行动优势的关键。俄乌冲突中各类战场信息呈指数级增长,大量冗余信息干扰了作战指挥活动的及时性和准确性,而在役的指挥信息服务系统,又由于服务模式较为传统,智能技术应用不足,导致服务质量不能完全满足指挥活动按需、精准、高效的需求。本书针对指挥信息量多源异构、关联性弱,指挥信息应用服务模式单一、针对性不强等问题,从多视角对指挥信息流开展建模分析,在明晰应用服务需求的基础上,设计基于知识图谱的指挥信息深度应用服务框架,探索解决跨业务领域指挥信息知识图谱构建、不完全时序指挥信息知识推理补全、指挥信息深度应用服务模式设计 3 个关键问题。本书的主要内容包括以下 6 个方面。(1)设计多视角的指挥信息流模型。针对指挥信息深度应用服务中 什么环节、以什么方式、为谁、提供什么 等内在机理性问题难以准确刻画的问题,选择 反舰作战掌握判断情况 这一典型指挥活动场景作为样本,采用 IDEF0 活动建模工具,从指挥活动和应用服务活动视角,构建了指挥信息流模型,分析了指挥信息的流动、形态变化、交互关系等内在规律,进而准确描述了指挥信息深度应用服务应具备的能力。(2)构建基于知识图谱的指挥信息深度应用服务框架。针对民用领域中通用、垂直领域知识图谱技术框架在解决指挥信息知识图谱构建中适用性不足的问题,比较分析了通用与垂直领域知识图谱技术框架特性,确定了基于知识图谱的指挥信息深度应用服务框架构建的总体策略和基本思路,进而设计了基于知识图谱的指挥信息深度应用服务框架,分析提炼了需要解决的 3 个关键性问题。(3)提出跨业务领域指挥信息知识图谱构建方法。针对指挥信息知识图谱构建中,数据来源广、形态多模、结构多样的问题,确定了 垂直领域构建 + 跨领域融合 的指挥信息知识图谱构建策略,提出了基于关系映射的关系型数据知识获取方法和基于多头注意力机制的军事文本实体关系联合抽取方法,构建了垂直领域知识图谱,设计了基于关系结构与属性语义联合嵌入的实体对齐方法,实现了跨业务领域指挥信息知识图谱融合。实验结果表明,所提出方法具备较高的性能。
基于知识图谱的指挥信息深度应用服务研究
(4)提出不完全时序指挥信息知识推理补全方法。针对跨业务领域指挥信息知识图谱完备性差、时序特征信息难关联的问题,基于图卷积神经网络模型,设计了一种融合语义和结构信息的静态知识推理方法,实现了静态知识图谱的推理与补全,通过设计一种多关系选择聚合器,提出了基于多关系选择与循环事件网络的动态知识推理方法,实现了动态知识图谱的实体和关系预测。实验结果表明,两种方法均可有效提高知识图谱推理效果。(5)设计基于知识图谱的指挥信息深度应用服务模式。围绕指挥信息深度应用服务需求,设计优化了指挥信息深度应用服务模式,具体设计了基于知识图谱的指挥信息语义搜索、智能问答、主动推荐等服务模式的实现过程;选择指挥员关键信息需求保障这一典型场景,构建了基于实体特征增强的知识图谱问答模型,该方法能够充分利用问题的主题实体特征,准确识别用户的问题意图。实验结果表明,相比传统的问答系统,该方法可有效提高智能问答的准确性。(6)设计实现指挥信息深度应用服务系统并进行典型应用验证。围绕指挥信息深度应用服务验证,设计了指挥信息深度应用服务系统,实现了多模态指挥信息知识获取、知识融合、知识推理等功能,能够提供语义搜索、智能问答、主动推荐等服务。基于该系统,选取指挥员关键信息需求保障、事件影响力分析和作战体系可视化分析等典型场景进行了应用验证。
目录
第 1 章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 选题来源
1.1.2 研究背景
1.1.3 研究目的及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 信息服务研究现状
1.2.2 知识图谱研究现状
1.2.3 研究现状述评
1.3 研究内容与组织结构
1.3.1 研究内容
1.3.2 组织结构
第 2 章 基于知识图谱的指挥信息深度应用服务基础理论
2.1 指挥信息应用服务
2.1.1 指挥信息的概念
2.1.2 指挥信息应用服务的概念
2.1.3 指挥信息应用服务的主要流程
2.1.4 指挥信息应用服务面临的矛盾问题
2.2 指挥信息深度应用服务
2.3 基于知识图谱的指挥信息深度应用服务
2.3.1 知识图谱的基本原理
2.3.2 基于知识图谱的指挥信息深度应用服务主要任务
2.3.3 基于知识图谱的指挥信息深度应用服务的优势
2.4 本章小结
第 3 章 基于多视角的指挥信息流建模与应用能力需求分析
3.1 方法选择与分析思路
3.2 典型指挥活动信息流建模与分析
3.2.1 典型指挥活动场景选择
3.2.2 基于指挥活动视角信息流建模与分析
3.2.3 基于服务活动视角信息流建模与分析
3.3 指挥信息深度应用服务能力
3.3.1 海量多源异构指挥信息快速精确获取能力
3.3.2 跨业务领域指挥信息融合能力
3.3.3 非完备指挥信息推理预测能力
3.3.4 面向多元需求的指挥信息应用服务支持能力
3.4 本章小结
第 4 章 基于知识图谱的指挥信息深度应用服务框架与关键问题
4.1 问题提出与解决思路
4.1.1 问题提出
4.1.2 解决思路
4.2 总体策略
4.2.1 技术框架对比分析
4.2.2 总体策略设计
4.3 框架设计
4.3.1 设计思路
4.3.2 框架结构
4.4 关键问题分析
4.4.1 跨业务领域指挥信息知识图谱构建问题
4.4.2 不完全多时序指挥信息知识推理补全问题
4.4.3 面向多元服务需求的指挥信息应用服务模式设计问题
4.5 本章小结
第 5 章 跨业务领域指挥信息知识图谱构建
5.1 问题提出与解决思路
5.1.1 问题提出
5.1.2 解决思路
5.2 构建策略分析
5.2.1 知识图谱构建方法对比分析
5.2.2 指挥信息数据形态分析
5.2.3 跨领域指挥信息知识图谱库构建框架设计
5.3 面向结构化指挥信息的知识获取方法
5.3.1 任务描述
5.3.2 基于关系映射的关系型数据知识获取框架
5.3.3 实例验证
5.4 面向非结构化指挥信息的知识获取方法
5.4.1 任务描述
5.4.2 基于多头注意力机制的军事文本实体关系联合抽取模型
5.4.3 基于 DGCNN + 概率图的军事实体关系联合抽取方法
5.4.4 实验数据集及评价指标
5.5 跨业务领域指挥信息知识图谱融合方法
5.5.1 任务描述
5.5.2 基于关系结构与属性语义联合嵌入的实体对齐模型
5.5.3 实验数据集及评价指标
5.6 本章小结
第 6 章 不完全多时序指挥信息知识推理补全
6.1 问题提出与解决思路
6.1.1 问题提出
6.1.2 解决思路
6.2 不完全指挥信息知识图谱静态知识推理方法
6.2.1 任务描述
6.2.2 融合语义和结构信息的静态知识推理模型
6.2.3 实验数据集及评价指标
6.3 时序指挥信息知识图谱动态知识推理方法
6.3.1 任务描述
6.3.2 基于多关系选择与循环事件网络的动态知识推理模型
6.3.3 实验数据集及评价指标
6.4 基于对比事件网络的动态军事事件推理方法
6.4.1 任务描述
6.4.2 基于对比事件网络的动态军事事件推理模型框架
6.4.3 实验数据集及评价指标
6.5 本章小结
第 7 章 基于知识图谱的指挥信息深度应用服务模式
7.1 问题提出与解决思路
7.1.1 问题提出
7.1.2 解决思路
7.2 面向多元需求的指挥信息深度应用服务模式设计
7.2.1 指挥信息应用服务需求类型分析
7.2.2 基于知识图谱的指挥信息深度应用服务模式设计
7.2.3 基于知识图谱的指挥信息语义搜索模式
7.2.4 基于知识图谱的指挥信息智能问答服务模式
7.2.5 基于知识图谱的指挥信息主动推荐服务模式
7.3 基于知识图谱的指挥员关键信息智能问答服务模式实现
7.3.1 任务描述
7.3.2 基于实体特征增强的知识图谱深度问答模型
7.3.3 实验数据集及评价指标
7.4 本章小结
第 8 章 指挥信息深度应用服务的未来发展
8.1 指挥信息深度应用服务面临的挑战
8.1.1 数据质量与规模问题
8.1.2 算法与模型的适应性难题
8.1.3 多技术融合的协同障碍
8.2 指挥信息深度应用服务未来发展趋势与策略
8.2.1 智能化决策支持深化
8.2.2 多模态信息融合拓展
8.2.3 自主适应与学习能力提升
8.3 新技术在指挥信息深度应用服务中的应用前景
8.3.1 知识图谱技术:构建智能指挥的知识基石
8.3.2 计算机视觉技术:让战场 尽收眼底
8.3.3 自然语言处理技术:打破信息沟通壁垒
8.3.4 多模态技术:全方位感知战场态势
8.3.5 生成式人工智能技术:创新指挥决策模式
8.4 本章小结
第 9 章 加快推进指挥信息深度应用服务建设运用对策建议
9.1 加强顶层设计
9.1.1 深入研究智能化作战规律,科学优化体系结构
9.1.2 优化指挥机构设置编组,加快融入联合作战指挥体系
9.1.3 着眼数据融合运用,建立健全组织管理机构
9.2 促进政策机制
9.2.1 优化智能化军事需求研究机制
9.2.2 创新指挥信息应用服务机制
9.3 形成系统生态
9.3.1 智能化信息应用服务体系构建
9.3.2 智能化信息服务保障创新运用
9.3.3 规范作战数据体系标准
9.4 深化军民融合
9.4.1 开拓视野,发掘基础潜力
9.4.2 寓军于民,协同发展
9.5 加快人才培养
9.5.1 依托院校,加强人才培养
9.5.2 健全机制,重视人才引进
9.5.3 优化环境,激发人才活力
参考文献