互聯(lián)網(wǎng)IDC圈5月19日報道，近年來，隨著全球新一代信息技術(shù)和應(yīng)用的興起，大數(shù)據(jù)浪潮席卷全球。為應(yīng)對龐雜數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)及繼續(xù)謀求信息優(yōu)勢，迎接“大數(shù)據(jù)”時代的來臨，2012年3月，美國發(fā)表了《大數(shù)據(jù)研發(fā)倡議》，美國國防部及國防高級研究計劃局(DARPA)在同期發(fā)布的大數(shù)據(jù)項目清單中列出了10項研究計劃，開發(fā)相應(yīng)工具盒技術(shù)，大力提升獲取、管理和分析大數(shù)據(jù)的能力，正式把大數(shù)據(jù)研發(fā)提升為國家戰(zhàn)略，并作為美軍建設(shè)的戰(zhàn)略重點。大數(shù)據(jù)項目作為一種新興的技術(shù)極有可能對美國的國家安全戰(zhàn)略、軍事戰(zhàn)略、軍隊建設(shè)、作戰(zhàn)理論等方面產(chǎn)生重大影響。

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美軍面臨的大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)

對于美軍來說，隨著信息化建設(shè)的繼續(xù)深入發(fā)展，各種新技術(shù)、新武器不斷涌現(xiàn)，以及各級別的“系統(tǒng)集成”越來越復雜，在處理信息以及數(shù)據(jù)方面也開始遭遇各種挑戰(zhàn)，主要有以下幾種情況：

1)海量戰(zhàn)場數(shù)據(jù)無法得到及時、高效的處理。信息化條件下的作戰(zhàn)，戰(zhàn)場態(tài)勢數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出新的特點：來源廣泛、容量巨大、更新頻繁。為了提高對戰(zhàn)場態(tài)勢的感知，美軍綜合運用了無人機、傳感器等偵察手段，其雷達、光電、聲音、影像偵察能力已經(jīng)實現(xiàn)了對戰(zhàn)場的全覆蓋，但所帶來的問題是：隨著數(shù)據(jù)量的大幅增加，僅僅依靠現(xiàn)有信息技術(shù)，美軍已不能及時高效地分析和處理這些數(shù)據(jù)，而且持續(xù)更新的數(shù)據(jù)對系統(tǒng)的存儲能力也提出了更高的要求，海量數(shù)據(jù)甚至會造成系統(tǒng)癱瘓。

2)數(shù)據(jù)壁壘高阻礙了數(shù)據(jù)融合。美軍認為，影響數(shù)據(jù)融合的壁壘主要有：在體制上，相關(guān)部門往往各自為營，存在重復開發(fā)、標準各異等問題，而且出于對自身利益的考慮，可能會獨享情報，無法做到信息共享;在格式上，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，博客、聊天室、論壇等成為獲取情報數(shù)據(jù)的新來源。這就帶來了除結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以外的新型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如半結(jié)構(gòu)化的HTML、XML數(shù)據(jù)以及非結(jié)構(gòu)化的圖形、圖像、視頻、音頻數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)擁有自己的特性和模式。為了適應(yīng)信息集成的需要，各種數(shù)據(jù)必須建立統(tǒng)一的格式標準，建立一種能夠容納和處理各種數(shù)據(jù)格式的綜合集成的數(shù)據(jù)庫。

3)數(shù)據(jù)庫漏洞增多，信息安全存在隱患。信息安全是一個存在已久的問題，而數(shù)據(jù)則是信息的重要載體。隨著數(shù)據(jù)量的爆炸性增長，一方面，數(shù)據(jù)庫漏洞越來越多，可攻擊的目標也隨之增加，且攻擊目標將更為暴露;另一方面，隱藏在海量數(shù)據(jù)中的攻擊行為往往難以被及時探測。數(shù)據(jù)安全是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的根本保障，核心數(shù)據(jù)的泄露將對整個戰(zhàn)局造成致命性影響。因此，必須研發(fā)出可靠的防護措施，以確保信息安全。

美國大數(shù)據(jù)政策及其軍事項目研發(fā)

近年來，美國奧巴馬政府從戰(zhàn)略高度看待大數(shù)據(jù)問題，出臺了相關(guān)政策文件。2010年12月，美國總統(tǒng)行政辦公室、總統(tǒng)科技顧問委員會提交了題為“設(shè)計數(shù)據(jù)化未來”的報告。該報告通過對事關(guān)聯(lián)邦機構(gòu)未來發(fā)展的五大問題的分析，提出國家安全和國土安全部門在網(wǎng)絡(luò)信息領(lǐng)域應(yīng)具備的能力，并進一步闡述了大規(guī)模數(shù)據(jù)管理與分析的重要性及存在的研究挑戰(zhàn)。在上述報告的基礎(chǔ)上，奧巴馬政府綜合其他各智庫的意見，于2012年3月29日發(fā)布了“大數(shù)據(jù)研發(fā)倡議”，將大數(shù)據(jù)研發(fā)提升為國家政策。

美國政府旨在通過此舉實現(xiàn)效率大化，即利用較少的投入帶動全國各部門對大數(shù)據(jù)項目的研發(fā)。總統(tǒng)科技助理兼白宮科技政策辦公室主任約翰·霍爾德倫博士在“大數(shù)據(jù)研發(fā)倡議”新聞發(fā)布會上指出：正如聯(lián)邦政府過去在信息技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的投入，曾經(jīng)推動超級計算機的快速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生那樣，我們今天發(fā)布的這個倡議，將確保我們有能力將大數(shù)據(jù)用于科學發(fā)現(xiàn)、環(huán)境與生物醫(yī)藥研究、教育和國家安全。目前，該文件尚處于保密階段。

根據(jù)白宮發(fā)布的新聞稿，奧巴馬政府推進大數(shù)據(jù)研發(fā)項目的目的是：

1)發(fā)展前沿核心技術(shù)，以滿足搜集、存儲、防護、管理、分析和共享海量數(shù)據(jù)的要求;

2)利用上述技術(shù)，推動科學與工程領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)造，增強國家安全，轉(zhuǎn)變教育方式;

3)儲備人力資源，以滿足發(fā)展和利用大數(shù)據(jù)技術(shù)的需求。

目前，共有6個部門和機構(gòu)為推動該倡議承擔了任務(wù)，包括：國家科學基金會、國家衛(wèi)生研究院、能源部、國防部及國防高級研究計劃局、美國地質(zhì)調(diào)查局。

國防部及其下屬國防高級研究計劃局現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)項目共有10個。其中，具有代表性的項目是：數(shù)據(jù)到?jīng)Q策、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部威脅、影像檢索與分析和X-數(shù)據(jù)項目。

1)多尺度異常檢測(ADAMS)項目。解決大規(guī)模數(shù)據(jù)集的異常檢測與表征問題。在此背景下，數(shù)據(jù)中的異常為在各種現(xiàn)實背景下搜集另外可操作的信息提供了線索。

2)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部威脅項目。該項目的目的是通過采用新式網(wǎng)絡(luò)威脅判斷技術(shù)，提高探知網(wǎng)絡(luò)活動的精度、頻度和速度，從而及早暴露和防范對手的破壞活動，并提升己方的網(wǎng)絡(luò)安全水平。尋求研究新的方法檢測軍方計算機網(wǎng)絡(luò)中的符合網(wǎng)絡(luò)間諜特征的活動，旨在提高檢測網(wǎng)絡(luò)威脅的準確度、比例與速度。

3)洞察力項目。以解決當前情報、監(jiān)視與偵察系統(tǒng)中的重要不足，旨在研發(fā)一種資源管理系統(tǒng)，通過分析成像和非成像傳感器及其他來源的信息，自動識別威脅網(wǎng)絡(luò)和非常規(guī)作戰(zhàn)行動。

4)機器讀取項目。通過研發(fā)學習系統(tǒng)，處理自然文本并在知識庫中插入產(chǎn)生的語義表示，而非依賴于當前用于知識表達昂貴且費時的處理過程。

5)“心靈之眼”項目。旨在開發(fā)一種可在機器上應(yīng)用的“可視化情報”能力。

6)面向任務(wù)的彈性“云”項目。旨在開發(fā)檢測、診斷和應(yīng)對攻擊的技術(shù)，為“云”計算環(huán)境建立有效的“社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)體系”，應(yīng)對“云”計算中固有的安全挑戰(zhàn)。

7)加密數(shù)據(jù)的編程運算項目。旨在為運算中的數(shù)據(jù)開發(fā)其在應(yīng)用的整個過程中保持加密狀態(tài)所需的切實可行的做法與相關(guān)的現(xiàn)代編程語言，克服在“云”計算環(huán)境內(nèi)信息安全面臨的主要挑戰(zhàn)。

8)影像檢索與分析項目。其目的是開發(fā)一套系統(tǒng)，使軍事圖像分析員有能力開發(fā)收集到的大量視頻內(nèi)容，使分析員能夠為有價值的活動與事件建立起預(yù)警功能。該項目一旦取得成功，分析人員將能從海量視頻庫中快速、精確地檢索特定的視頻內(nèi)容，由此便能充分、高效地挖掘影像中隱藏的有用信息。

9)X-數(shù)據(jù)項目。該項目的主要內(nèi)容是：通過開發(fā)大容量數(shù)據(jù)分析所需的可擴展算法，以便處理分布式數(shù)據(jù)存儲庫中的不規(guī)則數(shù)據(jù);通過開發(fā)高效的人機互動設(shè)備和可視用戶界面技術(shù)，以便在多樣化任務(wù)中更好、更快地執(zhí)行操作。旨在為分析大量半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)開發(fā)計算技術(shù)和軟件工具，主要解決處理分布式數(shù)據(jù)存儲中不完整數(shù)據(jù)的可擴展算法，以及用于各種任務(wù)、可迅速定制，方便視覺推理的有效的人機交互工具。

10)數(shù)據(jù)到?jīng)Q策項目。該項目的主要內(nèi)容是：首先，通過各種新途徑充分利用海量數(shù)據(jù)，整合感知、認知和決策保障系統(tǒng)，以創(chuàng)造一種真正自主的系統(tǒng)，使之可以自主機動作業(yè)并做出決策;其次，提高態(tài)勢感知水平，以協(xié)助作戰(zhàn)人員和分析人員，并為作戰(zhàn)行動提供更好的保障。國防部正在研發(fā)新技術(shù)，以使分析員從各種語言的文本中獲取信息的能力提高100倍，目的是使分析員查知各類目標、活動和事情的能力取得相似程度的提升。

目前，在《大數(shù)據(jù)研發(fā)倡議》中，國防部僅負責數(shù)據(jù)到?jīng)Q策這一個項目;國防高級研究計劃局負責其余的9個項目，并已經(jīng)開始啟動X-數(shù)據(jù)項目。

美軍大數(shù)據(jù)項目研發(fā)的進展

美國政府除正式出臺了大數(shù)據(jù)研發(fā)政策文件外，還在組織機構(gòu)上對大數(shù)據(jù)研發(fā)項目加強了管理，在資金上加大了投入。

美國白宮科技政策辦公室專門成立了“大數(shù)據(jù)高級指導小組”，以協(xié)調(diào)和推動政府在這一關(guān)鍵領(lǐng)域的投入。

報告“設(shè)計數(shù)據(jù)化未來”認為，聯(lián)邦政府在大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)上投入不足。針對此問題，國防部除了承擔在“大數(shù)據(jù)研發(fā)倡議”中的任務(wù)外，每年還將通過一系列項目，在軍事部門中投入約2.5億美元用于大數(shù)據(jù)研發(fā)，其中6000萬美元用于新設(shè)立的研究項目。此外國防高級研究計劃局已開始研發(fā)的X-數(shù)據(jù)項目每年耗資約2500萬美元，并將持續(xù)4年。

國防部還與一些知名大學和大型企業(yè)簽訂了有關(guān)大數(shù)據(jù)項目的合同，以便充分利用知名大學的人才資源和大型企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢，提高研發(fā)效率。例如，2011年，國防高級研究計劃局同佐治亞理工學院簽訂了一份價值270萬美元的技術(shù)研發(fā)合同，以幫助解決大數(shù)據(jù)的技術(shù)挑戰(zhàn)。該合同屬于X-數(shù)據(jù)項目的組成部分，以解決可擴展分析和數(shù)據(jù)處理技術(shù)難題。2013年2月5日，Continuum Analytics公司宣布，已收到計劃局300萬美元的研究經(jīng)費，為大型多維度數(shù)據(jù)集的交互搜索開發(fā)Numpy、SciPy和可視化技術(shù)。

此外，為了推動大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的創(chuàng)新，以滿足各類要求，美國國防部還將舉辦一系列公開的大獎賽，以提高科技人員的積極性和主動精神。

本文標題：大數(shù)據(jù)在美國軍事及民用航天領(lǐng)域中的應(yīng)用
網(wǎng)頁路徑：http://aaarwkj.com/article38/chpppp.html

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