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智能作战仿真平台以及智能作战仿真平台的数据处理方法

摘要

本申请涉及一种智能作战仿真平台以及智能作战仿真平台的数据处理方法,智能作战仿真平台包括算法提供者、智能作战仿真实体以及通用黑板系统;智能作战仿真平台通过将智能作战算法的参数计算过程与应用过程分离,将算法计算与数据存储过程分离,由算法提供者对智能作战算法的参数进行计算,并发布给订阅该算法的智能作战仿真实体,智能作战仿真实体从通用黑板系统中读取其它协同作战的实体状态,根据协同实体状态以及智能作战算法参数计算当前实体状态,并将当前实体状态写入通用黑板系统,减少了智能作战时实体状态的计算及通信量,提高了仿真效率。

著录项

  • 公开/公告号CN114968227A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-08-30

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 中国人民解放军国防科技大学;

    申请/专利号CN202210490368.5

  • 申请日2022-05-07

  • 分类号G06F8/36(2018.01);G06F16/2458(2019.01);G09B9/00(2006.01);

  • 代理机构华进联合专利商标代理有限公司 44224;

  • 代理人黄恕

  • 地址 410008 湖南省长沙市开福区德雅路109号

  • 入库时间 2023-06-19 16:36:32

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-09-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):G06F 8/36 专利申请号:2022104903685 申请日:20220507

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本申请涉及仿真技术领域,特别是涉及一种智能作战仿真平台以及智能作战仿真平台的数据处理方法。

背景技术

作战装备在经历了“从数量到质量”的转换之后,又重新回到了“从质量到数量”的轨道。传统作战仿真方法是以装备平台为基础,采用实体建模方式,支持传统作战仿真的仿真平台均以实体为基础进行构建。

随着智能作战时代的降临,智能作战装备已经成为智能作战的重要组成部分,智能作战装备主要由碎片状、数量众多、功能单一、异构的群体智能作战单元组成,若采用传统作战仿真平台进行作战仿真,在仿真平台中需对大量实体进行状态计算及数据交互,计算及通信量大,耗时较长。

发明内容

基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够减少智能作战仿真计算及通信量,提高仿真效率的智能作战仿真平台以及智能作战仿真平台的数据处理方法。

第一方面,本申请提供了一种智能作战仿真平台,包括算法提供者、智能作战仿真实体以及通用黑板系统;

算法提供者向智能作战仿真实体展示可供订阅的智能作战算法;

智能作战仿真实体发送订阅请求至算法提供者,订阅请求携带订阅标识以及智能作战仿真实体的实体标识,订阅标识为目标智能作战算法对应的标识,目标智能作战算法为智能作战仿真实体订阅的智能作战算法;

算法提供者响应订阅请求,反馈目标智能作战算法对应的智能作战算法参数至智能作战仿真实体、并反馈订阅标识以及实体标识至通用黑板系统;

智能作战仿真实体根据订阅标识生成协同实体状态查询请求,发送协同实体状态查询请求至通用黑板系统;

通用黑板系统响应协同实体状态查询请求,根据订阅标识查询协同作战的智能作战仿真实体,获取协同作战的智能作战仿真实体的协同实体状态,反馈协同实体状态至智能作战仿真实体;

智能作战仿真实体根据智能作战算法参数以及协同实体状态进行计算,得到当前实体状态;发送携带当前实体状态的写入请求至通用黑板系统;通用黑板系统响应写入请求,写入当前实体状态。

在其中一个实施例中,算法提供者发送目标智能作战算法对应的智能作战算法参数以及智能作战算法配置参数至智能作战仿真实体;智能作战仿真实体根据智能作战算法配置参数进行智能作战算法接口配置,得到已配置的智能作战算法,调用已配置的智能作战算法、并根据智能作战算法参数以及协同实体状态进行计算,得到当前实体状态。

在其中一个实施例中,算法提供者发送历史数据查询请求至通用黑板系统,通用黑板系统响应历史数据查询请求,反馈智能作战仿真实体的历史作战状态数据集至算法提供者;算法提供者根据历史作战状态数据集,对智能作战算法服务对应的智能作战算法进行训练,得到智能作战算法参数。

在其中一个实施例中,算法提供者从通用黑板系统中获取当前实体状态;根据当前实体状态对智能作战算法参数进行更新,得到智能作战算法更新参数;将智能作战算法更新参数分发至已订阅智能作战算法的智能作战仿真实体。

在其中一个实施例中,算法提供者还用于根据智能作战算法参数计算智能作战仿真实体的实体状态,得到仿真实体状态;根据仿真实体状态与当前实体状态的误差,对智能作战算法参数进行更新,得到智能作战算法更新参数。

在其中一个实施例中,智能作战仿真实体还用于获取输入的作战需求参数,根据作战需求参数,生成订阅请求。

在其中一个实施例中,算法提供者提供至少一个基于算法树构建的智能作战算法。

第二方面,本申请提供了一种智能作战仿真平台的数据处理方法,该方法包括:

展示可供订阅的智能作战算法;

响应订阅操作,识别已订阅智能作战算法对应的订阅标识;

根据订阅标识,查询协同作战的智能作战仿真实体的协同实体状态;

基于协同实体状态,确定当前智能作战仿真实体对应的当前实体状态。

在其中一个实施例中,基于协同实体状态,确定当前智能作战仿真实体对应的当前实体状态包括:获取已订阅智能作战算法对应的智能作战算法参数;根据智能作战算法参数以及协同实体状态进行计算,得到当前智能作战仿真实体对应的当前实体状态。

在其中一个实施例中,基于协同实体状态,确定当前智能作战仿真实体对应的当前实体状态;将当前智能作战仿真实体的实体标识与当前实体状态关联存储。

上述智能作战仿真平台以及智能作战仿真平台的数据处理方法,智能作战仿真平台包括算法提供者、智能作战仿真实体以及通用黑板系统;算法提供者向智能作战仿真实体展示可供订阅的智能作战算法;智能作战仿真实体发送订阅请求至算法提供者,订阅请求携带订阅标识以及智能作战仿真实体的实体标识,订阅标识为目标智能作战算法对应的标识,目标智能作战算法为智能作战仿真实体订阅的智能作战算法;算法提供者响应订阅请求,反馈目标智能作战算法对应的智能作战算法参数至智能作战仿真实体、并反馈订阅标识以及实体标识至通用黑板系统;智能作战仿真实体根据订阅标识生成协同实体状态查询请求,发送协同实体状态查询请求至通用黑板系统;通用黑板系统响应协同实体状态查询请求,根据订阅标识查询协同作战的智能作战仿真实体,获取协同作战的智能作战仿真实体的协同实体状态,反馈协同实体状态至智能作战仿真实体;智能作战仿真实体根据智能作战算法参数以及协同实体状态进行计算,得到当前实体状态;发送携带当前实体状态的写入请求至通用黑板系统;通用黑板系统响应写入请求,写入当前实体状态。整个方案通过将智能作战算法的参数计算过程与应用过程分离,将算法计算与数据存储过程分离,由算法提供者对智能作战算法的参数进行计算,并发布给订阅该算法的智能作战仿真实体,智能作战仿真实体从通用黑板系统中读取其它协同作战的实体状态,根据协同实体状态以及智能作战算法参数计算当前实体状态,并将当前实体状态写入通用黑板系统,减少了智能作战时实体状态的计算及通信量,提高了仿真效率。

附图说明

图1为一个实施例中智能作战仿真平台的组网架构示意图;

图2为一个实施例中智能作战仿真过程的流程示意图;

图3为一个实施例中智能作战仿真平台的数据处理方法的流程示意图;

图4为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

在智能作战时代,将有大量的作战装备进入作战链路,形成复杂的杀伤网。作战链路上的可选择节点越多,将极大地增强装备体系的柔韧性、灵活性和灵敏性。不同作战装备的灵活编组,将给对手呈现出随机网络式的复杂场景,而自身却能按照作战任务需求,形成各类作战装备的快速链接,完成自我分配、自我组织、自我控制下的目标打击行动,在作战过程中呈现出能判断、有选择、自适应的智能特征。即,规模化智能作战装备依托泛在网络,以连接方式形成群体智能效应,将成为智能作战的致胜关键。

智能作战与传统作战方式不同,必然引起智能作战仿真和建模方式的不同,进而引起支持智能作战仿真和建模的仿真平台的不同。传统作战仿真是以装备平台为基础,采用实体建模方式,导致支持传统作战仿真的仿真平台均以实体为基础进行构建,而智能作战对装备功能进行划分,采用更细粒度的模型进行建模,将会导致仿真平台以算法为基础进行构建。为有效支持面向智能作战的仿真平台的构建,研究仿真平台的通信及数据处理机制就成为一个迫切需要解决的问题,因此本申请提供的智能作战仿真平台通信及数据处理方法具有重要的理论意义和参考价值。

通信及数据处理机制在仿真平台的建设中起着十分重要的作用,决定着仿真平台实现的结构和运行性能,以及仿真应用的开发集成方式。在仿真发展过程中,出现了很多仿真标准体系,这些标准体系迄今也处在不断的发展和完善之中,主要包括ALSP(AggregateLevel Simulation Protocol,聚合级仿真协议)、DIS(Distributed InteractiveSimulation,分布交互仿真)、HLA(High Level Architecture,高层体系结构)及HLA-evolved(High Level Architecture evolved,新一代HLA标准)、TENA(Test and Trainingenabling Architecture,试验和训练使能框架)、DDS(Data Distribution Service,数据分发服务)等协议标准。基于这些标准体系实现的仿真平台,它们的通信及数据处理机制主要采用了基于广播的通信机制、基于进程的通信机制和基于对象的通信机制。这些通信机制的实现技术互不相同,各有特色。而基于这些通信机制实现的仿真平台,各国开发了很多仿真应用,成功应用于航空、航天、试验、训练和教育等领域,有力地推动了社会经济的发展。

采用广播通信机制的典型仿真协议是分布交互仿真(DIS)。该协议采用一致的结构、标准和算法,通过网络将分散在不同地理位置的不同类型的仿真模型进行互连,建立一种人可以参与的时空一致的综合仿真环境,环境内的模型没有服务型和客户型之分。仿真模型之间是对等关系,采用点对点连接方式及消息广播发送机制进行实时交换数据单元。广播通信机制的优点是结构简单、容错性好,但其缺点也较为明显。一是当仿真模型增多、模型之间消息量增大的情况下,难以保证模型之间的实时通信,易产生数据阻塞或丢失,数据传输的可靠性和可扩展性变差,难以适应大规模分布仿真的需要;二是只要仿真模型状态发生变化,都必须发送一个完整的PDU(Protocol Data Unit,协议数据单元)报文,并且发送给网络上所有节点,极大地增加了通信量;三是必须采用周期性的“心跳”(heartbeat)方式发送静态实体的状态PDU,缺乏对静态实体的有效处理,浪费了网络带宽。但是由于DIS能够提供实时仿真时间机制,满足了某些特定仿真领域的需求,所以目前仍在不断的应用和完善之中。

采用进程通信机制的典型仿真协议是高层体系结构(HLA)。HLA为仿真应用的开发者提供了构造和描述仿真应用的通用框架,目的是解决仿真中的两大关键问题:提高仿真应用之间的互操作性和促进模型在不同领域的重用。HLA主要由三部分组成,分别为框架和规则、对象模型模板和接口规范。其中框架和规则定义了参加仿真的联邦成员以及联邦必须遵循的规则。对象模型模板对仿真中的对象、对象属性和对象间信息交互的格式和内容进行了描述。接口规范定义了运行支撑框架RTI的接口服务集。其中联邦为用于实现某一特定仿真目的的分布仿真系统,由若干相互交互的联邦成员和运行支撑框架RTI构成。参与联邦的所有应用都称为联邦成员,由一个逻辑进程实现。RTI是一种通用的分布仿真支撑软件,用来集成联邦成员,也由一个逻辑进程实现。即,联邦一般由多个应用进程和一个服务进程组成。

HLA接口规范明确了RTI提供给联邦成员的服务以及每个联邦成员应向联邦承担的责任,由RTIambassador和FederateAmbassador两个类来进行实现。其中类RTIambassador负责实现联邦成员向RTI请求的服务。联邦成员提出的对RTI的所有请求,都通过调用RTIambassador成员函数的方式进行完成。由此可知,类RTIambassador是RTI在联邦成员内的代理,负责完成联邦成员进程与RTI进程的通信。而类FederateAmbassador负责实现RTI向联邦成员响应的服务。联邦成员接收RTI的所有消息,都通过回调类FederateAmbassador成员函数的方式进行完成。由此可知,类FederateAmbassador是联邦成员进程在RTI进程内的代理,负责完成RTI进程与联邦成员进程的通信。类FederateAmbassador仅是一个抽象类,每个联邦成员都必须实现在类FederateAmbassador中所声明的函数,当联邦成员加入到联邦中时,联邦成员必须提供这个类的一个实例,即,联邦成员进程要在本进程内完成RTI消息的接收。

采用对象通信机制的典型仿真协议是试验训练使能体系结构(TENA)。TENA的主要目的是在于促进试验与训练资源之间的互操作、重用和可组合,使得基于仿真的采办和仿真、试验和评估过程成为可能。作为逻辑靶场建设和运作的标准体系结构,TENA在联合试验与训练领域起着举足轻重的作用,是贯穿联合试验训练能力转型建设全寿命过程的核心技术标准。TENA是在C4ISR上扩展而来的一套完整的试验训练共同遵循的体系结构,包括TENA中间件、TENA资源库、TENA数据库以及各种应用工具。其中TENA中间件负责所有应用相互之间的通信,且通信的主体是对象模型中所定义的对象集。

TENA应用由若干对象组成,TENA对象称为状态分布对象(SDO)。SDO是在任务期间生存时间非零、状态不断演变的对象,是分布对象计算和以数据为中心的匿名公布订购数据交换机制相结合的产物。SDO包含两部分,分别是对象接口和公共状态。一个SDO只存在于某一进程中,该进程称为服务器或该SDO的“所有者”。在任一时间对任何特定的SDO实例来说,它只属于唯一的“所有者”进程。SDO实例本身称为“服务者”,对服务者的引用可能存在于试验领域的任何进程内,包括“服务器”进程本身,它们都有一个服务者公共状态的本地代理。某一SDO的公共状态可以从建立该SDO实例的进程分发给订购该SDO的所有进程;拥有该SDO代理的订购进程可以激活它接口中的方法,从而像读取本地数据一样读取SDO的公共状态。若某一SDO的公共状态由其公布进程改变后,订购进程就会接收到SDO公共状态的新值。

本申请实施例提供的智能作战仿真平台以及智能作战仿真平台的数据处理方法,可以应用于如图1所示的应用环境中,智能作战仿真平台包括算法提供者102、智能作战仿真实体104以及通用黑板系统106。其中,算法提供者102向智能作战仿真实体104展示可供订阅的智能作战算法;智能作战仿真实体104发送订阅请求至算法提供者102,订阅请求携带订阅标识以及智能作战仿真实体104的实体标识,订阅标识为目标智能作战算法对应的标识,目标智能作战算法为智能作战仿真实体104订阅的智能作战算法;算法提供者102响应订阅请求,反馈目标智能作战算法对应的智能作战算法参数至智能作战仿真实体104、并反馈订阅标识以及实体标识至通用黑板系统106;智能作战仿真实体104根据订阅标识生成协同实体状态查询请求,发送协同实体状态查询请求至通用黑板系统106;通用黑板系统106响应协同实体状态查询请求,根据订阅标识查询协同作战的智能作战仿真实体104,获取协同作战的智能作战仿真实体104的协同实体状态,反馈协同实体状态至智能作战仿真实体104;智能作战仿真实体104根据智能作战算法参数以及协同实体状态进行计算,得到当前实体状态;发送携带当前实体状态的写入请求至通用黑板系统106;通用黑板系统106响应写入请求,写入当前实体状态。算法提供者102、智能作战仿真实体104可以但不限于是各种无人机、个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备。通用黑板系统106可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

本申请提供的面向智能作战的智能作战仿真平台采用多智能系统。该系统模仿人类解决问题的方法,即将一个问题分解为更小的子问题,每个子问题能够较为容易地采用算法解决。智能作战单元将作为智能作战算法和属性的集合进行实现,且智能作战算法是主要组成部分。每个智能实体(即,智能作战仿真实体)通常执行一项单独的明确界定的任务,即一类重要的算法,算法将高效地完成智能作战单元的特定功能行为,且通过协调合作来实现智能群体组的共同作战行为。

在一个实施例中,如图2所示,提供了一种智能作战仿真平台,该智能作战仿真平台包括算法提供者、智能作战仿真实体以及通用黑板系统。

具体地,智能作战仿真平台的应用通过若干智能作战算法实现,算法相关的功能包括实体状态计算和智能作战算法参数维护,实体状态计算可以得到实体对应的状态,智能作战算法参数根据历史实体状态数据训练得到。因此,仿真平台的通信包括算法参数以及实体状态两部分的通信。智能作战算法(即,算法结构参数)在实际应用过程中可以保持不变,也可以根据更新的实体状态不断在线更新。智能作战仿真实体通过调用智能作战算法可以计算实体的状态,同时也要将实体的状态分发给其它的订购智能作战算法的协同作战的智能作战仿真实体。

智能作战仿真平台的体系结构以通用黑板系统为中心,创建联合数据存储库,实现智能作战算法与智能作战仿真实体的数据的分离。联合数据存储库包含整个仿真系统运行期的应用数据,使得算法提供者、智能作战仿真实体能够在必要的时候访问和修改数据,也使得整个系统可实现数据的同步和异步操作。算法提供者、智能作战仿真实体可在任何时间访问应用数据。通用黑板系统中的通用黑板管理器负责创建和维护每个智能作战仿真实体节点上的数据仓库,同时也负责应用数据发布和节点间的数据同步。

算法提供者向智能作战仿真实体展示可供订阅的智能作战算法。

具体地,算法提供者负责维护智能作战仿真平台上所有智能作战算法的算法参数。算法提供者向智能作战仿真实体展示可供订阅的智能作战算法,以使智能作战仿真实体根据作战需求订阅所需的智能作战算法。

智能作战仿真实体发送订阅请求至算法提供者。

具体地,智能作战仿真实体是智能作战算法的算法应用者,智能作战仿真实体根据作战需求订阅所需的智能作战算法,生成订阅请求。其中,订阅请求携带订阅标识以及智能作战仿真实体的实体标识,订阅标识为目标智能作战算法对应的标识,目标智能作战算法为智能作战仿真实体订阅的智能作战算法。在进行实体状态计算时,只需调用智能作战算法进行计算,即可得到当前实体状态。

算法提供者响应订阅请求,反馈目标智能作战算法对应的智能作战算法参数至智能作战仿真实体、并反馈订阅标识以及实体标识至通用黑板系统。

具体地,算法提供者侦听到智能作战仿真实体发送的订阅请求后,对订阅请求进行解析,得到订阅标识以及智能作战仿真实体的实体标识,订阅标识为目标智能作战算法对应的标识,根据订阅标识获取目标智能作战算法对应的智能作战算法参数,将智能作战算法参数发送至智能作战仿真实体,智能作战仿真实体接收智能作战算法参数。算法提供者将订阅标识以及智能作战仿真实体的实体标识发送至通用黑板系统。

智能作战仿真实体根据订阅标识生成协同实体状态查询请求,发送协同实体状态查询请求至通用黑板系统。

具体地,由于进行协同作战的智能作战仿真实体的订阅标识相同,因此,智能作战仿真实体根据订阅标识生成协同实体状态查询请求,发送协同实体状态查询请求至通用黑板系统,以查询其它协同作战的智能作战仿真实体的协同实体状态。

通用黑板系统响应协同实体状态查询请求,根据订阅标识查询协同作战的智能作战仿真实体,获取协同作战的智能作战仿真实体的协同实体状态,反馈协同实体状态至智能作战仿真实体。

具体地,通用黑板系统根据目标智能作战算法对应的标识,将应用智能作战算法的仿真实体的状态数据存储至同一个数据仓库中。通用黑板系统响应智能作战仿真实体发送的协同实体状态查询请求,对协同实体状态查询请求进行解析,得到订阅标识,根据订阅标识从数据仓库中查询协同作战的智能作战仿真实体标识,根据协同作战的智能作战仿真实体标识,获取协同作战的智能作战仿真实体的协同实体状态,反馈协同实体状态至智能作战仿真实体。

智能作战仿真实体根据智能作战算法参数以及协同实体状态进行计算,得到当前实体状态;发送携带当前实体状态的写入请求至通用黑板系统;通用黑板系统响应写入请求,写入当前实体状态。

具体地,智能作战仿真实体接收通用黑板系统发送的协同实体状态,根据智能作战算法参数以及协同实体状态,调用智能作战算法进行计算,得到当前实体状态;智能作战仿真实体根据当前实体状态生成写入请求,发送携带当前实体状态的写入请求至通用黑板系统。通用黑板系统侦听并响应写入请求,写入当前实体状态,为下一轮协同作战的智能作战仿真实体提供当前实体状态。

上述智能作战仿真平台,包括算法提供者、智能作战仿真实体以及通用黑板系统;算法提供者向智能作战仿真实体展示可供订阅的智能作战算法;智能作战仿真实体发送订阅请求至算法提供者,订阅请求携带订阅标识以及智能作战仿真实体的实体标识,订阅标识为目标智能作战算法对应的标识,目标智能作战算法为智能作战仿真实体订阅的智能作战算法;算法提供者响应订阅请求,反馈目标智能作战算法对应的智能作战算法参数至智能作战仿真实体、并反馈订阅标识以及实体标识至通用黑板系统;智能作战仿真实体根据订阅标识生成协同实体状态查询请求,发送协同实体状态查询请求至通用黑板系统;通用黑板系统响应协同实体状态查询请求,根据订阅标识查询协同作战的智能作战仿真实体,获取协同作战的智能作战仿真实体的协同实体状态,反馈协同实体状态至智能作战仿真实体;智能作战仿真实体根据智能作战算法参数以及协同实体状态进行计算,得到当前实体状态;发送携带当前实体状态的写入请求至通用黑板系统;通用黑板系统响应写入请求,写入当前实体状态。整个方案通过将智能作战算法的参数计算过程与应用过程分离,将算法计算与数据存储过程分离,由算法提供者对智能作战算法的参数进行计算,并发布给订阅该算法的智能作战仿真实体,智能作战仿真实体从通用黑板系统中读取其它协同作战的实体状态,根据协同实体状态以及智能作战算法参数计算当前实体状态,并将当前实体状态写入通用黑板系统,减少了智能作战时实体状态的计算及通信量,提高了仿真效率。

在一个可选的实施例中,算法提供者发送目标智能作战算法对应的智能作战算法参数以及智能作战算法配置参数至智能作战仿真实体;智能作战仿真实体根据智能作战算法配置参数进行智能作战算法接口配置,得到已配置的智能作战算法,调用已配置的智能作战算法、并根据智能作战算法参数以及协同实体状态进行计算,得到当前实体状态。

具体地,算法提供者侦听到智能作战仿真实体发送的订阅请求后,对订阅请求进行解析,得到订阅标识以及智能作战仿真实体的实体标识,根据订阅标识获取目标智能作战算法对应的智能作战算法参数以及智能作战算法配置参数值,将智能作战算法参数以及智能作战算法配置参数发送至智能作战仿真实体,智能作战仿真实体接收智能作战算法参数以及智能作战算法配置参数,根据智能作战算法配置参数进行智能作战算法接口配置(即生成智能作战算法的算法实例),得到已配置的智能作战算法。智能作战仿真实体根据智能作战算法参数以及协同实体状态,调用已配置的智能作战算法进行计算,得到当前实体状态。

在一个可选的实施例中,算法提供者发送历史数据查询请求至通用黑板系统,通用黑板系统响应历史数据查询请求,反馈智能作战仿真实体的历史作战状态数据集至算法提供者;算法提供者根据历史作战状态数据集,对智能作战算法服务对应的智能作战算法进行训练,得到智能作战算法参数。

其中,历史作战状态数据集基于预设时间段内多个协同作战的智能作战仿真实体的实体状态生成。

具体地,算法提供者生成历史数据查询请求,发送历史数据查询请求至通用黑板系统。通用黑板系统侦听并响应历史数据查询请求,查询预设时间段内多个协同作战的智能作战仿真实体的实体状态,反馈智能作战仿真实体的历史作战状态数据集至算法提供者。算法提供者根据历史作战状态数据集,对智能作战算法服务对应的智能作战算法进行训练,训练完成后,得到智能作战算法参数。

在一个可选的实施例中,算法提供者从通用黑板系统中获取当前实体状态;根据当前实体状态对智能作战算法参数进行更新,得到智能作战算法更新参数;将智能作战算法更新参数分发至已订阅智能作战算法的智能作战仿真实体。

具体地,算法提供者根据订阅标识生成当前数据查询请求,发送当前数据查询请求至通用黑板系统。通用黑板系统侦听并响应当前数据查询请求,根据订阅标识从通用黑板系统中获取协同作战的智能作战仿真实体的当前实体状态,根据当前实体状态对智能作战算法参数进行在线更新,得到智能作战算法更新参数,将智能作战算法更新参数分发至已订阅智能作战算法的智能作战仿真实体,以使协同作战的智能作战仿真实体根据智能作战算法更新参数进行状态计算,得到更加准确的实体状态。

在一个可选的实施例中,算法提供者还用于根据智能作战算法参数计算智能作战仿真实体的实体状态,得到仿真实体状态;根据仿真实体状态与当前实体状态的误差,对智能作战算法参数进行更新,得到智能作战算法更新参数。

具体地,算法提供者根据智能作战算法参数计算智能作战仿真实体的实体状态,得到仿真实体状态。算法提供者根据订阅标识生成当前数据查询请求,发送当前数据查询请求至通用黑板系统。通用黑板系统侦听并响应当前数据查询请求,根据订阅标识从通用黑板系统中获取协同作战的智能作战仿真实体的当前实体状态,计算仿真实体状态与当前实体状态的误差,根据仿真实体状态与当前实体状态的误差,对智能作战算法参数进行更新,得到智能作战算法更新参数。

在一个可选的实施例中,智能作战仿真实体还用于获取输入的作战需求参数,根据作战需求参数,生成订阅请求。

其中,作战需求参数即智能作战仿真实体需要完成的任务需求参数,作战需求参数包括学习、侦查、判断、决策、打击和毁伤等需求对应的参数。

具体地,用户向智能作战仿真实体输入作战需求参数,智能作战仿真实体接收用户输入的作战需求参数,根据作战需求参数,生成订阅请求。

在一个可选的实施例中,算法提供者提供至少一个基于算法树构建的智能作战算法。

具体地,智能作战算法可以包括学习算法、侦查算法、判断算法、决策算法、打击算法和毁伤算法等。算法提供者提供的所有智能作战算法以树形结构进行组织,树上的每一个节点均为一个智能作战算法,根节点为抽象算法,主要提供一个抽象接口,负责给智能作战仿真平台提供智能作战算法执行的方式。节点与节点之间存在层次性,节点之间的层次性是预先定义好的。例如,节点1为高层次节点,节点2为低层次节点,节点1上的智能算法为节点2上的智能算法的抽象,节点2上的智能算法可以对节点1上智能算法进一步派生、拓展和细化。智能作战仿真实体通过调用智能作战算法的接口,利用面向对象的重载特性,即可实现对所有智能作战算法的调用。

智能作战算法可以存在多个进程内,但算法实例仅存在于某一进程中,且该进程称为该算法实例的“智能作战仿真实体”(即,算法的应用者或者所有者)。算法通信机制流程如图1所示。在任一时间对任何特定的算法实例来说,它只属于唯一的“智能作战仿真实体”(即算法的学习者或者提供者)进程。智能作战算法本身存在一个“算法提供者”,该服务者负责演化和维持算法的自身参数,其它算法实例仅读取“算法提供者”提供的智能作战算法参数。对“算法提供者”提供的智能作战算法参数的读取,可能存在于仿真应用的任何进程内,包括服务者所在的自身进程,它们都有算法服务者的本地代理。某一智能作战算法的自身参数可以从建立该算法实例的进程分发给订购该算法的所有进程;拥有该智能作战算法代理的订购进程可以像读取本地数据一样读取智能作战算法参数。若某一智能作战算法参数由其公布进程改变后,订购进程就会接收到智能作战算法更新参数。

在一个可选的实施例中,智能作战仿真平台基于硬件层、数据层以及调度算法层的三层架构构建。

具体地,智能作战仿真平台的体系架构分为三层,第一层为硬件层,主要为仿真平台运行的硬件环境,包括可供智能作战仿真实体进行仿真的分布式系统和高性能并行系统;第二层为数据层,也称为通用黑板系统,构建在硬件层之上,目的是实现智能作战仿真实体数据的互联、共享;第三层为调度算法层,通过调度算法执行,实现对通用黑板系统上的仿真实体属性数据的访问和修改。随着时间的不断推进,当不断调度智能算法执行时,即可实现智能作战仿真系统的运行。

数据层为通用黑板系统,在数据层创建联合数据存储库,联合数据存储库中存储整个仿真系统运行期的应用数据;基于通用黑板机制可以将数据层的智能作战仿真实体的实体数据同步到硬件层的对应的异构环境中。调度算法层中包括实现智能作战行为的智能作战算法,各智能作战算法用于实现智能作战仿真实体的一项具体任务。智能作战算法包括学习算法、侦查算法、判断算法、决策算法、打击算法和毁伤算法等。智能作战算法之间的交互是通过通用黑板系统来实现的。

通过数据层中通用黑板系统可以实现智能作战仿真实体节点间的数据同步,确保实体数据的准确性。

调度算法层按照时间序列调度各算法节点上的智能作战算法。在智能作战仿真中,调度算法层响应仿真指令,按照时间序列触发算法进程(如算法进程1、算法进程n、算法进程m等),调度执行算法进程对应的智能作战算法,对数据层中智能作战仿真实体的实体数据进行访问。当检测到数据层中智能作战仿真实体的实体数据更新时,对相应的实体数据进行修改,并将修改后的实体数据同步到与该实体数据关联的异构环境中。基于时间序列依次进行调度,实现在异构仿真环境上的仿真。

在一个实施例中,如图3所示,提供了一种智能作战仿真平台的数据处理方法,该方法包括:

步骤302,展示可供订阅的智能作战算法。

具体地,智能作战仿真平台的算法提供者负责维护智能作战仿真平台上所有智能作战算法的算法参数。算法提供者向智能作战仿真实体展示可供订阅的智能作战算法,以使智能作战仿真实体根据作战需求订阅所需的智能作战算法。

步骤304,响应订阅操作,识别已订阅智能作战算法对应的订阅标识。

具体地,用户向智能作战仿真实体输入作战需求参数,智能作战仿真实体接收用户输入的作战需求参数,根据作战需求参数,生成订阅请求。算法提供者侦听到智能作战仿真实体发送的订阅请求后,对订阅请求进行解析,得到订阅标识以及智能作战仿真实体的实体标识,订阅标识为目标智能作战算法对应的标识,根据订阅标识获取目标智能作战算法对应的智能作战算法参数,将智能作战算法参数发送至智能作战仿真实体,智能作战仿真实体接收智能作战算法参数。算法提供者将订阅标识以及智能作战仿真实体的实体标识发送至通用黑板系统。

智能作战仿真实体根据订阅标识生成协同实体状态查询请求,发送协同实体状态查询请求至通用黑板系统,以查询其它协同作战的智能作战仿真实体的协同实体状态。

步骤306,根据订阅标识,查询协同作战的智能作战仿真实体的协同实体状态。

具体地,通用黑板系统响应协同实体状态查询请求,根据订阅标识查询协同作战的智能作战仿真实体,获取协同作战的智能作战仿真实体的协同实体状态,反馈协同实体状态至智能作战仿真实体。

步骤308,基于协同实体状态,确定当前智能作战仿真实体对应的当前实体状态。

具体地,通用黑板系统响应智能作战仿真实体发送的协同实体状态查询请求,对协同实体状态查询请求进行解析,得到订阅标识,根据订阅标识从数据仓库中查询协同作战的智能作战仿真实体标识,根据协同作战的智能作战仿真实体标识,获取协同作战的智能作战仿真实体的协同实体状态,反馈协同实体状态至智能作战仿真实体。智能作战仿真实体基于协同实体状态,计算当前智能作战仿真实体对应的当前实体状态。

上述智能作战仿真平台的数据处理方法,通过将智能作战算法的参数计算过程与应用过程分离,将算法计算与数据存储过程分离,由算法提供者对智能作战算法的参数进行计算,并发布给订阅该算法的智能作战仿真实体,智能作战仿真实体从通用黑板系统中读取其它协同作战的实体状态,根据协同实体状态以及智能作战算法参数计算当前实体状态,并将当前实体状态写入通用黑板系统,减少了智能作战仿真时实体状态的计算及通信量,提高了仿真效率。

在一个可选的实施例中,基于协同实体状态,确定当前智能作战仿真实体对应的当前实体状态包括:获取已订阅智能作战算法对应的智能作战算法参数;根据智能作战算法参数以及协同实体状态进行计算,得到当前智能作战仿真实体对应的当前实体状态。

具体地,智能作战仿真实体接收通用黑板系统发送的协同实体状态,接收算法服务者发送的智能作战算法参数,根据智能作战算法参数以及协同实体状态,并调用智能作战算法进行计算,得到当前实体状态。

在可选的一个实施例中,基于协同实体状态,确定当前智能作战仿真实体对应的当前实体状态;将当前智能作战仿真实体的实体标识与当前实体状态关联存储。

具体地,智能作战仿真实体基于协同实体状态,计算当前智能作战仿真实体对应的当前实体状态。智能作战仿真实体根据当前实体状态生成写入请求,发送携带当前实体状态的写入请求至通用黑板系统。通用黑板系统侦听并响应写入请求,当前智能作战仿真实体的实体标识与当前实体状态关联存储至订阅标识对应的数据仓库中,为下一轮协同作战的智能作战仿真实体提供当前实体状态。

为了易于理解本申请实施例提供的技术方案,以完整的智能作战仿真过程进行简要说明:

(1)算法提供者发送历史数据查询请求至通用黑板系统,通用黑板系统响应历史数据查询请求,反馈智能作战仿真实体的历史作战状态数据集至算法提供者;算法提供者根据历史作战状态数据集,对智能作战算法服务对应的智能作战算法进行训练,得到智能作战算法参数。

(2)算法提供者向智能作战仿真实体展示可供订阅的智能作战算法。

(3)智能作战仿真实体获取输入的作战需求参数,根据作战需求参数,生成订阅请求;智能作战仿真实体发送订阅请求至算法提供者,订阅请求携带订阅标识以及智能作战仿真实体的实体标识,订阅标识为目标智能作战算法对应的标识,目标智能作战算法为智能作战仿真实体订阅的智能作战算法。

(4)算法提供者响应订阅请求,反馈目标智能作战算法对应的智能作战算法参数以及智能作战算法配置参数至智能作战仿真实体、并反馈订阅标识以及实体标识至通用黑板系统。

(5)智能作战仿真实体根据订阅标识生成协同实体状态查询请求,发送协同实体状态查询请求至通用黑板系统。

(6)通用黑板系统响应协同实体状态查询请求,根据订阅标识查询协同作战的智能作战仿真实体,获取协同作战的智能作战仿真实体的协同实体状态,反馈协同实体状态至智能作战仿真实体。

(7)智能作战仿真实体根据智能作战算法配置参数进行智能作战算法接口配置,得到已配置的智能作战算法,调用已配置的智能作战算法、并根据智能作战算法参数以及协同实体状态进行计算,得到当前实体状态;发送携带当前实体状态的写入请求至通用黑板系统。

(8)通用黑板系统响应写入请求,写入当前实体状态。

(9)算法提供者还用于根据智能作战算法参数计算智能作战仿真实体的实体状态,得到仿真实体状态,算法提供者从通用黑板系统中获取当前实体状态;根据仿真实体状态与当前实体状态的误差,对智能作战算法参数进行更新,得到智能作战算法更新参数;将智能作战算法更新参数分发至已订阅智能作战算法的智能作战仿真实体。

应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是算法提供者或者智能作战仿真实体,其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种智能作战仿真过程。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解,图4中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

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