Об актуальных проблемах автоматизации управления войсками
«ВОЕННАЯ МЫСЛЬ» №3.2005 г . (стр. 28-32)
ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ВООРУЖЕННЫХ СИЛ
Об актуальных проблемах автоматизации управления войсками
Полковник О.В. БАЛАШОВ, кандидат технических наук
РАЗВИТИЕ военного дела в прошедшее десятилетие можно охарактеризовать как начало нового периода, в котором основным содержанием вооруженной борьбы становится противоборство войск, оснащенных высокоэффективными автоматизированными системами, комплексами высокоточного оружия и способных в кратчайшие сроки решать любые стратегические и оперативные задачи. Это объективно обусловливает возрастание роли и значения начального периода войны, сущность которого могут составить операции, проводимые в воздушно-космическом пространстве.
Из-за закономерного усиления зависимости хода и исхода военных действий от результатов противоборства в воздушно-космической сфере повышаются требования к эффективности противовоздушной обороны. Однако анализ применения сил и средств ПВО в локальных войнах и вооруженных конфликтах недавнего прошлого показывает, что эффективность ПВО остается невысокой. Не анализируя все причины относительно низкой эффективности современной ПВО, остановлюсь лишь на вопросах, являющихся, на мой взгляд, исходными в решении проблем управления войсками при осуществлении противовоздушной обороны.
Для объединения усилий всех сил и средств, участвующих в борьбе с воздушным противником, в целях надежного прикрытия войск и объектов, обеспечения их действия по единому замыслу настоятельно необходимо внести изменения в организацию противовоздушной обороны и управления войсками в бою и операции. В ПВО должны принимать участие все силы и средства, способные вести борьбу с воздушным противником. Для успешной координации их действий требуется создание единой АСУ войсками, и прежде всего в тактическом звене. При этом особенно важна взаимная увязка подсистем АСУВ при их совместном функционировании в процессе планирования боевых действий и управления ими. Однако для интеграции по «горизонтали» явно недостаточно единого информационного и лингвистического обеспечения программно-технических комплексов (ПТК). Требуется унифицированное общесистемное программное обеспечение для решения задач, единых для любой АСУ (сбор и обработка информации, планирование боевых действий и управление ими и т. п.).
Следующая проблема повышения качества управления войсками (силами) связана с созданием комплексов информационно-расчетных задач (ИРЗ) и моделей, т. е. специального программного обеспечения (СПО) АСУВ. В работах многих военных теоретиков указывается, что ИРЗ для проведения оценки результатов боевых действий по предназначению делятся на штабные и исследовательские.
Исследовательские модели используются при обосновании способов построения и применения вооружения и боевой техники, группировок войск, а также при исследовании целого ряда других важных научных вопросов.
Штабные модели предназначаются для непосредственного использования в штабах в процессе управления боевыми действиями. Основное их предназначение - получение количественных значений показателей для обоснования принимаемых решений.
Анализ АСУВ войсковой ПВО показывает, что в основе их СПО (информационных и информационно-расчетных задач и моделей) лежат исследовательские модели, приспособленные для решения в ПТК. Долгое время считалось, что исследовательская и штабная модели (методики) не должны в принципе отличаться друг от друга (в штабной модели ряд параметров можно заменить усредненными коэффициентами). А правильный ли это подход?
Эксперименты с имитационными моделями и последующий анализ результатов показали, что построенные на одних и тех же принципах, но только «упрощенные» по сравнению с исследовательскими моделями штабные модели малоинформативные и мало что могут добавить в решение командира.
Исследовательские модели (аналитические и имитационные) не предусматривают возможности явного представления закономерностей боевых действий в виде причинно-следственных цепочек, связывающих отдельные элементы обстановки, принимаемого решения и результаты боевых действий, так как их формирование сопряжено с конкретизацией «вклада» каждого элемента в результаты боевых действий. А это возможно лишь путем целенаправленного всестороннего экспериментирования с моделью боевых действий, что требует значительных затрат времени и больших творческих усилий.
Таким образом, существующие исследовательские (аналитические и имитационные) модели боевых действий - это лишь инструмент прогнозирования возможного хода и исхода боевых действий при заданных вариантах решений сторон, в то время как задачей командира является определение наиболее рационального варианта в конкретных сложившихся условиях.
Командир (штаб) при планировании боевых действий испытывает острый дефицит в достоверной информации и времени. Следовательно, он должен работать с другими штабными моделями, а именно не с «усеченными» исследовательскими, а специально созданными, в которых должен использоваться иной, чем в исследовательских моделях, оценочный аппарат.
В основе исследовательских моделей лежит оценка прогнозируемой эффективности выполнения задачи. Для получения данной оценки необходима информация о действиях своих войск и противника. Имеющаяся в распоряжении командира (штаба) информация является неточной, противоречивой, неполной и недостаточной, т. е. неопределенной, что вызвано трудной предсказуемостью «поведения» противника и среды, нечеткостью постановок задач и др.
Для снятия неопределенности требуется статистическая информация. В принципе наработать относительно надежную статистическую информацию можно в мирное время в научно-исследовательских учреждениях и учебных заведениях на моделях, рассматривая сотни вариантов и получая оценку эффективности выполнения задачи в усредненных условиях. Однако, как известно из опыта войн и вооруженных конфликтов, противник ни в одном бою не действовал по шаблону, а значит, использование такой статистической информации вряд ли будет способствовать принятию командиром рациональных решений. Из этого можно сделать вывод, что распределение факторов, влияющих на эффективность вооруженного противоборства, не поддается корректному статистическому анализу, а следовательно, применение аппарата теории вероятностей неизбежно приведет к ошибкам.
Сравнительный анализ нескольких оценочных аппаратов показал, что в теории принятия решений для оценки качества принимаемых решений в условиях нестатистической неопределенности наиболее применим аппарат теории возможностей. Она основана на теории нечетких множеств и нечеткой логики. Аппарат нечеткой логики позволяет учитывать то, что любой объект может более или менее соответствовать некоторой категории, к которой его хотели бы отнести. Одно из преимуществ теории возможностей заключается в том, что она позволяет одновременно моделировать неточность (в форме нечетких множеств) и количественно характеризовать неопределенность (в форме пары чисел «возможность - определенность»). Использование аппарата теории возможностей требует меньшего объема статистической информации для получения оценки.
Однако существующая теория возможностей не располагает методическим аппаратом, обеспечивающим практическую разработку моделей оценки возможностей по выполнению задач объектами организационно-технических систем в различных предметных областях.
В Военном университете войсковой ПВО ВС РФ разработана методика построения моделей для оценки возможностей объектов по выполнению задач по функциональному предназначению. Выполнен прототип комплекса моделей для принятия решений, использующий в качестве интегральной оценки функционирования системы не эффективность, а возможность выполнения огневых, разведывательных задач и задач по управлению и техническому обеспечению на основе аппарата теории возможностей, нечеткой логики и нечеткого ситуационного вывода. Казалось бы, цель достигнута.
Однако дальнейшие эксперименты с созданным прототипом комплекса моделей показали, что реализация в ПТК отдельных задач не приносит должного эффекта при достижении цели управления (а иногда становится помехой, так как требуются дополнительные затраты на комплексирование разнородных систем).
Известно, что боевые действия - это процесс с двумя группами субъектов управления и взаимно непримиримым характером целей и действий. И если говорить, что одной из самых острых проблем подготовки боя является его моделирование в темпе реально протекающих событий, то здесь имеется в виду не просто моделирование отражения ударов СВН и получение результатов, а прежде всего моделирование выработки решения той или иной стороной, а уж затем моделирование физического противоборства. Таким образом, модель боевых действий - это неразрывная совокупность двух моделей: модели выработки решения и модели реализации решения.
В отличие от традиционной трактовки предполагается, что решение есть процесс, связанный с построением последовательности действий для достижения сформированной цели. Полученное с помощью модели решение есть сценарий (описание процесса управления), содержащий описание исходной и целевой ситуации и последовательности действий по переводу объекта управления из исходной ситуации в целевую.
При традиционной технологии создание ЙРЗ начинается с субъективного восприятия заказчиком объективной цели управления, которая приводит к появлению задачи в виде идеальной модели. Затем эта задача претерпевает ряд изменений, последовательно трансформируясь из одной формы представления в другую: вербальная постановка - математическая модель - алгоритмическое описание - программная реализация.
Как видно, многофазный характер разработки ИРЗ повышает вероятность потери информации, поскольку в реализации каждой фазы участвуют специалисты, оперирующие специфическими понятиями и терминологией. Кроме того, практика разработки уникальных моделей и алгоритмов для каждой конкретной задачи изживает себя, так как прикладных задач управления оказалось настолько много, что просто физически командир не успеет их использовать в отведенное для подготовки к боевым действия время.
Предварительные проработки показали перспективность иного подхода, а именно синтеза моделей в ходе принятия решения командиром с использованием соответствующей подсистемы (рис.).
В такой подсистеме блок идентификации текущей ситуации осуществляет идентификацию текущей ситуации и генерацию решений, соответствующих этой ситуации. Блок планирования предназначен для формирования вариантов целевой ситуации и вариантов планов боевых действий. Блок оперативного управления проводит оценку (сравнение) текущей ситуации с соответствующей ей ситуацией в ранее сформированном плане и вырабатывает корректирующие решения. Диалоговый транслятор распараллеливает программные модули в процессе трансляции и реализует преобразование исходного кода каждого программного модуля в машинный код.
Результатом работы является формирование модулей управляющих решений (задач), содержание которых заранее неизвестно и определяется условиями обстановки. В последующем полученные результаты анализируются и оцениваются в блоке планирования в целях выработки обоснования для принятия решения.
Анализ процессов управления, «охватываемых» современными АСУВ, показывает, что технология автоматизированного управления в большинстве из них сводится к автоматизации процессов формирования документов и обмена ими. При планировании комплекс задач применяется для обмена данными и проведения основных расчетов, результаты которых учитываются командиром (штабом) при неавтоматизированной разработке планов боевых действий. Тем самым использование ИРЗ предполагает облегчение работы командира (штаба) при планировании боевых действий, но не направлено на автоматизацию собственно процесса планирования. В частности, практически невозможно автоматизированное решение таких задач, как многовариантная разработка замысла на предстоящие действия, согласование замыслов подчиненных объектов, детализация замыслов и представление их в виде различного рода планов, оценка качества планов, а также ряда других задач, выполняемых при планировании. Кроме того, представление плана в виде документа (в формате текстового редактора или графического изображения) не позволяет производить его машинную обработку (например, просматривать возможную динамику предстоящих действий войск).
При оперативном управлении комплекс задач используется в основном для обмена и обработки данных, а также для решения задач распределения усилий и целераспределения. Вместе с тем неавтоматизированными остаются основные задачи оперативного управления: оценка текущей обстановки, вскрытие замысла противника, оценка хода реализации планов, их коррекция, оценка необходимости перепланирования выполнения задачи.
Было бы целесообразно при создании перспективных АСУВ сконцентрировать усилия на предоставлении командиру (пользователю) возможностей по манипулированию задачами объектов в процессе планирования их предстоящих действий и оперативного управления действиями объектов.
Военная мысль. 1996. № 4. С. 40-45; 2001. № 6. С. 19-22; 2002. № 5. С. 51-54; 2004. № 1. С. 32-39; 2004. № 3. С. 33-37.
Безуглый А.С., Гавриленко СП. Об информационном моделировании в АСУВ// Военная мысль. 1994. № 5. С. 29-33.
Ночевкин В.Н. Проблемы создания штабных информационных технологий принятия решения на операцию// Военная мысль. 1999. № 2. С. 30-33.
Борисов А.Н., Алексеев А.В., Меркурьев Г.В. и др. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений. М.: Радио и связь, 1989;Дюбуа Д.,Прад А. Теория возможностей. Приложения к представлению знаний в информатике. М.: Радио и связь, 1990.
Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений/Пер, с англ. Под ред. Н.Н. Моисеева и С.А. Орловского. М.: Мир, 1976.
Кежаев В.А. Конструктивно-функциональный подход к моделированию задач управления войсками и оружием// Военная Мысль. 1996. № 6. С. 26-31.
