Sõjaliste operatsioonide matemaatilisest modelleerimisest. Tarkvaratooted ja süsteemid Koostage lahingutegevuse programmimudel

2. 1. peatükk "Olemasolevate arvutikäskluste ja staabisõjamängude läbiviimise lähenemisviiside analüüs."

3. 2. peatükk “Arvutikäskluste ja staabisõjamängude vormistamine”.

4. 3. peatükk “Infoprotsesside juhtimisjuhi kujundamise metoodika arvutikäskluste ja staabisõjamängude läbiviimisel”.

5. 4. peatükk "Infoprotsesside juhtimise efektiivsuse eksperimentaalsed uuringud arvutikäsu ja staabi sõjamängude ajal."

Soovitatav lõputööde loetelu

• Sisevägede üksuste (formeeringute) ülemate ja staapide taktikalise väljaõppe pedagoogilised alused juhtimis- ja staabiõppusteks 1998, pedagoogikateaduste kandidaat Murygin, Aleksander Vladimirovitš

• Klient-server tehnoloogiatel põhinevate andmebaaside ja andmebaasihaldussüsteemide koolituse täiustamine: Keskkooli arvutiteaduse kursuse näitel 2006, pedagoogikateaduste kandidaat Shchepakina, Tatjana Evgenievna

• Otsuste tegemise infotoe süsteem karistusasutuste jõudude ja vahendite juhtimisel äärmuslikes olukordades 1999, tehnikateaduste kandidaat Dulenko, Vjatšeslav Aleksejevitš

• Sõjaväeülikoolide kadettide kognitiivse iseseisvuse arendamise teooria ja praktika õppeprotsessi arvutitoega 2004, pedagoogikateaduste doktor Staškevitš, Irina Rizovna

• Oluliste riigiasutuste füüsilise kaitse süsteemi haldamise täiustamine matemaatiliste mudelite kasutamisel 2012, tehnikateaduste kandidaat Oleinik, Aleksander Sergejevitš

Lõputöö tutvustus (osa referaadist) teemal “Simulatsiooni modelleerimine arvutikäskluste ja staabisõjamängude läbiviimisel”

Sõjaliste konfliktide analüüsi tulemused, aga ka sõjaliste doktriinide põhisätted ja NATO riikide sõjaväespetsialistide seisukohad õhuründerelvade (AEA) lahingkasutuse kohta määravad üha suurenevad nõuded sõjaväe õhutõrjejuhatuse ametnikele ja ametnikele. kontrolliasutused, et tagada vägede ja rajatiste usaldusväärne kate. Üks tõhusamaid lähenemisviise juhtimispersonali operatiiv- ja lahinguväljaõppe probleemide ebatavaliseks lahendamiseks praegustes tingimustes on arvutitehnoloogia ja saavutuste kasutamine juhtimissüsteemide ja -protsesside simulatsiooni ja matemaatilise modelleerimise valdkonnas. Käimasolevate uuringute analüüs on näidanud, et arvutipõhiste operatiivõppe vormide (CFOP), mille üheks tüübiks on käsu- ja staabisõjamängud (CSWG) rakendamisel, käsitletavad lähenemisviisid tehnilisest vaatenurgast näevad ette personaalarvutitel põhinevate arvutivõrkude laialdane kasutamine.

CFOP-i rakendamisel võrreldes olemasolevate vägede automatiseeritud juhtimissüsteemidega muutuvad infovahetuskanalite tüübid ja nende arv väheneb, tegelikult muudetakse reaalsete automatiseeritud juhtimissüsteemide infotopoloogia lokaalseks arvutivõrguks. Lisaks on vaja ühe infokanali kaudu modelleerida erinevat tüüpi teavet, mille jaoks eraldatakse reaalsetes automatiseeritud juhtimissüsteemides eraldi sõltumatud kanalid. Samas on vaja tagada arvutipõhiste juhtimissüsteemide (CSVI) käigus lahendatavate ülesannete vastavus reaalsete kontrollide toimimise loogikale, samuti nende rakendamise tõhusus ja funktsionaalne terviklikkus. Lisaks määrab CCSHVI läbiviimise spetsiifika vajaduse lahendada mitmeid lisaülesandeid, mis on seotud kaasamängimise ja mängus osalejate tegevuse jälgimise funktsioonide rakendamisega. Need arvutipõhise andmeedastuse infovahetuse omadused toovad kaasa kohaliku võrgu koormuse ja selles ringlevate andmevoogude intensiivsuse suurenemise. Sellega seoses on vaja neid andmevoogusid hallata, võttes arvesse mängu ajal lahendatud ülesannete loogikat, funktsionaalset orientatsiooni ja prioriteetsust, samuti töödeldud teabe väärtuse sõltuvust selle töötlemise viivitusajast. . Arvuti KSHVI rakendamisel simulatsioonimudelite süsteemi abil muutuvad teabevahetuskanalite tüübid ja nende arv väheneb.

Olemasolevate infovahetuse haldamise dispetšertööriistade võimaluste võrdlev analüüs seoses arvutikontrolli käigus lahendatud ülesannetega näitab, et need ei paku nendele probleemidele kvaliteetset lahendust. Seetõttu on vaja välja töötada spetsiaalsed tööriistad arvutipõhise arvutiseire käigus toimuvate teabeprotsesside haldamiseks. Sellise tööriistana tehakse ettepanek kasutada infoprotsesside juhtimise haldurit (IDIP), mida käesolevas töös mõistetakse tarkvaratööriistana, mis määrab arvutivõrgus protsesside järjekorra vastavalt aktsepteeritud kokkulepetele ja piirangutele funktsionaalsetele, nende rakendamise loogilisi ja ajalisi aspekte.

Olemasolev metoodiline aparaat dispetšertööriistade arendamiseks tagab spetsialiseeritud vahendite loomise arvutivõrkude teabevahetuse haldamiseks, kuid ei võimalda seda kasutada DUIP arendamiseks. Sellega seoses tekib vastuolu CCISi tehnilist rakendamist tagavate infoprotsesside juhtimise tööriistade väljatöötamise vajaduse ja olemasoleva metoodilise aparaadi tehnoloogilise võimekuse vahel selliste tööriistade loomiseks.

Võttes arvesse neid asjaolusid, aga ka väljavaadet arvutipõhisel arvutiseire käigus lahendatavate ülesannete loetelu võimalikule laiendamisele, tundub asjakohane lahendada probleem tervikliku metoodilise aparaadi väljatöötamisega infoprotsesside juhtimisjuhi kujundamiseks, tagades nende juhtimise efektiivsuse tõus, arvestades arvutipõhisel arvutiseirel lahendatavate ülesannete eripära.

Uurimisobjekt. Uurimisobjekti roll lõputöös on omistatud õhutõrjefunktsioonide arendamisele inim-arvuti keskkonnas läbiviidavate komandoharjutuste (CSE) protsessides.

Põhiseaded ja ideed. Uurimisaine valikut ja töösuunda mõjutasid järgmised juhised: U1. Juhtimis- ja staabiharjutused võimaldavad neid tõlgendada konkreetse sõjamängude klassi vormis, mis avab ligipääsu mängude teoreetilisele ja praktilisele kogemusele, sealhulgas meelelahutuslike sõjamängude arendamise kogemusele.

U2. Kõik CSG riistvara-tarkvara toe rakenduse versioonid peaksid olema kohaliku arvutivõrgu klient-serveri rakenduse kujul.

Uurimise teema. Uuringu objektiks on spetsiaalne KShVI protsesse toetav riist- ja tarkvara kest, milles mängu edenemise kontrollimise ja hindamise funktsioonid on keskendunud ainult õhutõrje kaitsefunktsioonidele ja on suletud rünnakute mõju eest. KShVI osalejad.

Uurimise suund. Töö uurimissuunaks on spetsiaalse tarkvaratoote kasutamine KShVI-s õhutõrje kaitsefunktsioonide simulatsioonimudeli kontekstis "mänguetapil".

Uurimistöö eesmärgid ja eesmärgid. Töö peamine teaduslik eesmärk on seotud õhutõrje kaitsefunktsioonide rakendamise teoreetilise üldistuse otsimisega CSVI protsessis, nende kasutamise tingimuste haldamise, nende efektiivsuse hindamise ja vajalike treeningefektide saavutamisega.

Peamine praktiline eesmärk on seotud tõhusa dispetšersüsteemi arendamisega klient-server keskkonnas, mis teenindab CSVI läbiviimist. Seatud eesmärkide saavutamine eeldab järgmiste põhiülesannete lahendamist: 1. Töötada välja ja uurida juhtimis- ja juhtimissüsteemi simulatsioonimudelit, mis näitab õhutõrje kaitsefunktsioonide ettevalmistamist, teostamist ja hindamist juhtimissüsteemi mängulise tõlgendamise kontekstis.

2. Töötada välja ja uurida kommunikatsioonisüsteemi, mis võtab arvesse õppuse koondaine struktuuri ja iga õppusel osaleja rollifunktsioone.

3. Lähtudes CCS simulatsioonimudeli spetsifikatsioonidest töötada välja dispetšersüsteem, mis tagab infovoogude ja nende töötlemise kontrolli operatiiv-taktikalisel tasandil.

Uurimismeetod. Uurimismeetodi olemuseks on simulatsioonimodelleerimise, mängude teooria ja praktika, tehisintellekti ja algoritmiseerimise meetodite ja vahendite kontrollitud kombinatoorika. Teaduslik uudsus1. Välja on pakutud ja uuritud juhtimis- ja juhtimissüsteemi simulatsioonimudel õppusel osalejate tegevuste mängulise tõlgendusega, mis annab integreeritud esituse õhutõrje kaitsefunktsioonidest ning läbiviimist teenindava riist- ja tarkvarakompleksi spetsifikatsioonidest. harjutustest.

2. KSHVI klient-server rakendamiseks on välja töötatud ja uuritud struktuursete funktsionaalsete ja infospetsifikatsioonide süsteem, võttes arvesse protsesside, sealhulgas kommunikatiivsete, dünaamikat reaalajas.

Usaldusväärsus. Saadud tulemuste teoreetilist usaldusväärsust kinnitab lõputöö põhisätete sõnastus, mis põhineb usaldusväärsetel teadmistel rakendusliku arvutiteaduse, simulatsioonimodelleerimise ja mänguteooria valdkonnast.

Eksperimentaalne kinnitus usaldusväärsuse kohta saadi simulatsioonimudelil põhineva KSHVI klient-server-rakenduse väljatöötamisel ja selle testimisel.

Praktiline väärtus Lõputöös saadud praktiliste tulemuste hulka kuuluvad: - juhtimisprotsessides operatiiv-taktikaliste toimingute väljasaatmise meetodite ja vahendite süsteemid - mudeli järgi ehitatud ja rakendatud teadmistebaas juhtkäskude juhtimises osalejate peamistest tegevustest. ekspertsüsteemide tooteteegid; - küsimuste-vastuste protsessori U/K^A võrguversioonide kohandamine ja konfigureerimine KSHVI teabe- ja sideprotsesside spetsiifikaga; - meetodite ja vahendite süsteem teabevoogude hindamiseks KSHVI klient-server rakendamine.

Rakendamine ja juurutamine KSHVI riist- ja tarkvaratoe jaoks on välja töötatud tarkvarasüsteem, mis põhineb küsimuste-vastuste protsessori \VIQA klient-server juurutamisel, mis on konfigureeritud kasutajate meeskonna käsu- ja personalistruktuuri jaoks. Ehitatud simulatsioonimudelite süsteem ja välja töötatud DUIP rakendati RF relvajõudude sõjalise õhutõrje õppekeskuses 726, et viia läbi lahinguõhutõrjeoperatsioone kohaliku võrgu abil 2002. aasta augustis.

Kaitsmisele esitatud: 1. Käsujuhtimisploki simulatsioonimudel tegevuste mängulise tõlgendamisega kui integreeritud spetsifikatsioonide allikas käsujuhtimisploki riist- ja tarkvaratoe jaoks, võttes arvesse treeningu aja tegelikkust.

2. Klient-server struktuuriga tarkvaratööriistade komplekt, mis ühendab simulatsiooni modelleerimise meetodeid ja vahendeid, mängude teooriat ja praktikat, ekspertsüsteeme ja dispetšersüsteeme.

Töö aprobeerimine Lõputöö põhisätteid kajastati ja arutati aastatel 2000–2003 RF relvajõudude Sõjalise Õhukaitse Instituudis ja selle filiaalis toimunud sõjateaduslikel konverentsidel, ülevenemaalistel teadus- ja tehnikakonverentsidel. I) 1. OLEMASOLEVATE LÄHENEMISVIISIDE ANALÜÜS ARVUTIJUHTMISE STAABIMÄNGUDE LÄBIVIIMISEKS Vene relvajõudude juht- ja kontrollorganite operatiivväljaõppe tase on üks olulisi tegureid, mis määrab relvajõudude valmisoleku taseme neile pandud ülesannete lahendamiseks. Seni on see saavutatud eranditult traditsiooniliste operatiivõppe korraldamise ja läbiviimise meetoditega.

Operatiivväljaõppe arvutivormide kasutuselevõtt vägede väljaõppesüsteemi kujutab endast loogilist etappi olemasolevate traditsiooniliste väljaõppevormide edasiarendamisel, suurendades nende tõhusust kaasaegse arvutitehnoloogia teaduslike ja tehniliste saavutuste, uute matemaatilise modelleerimise meetodite ja uued infotehnoloogiad. Kodumaise CFOPi valdkonnas on peamised arendused RF kaitseministeeriumi 27. keskse uurimisinstituudi ja RF relvajõudude kõrgema õhukaitseinstituudi spetsialistidele. Eelkõige tutvustati ja põhjendati operatiivõppe arvutivormide kontseptsiooni ning sõnastati nende loomise ja rakendamise mõisted. Operatiivõppe arvutivormide all mõistetakse juhtimis-, operatiivpersonali ja kõrgkoolide üliõpilaste väljaõppe vorme, mis peaksid põhinema automatiseeritud lahingusimulatsioonisüsteemide (ACMS) ja nendes rakendatavate spetsiaalsete matemaatiliste ja tarkvaraliste tööriistade kasutamisel. Siinkohal on oluline märkida, et modelleerimine eeldab objekti uurimist, lähtudes selle sarnasusest mudeliga ja mis hõlmab mudeli ehitamist, selle uurimist ja saadud teabe edastamist modelleeritavale objektile, mistõttu on lahinguoperatsioonide modelleerimise automatiseeritud süsteemid keerukad. tehnilisi, matemaatilisi, teabe- ja tarkvaratööriistu, mis tagavad sõdivate osapoolte lahingutegevuse simuleerimisel põhinevad praktikandid ja juhtimisvõime.

Sellise kompleksi tehniline alus koosneb reeglina kohalikku arvutivõrku (LAN) integreeritud personaalarvutitest.

Uurimisvaldkonnaks on matemaatilisel modelleerimisel põhineva tervikliku metoodika väljatöötamine infoprotsesside juhtimisjuhi kujundamiseks CSVI läbiviimisel.

CFOP-i kasutamise tõhususe määrab käimasolevate tegevuste kvalitatiivselt uus korraldus, mis põhineb automatiseeritud süsteemide ja elektroonilise arvutitehnoloogia, tarkvara ja teabevahendite integreeritud kasutamisel, mis võimaldavad simuleerida sõdivate osapoolte lahingutegevuse arengut. tehtud otsuste ja nende elluviimise võimalike tulemuste prognoosiga konkreetses lahinguolukorras.

CFOP-i puhul on põhimõtteliselt oluline, et praktikandid langetavad otsuseid operatsioonide (lahinguoperatsioonide) käigus, lähtudes sõdivate poolte lahingutegevuse modelleerimise tulemustest ühtse operatiiv-strateegilise olukorra taustal.

CFOPi käigus omandavad õpilased oskused, näiteks oskus kiiresti kasutada arvutitehnoloogiat vägede (vägede) juhtimisel arendamiseks ja otsuste langetamiseks, neil kujuneb selge arusaam arvutitehnoloogia ja automatiseerimisvahendite rollist ja võimalustest inimeste juhtimise ja kontrolli parandamisel. väed.

Lisaks võimaldab CFOPi kasutuselevõtt varjata mastaapsete mängude läbiviimist ja operatiivõppe üldist fookust; vähendada vägede lahinguväljaõppetegevuse käigus keskkonnale tekitatud kahju; Kaotada lünk meie kaitseväe juhtimisstaabi operatiivõppe arvutistamise küsimustes juhtivate välisriikide relvajõududest.

CFOP-i praktiline rakendamine personali operatiiv- ja lahingukoolituse üldises süsteemis, sealhulgas Moskva oblasti ülikoolide haridusprotsessis, nõuab aga selliste koolitusvormide korraldamise ja läbiviimise võimaluste põhjalikku analüüsi, et kõige täielikumalt arvesse nende rakendamise iseärasusi nii teabe kui ka tehniliste aspektide osas. Esimene aspekt määrab arvutimängude käigus töödeldavate andmevoogude analüüsi ja hinnangu, teine ​​- nende tehnilise teostamise võimalused, sealhulgas konkreetsete tehniliste vahendite valiku ja kasutamise.

Enne KKSHVI simulatsioonimudeli loomise alustamist on oluline meeles pidada, et mäng mänguteoorias on konfliktimudel, mis on skemaatiline ja kohandatud matemaatiliseks uurimiseks. Samas peab konflikti kirjeldav mäng muidugi säilitama kõik simuleeritud konflikti põhilised, olulised tunnused. Esiteks peab mäng kajastama konflikti omadusi (“komponente”): a) konfliktis osalevad osapooled (mänguteoorias nimetatakse neid mängijateks); b) otsuseid, mida mängijad saavad teha (need otsused on tavaliselt mida nimetatakse mängijastrateegiateks); c) kui palju saavutatakse iga mängija eesmärgid olukorras, mis tuleneb mängijate strateegiate valikust (viimaseid omadusi saab mõõta numbritega, mida nimetatakse väljamakseteks). Mängu ülesandeks on mängijate komplekti täpne kirjeldus, iga mängija strateegiate komplekt ja nende võidufunktsioonid. Sellisel kujul antud mänge nimetatakse tavaliselt tavavormis mängudeks.

1.1. ARVUTIJUHTSTAABI SÕJAMÄNGUDE KORRALDAMISE JA LÄBIVIIMISE TUNNUSTE ANALÜÜS Operatiivväljaõppe arvutivormi ja eelkõige arvutijuhtimis- ja staabisõjamängu kui õppeobjekti määratlemisel tuleb märkida, et üldiselt on staabikäskude arvutivormide ülesehitus. operatiivõpe kui õppeprotsessi korraldamise viis ja traditsiooniliste operatiivõppe vormide struktuur on põhimõtteliselt sarnased (joonis 1.1) ja sisaldavad järgmisi elemente: koolitatavad, hariduse eesmärgid ja eesmärgid, koolituse sisu ja meetodid, juhtimisaparaat ja tehniline treenimise vahendid. Samal ajal analüüsitakse joonisel fig. 1.1 võimaldab meil esile tuua mitmeid nendevahelisi erinevusi (tabel 1.1.).

Olulisemad erinevused on väljaõppe tehnilised vahendid ja nendega seotud korralduslikud omadused ja väljatöötatavate haridusküsimuste praktiline rakendamine. Operatiivõppe arvutivormide organisatsiooniline ja tehniline alus on lahingutegevuse modelleerimise automatiseeritud süsteemid. Simulatsiooni matemaatilise modelleerimise tööriistade kasutamine ASMBD-s näeb ette muudatuse operatiivõppe korraldamise ja läbiviimise meetodites ning määrab arvutiõppevormide omadused üldiselt.

Juhtkonna töö põhisisu arvutipõhiste operatiivõppe vormide läbiviimisel on kõrgema väejuhatuse korralduste, korralduste ja juhiste edastamine mängus osalejatele, olukorra eskaleerumine ja sõjaliste operatsioonide läbiviimine, arvestamine (õpe). ) tehtud otsustest, operatsioonide plaanidest (lahingtegevus), käskkirjadest, (käskudest) ja korraldustest, praktikantide töömeetodite uurimine ASMBD vahendite ja spetsiaalsete matemaatika- ja tarkvara abil, peakorteri ja vägede praktilise tegevuse jälgimine, uute operatiivküsimuste uurimine. art. Olukorra kohta teabe edastamise kord on põhimõtteliselt muutumas (võrreldes traditsiooniliste õppevormidega). Õpilaste tehtud otsused sisestatakse modelleerimiskompleksi (ASMBD arvutamise ja modelleerimise alamsüsteem), modelleerimise tulemused kuvatakse läbi andmebaasi (DB) mängus osalejate töökohtadel.

Simulatsiooni tulemused kuvatakse juhtametnike automatiseeritud töökohtadel mängupidude jaoks täismahus ning õpilaste automatiseeritud töökohti puudutavas osas koos järgnevate olukorramuutustega modelleerimise sammuga võrdsete ajavahemike järel. Samal ajal on kavas viia olukord kõrgemate võimude, eelkõige armee ja rinde juhtimiseni ainult tinglikult aktiivsete vägede jaoks: armeede juhtkonda - armee alluvuse formatsioonidele ja üksustele, rinde juhtimine - vastavalt rinde alluvuse koosseisudele ja koosseisudele. Info kogumine olukorra kohta mängus reaalselt tegutsevatest osakondadest peab toimuma kõrgemalseisvate asutuste poolt ettenähtud korras lahingujuhtimise joonel.

Andmed vastaspoole kohta esitatakse mahus, mis vastab osapoolte jõudude ja luurevahendite võimalustele, võttes arvesse luuret korraldama koolitatute otsuseid.

Koolitatavate tegevuse tulemused ja olukorra areng ÜVVT ajal tuleb fikseerida. Ametnike tegevuse fikseerimine, olukorra arengu fikseerimine hetkest, mil sõdivad pooled saavad lahingumissioonid kuni nende elluviimise lõpuni, aitab oluliselt suurendada ametnike vastutust oma tegude eest ja soovi töötada täie pühendumusega. Protokolli pidamine tagab ka objektiivsuse õpilaste tegevuse hindamisel tulemuste summeerimisel ning lihtsustab oluliselt juhtkonna tööd mängu analüüsi koostamisel.

Juhtimisaparaat Õpikeskkond Õpikeskkonna loomise meetodid Õpilaste tutvustamine õpikeskkonda Olukorra väljamängimine Nimetus Imitatsioon Keskkonna loomulik modelleerimine Tõmbejõud ja vahendid Harjutuste arendusrühmad Vahendajad ja näiteringid; Simulatsioonigrupi sidevahendid; matkimisvahendid Reaalsed väed, jõud ja vahendid Väljaõpetatud kontrollorganid a) Juhtimisaparaat Õppekeskkonna loomise meetodid Koolitatavate tutvustamine õppekeskkonda Olukorra näitlemine Olukorra simulatsioon Modelleerimine Tõmbavad jõud ja vahendid Õppuse arendusrühm Arvutikeskus ASMBD Mängurühmad Treenitud juhtseadised b) Joon. 1.1. Operatiivõppe vormide rakendamise struktuuriskeem: a) traditsiooniline; b) arvuti.

Tabel 1.1 Operatiivõppe arvutivormide elementide eripärad traditsioonilistest Struktuuride elemendid Eripärad Koolitatavad CFOPi läbiviimisel eeldatakse praktikantidelt automatiseerimisvahenditega töötamise oskusi ja oskusi. Koolitatavad saavad võimaluse langetada otsuseid ja neid analüüsida lahingutegevuse mitmemõõtmelise simulatsiooni põhjal.

Õppe-eesmärgid Õpilaste teadmisi, oskusi ja võimeid saab objektiivselt jälgida. Õppeeesmärke on võimalik saavutada lühema ajaga läbi koolitusprogrammide kasutamise.

Treeningmeetodid Lahinguoperatsioonide matemaatiline modelleerimine on operatiivõppe arvutivormide metoodika aluseks ja annab juhtimisaparaadile: olukorra kujunemise dünaamilisuse suurendamise ja lahingutegevuse reaalajas läbiviimise, kasutades "tasuta". ” mängumeetod; kasutatavate metoodiliste võtete ringi laiendamine; vaenutegevuse üksikute episoodide taasesitamine kiirendatud ajarežiimis, operatsiooniaja peatamine tehtud otsuste analüüsimiseks ja alternatiivse lahenduse näitamine koos selle eeliste väljaselgitamisega, vägede (vägede) tegevuse käigu ja tulemuste dokumenteerimine ja mängujärgne reprodutseerimine jne .; õpilaste tehtud otsuste kvalitatiivne analüüs ja objektiivne hindamine.

Juhtimisaparatuur Automaatsete lahingusimulatsioonisüsteemide (ACMS) olemasolu määrab ette vajaduse kaasata juhtimisaparatuuri ametnikke, kes tagavad ACMMS-i toimimise. Olukorra kujundamise rühmade (gruppide kaasamängimine) koosseis väheneb ning vahendajate funktsionaalsed kohustused muutuvad põhjalikult.

Väljaõppe tehnilised vahendid CFOPi organisatsiooniline ja tehniline alus on automaatne lahingutegevuse modelleerimise süsteem, mille kasutamine muudab radikaalselt operatiivõppe ettevalmistamise ja läbiviimise meetodeid ning määrab ette CFOPi kui terviku omadused.

Üldiselt on arvutipõhiste seiretestide korraldamist ja läbiviimist tagavate tehniliste ja tarkvaratööriistade kompleksi plokkskeem näidatud joonisel fig. 1.2.

Nagu varem märgitud, on sellise tehniliste ja tarkvaraliste tööriistade kompleksi põhikomponendiks automatiseeritud lahingusimulatsioonisüsteem, mis on keerukas organisatsiooniline ja hierarhiline süsteem, mis hõlmab tehniliste, matemaatiliste, tarkvara ja teabevahendite komplekse.

Sarnased väitekirjad erialal "Matemaatiline modelleerimine, arvmeetodid ja tarkvarapaketid", 05.13.18 kood HAC

• Juhtprofiiliga sõjaülikooli distsipliini "Informaatika" haridusliku, metoodilise ja korraldusliku toe loomine ja kasutamine 2009, pedagoogikateaduste kandidaat Krasnova, Valentina Ivanovna

• Kutsealaste kompetentside kujundamine sõjaväe juhtimisülikoolide kadettide seas 2011, pedagoogikateaduste kandidaat Ovsjannikov, Igor Vjatšeslavovitš

• Eksperimentaalsete oskuste kujundamine arvutimudelil põhineva füüsika õpetamisel sõjaülikooli kadettide seas 2011, pedagoogikateaduste kandidaat Larionov, Mihhail Vladimirovitš

• Pedagoogilise juhtimise korraldus sõjatehnikaülikoolis 2005, pedagoogikateaduste kandidaat Agadžanov, Georgi Georgievich

• Sõjalis-majanduslike otsuste tegemise toetamise automatiseeritud protseduuride süsteemianalüüs ja süntees 2004, tehnikateaduste doktor Trofimets, Valeri Jaroslavovitš

Lõputöö kokkuvõte teemal “Matemaatiline modelleerimine, numbrilised meetodid ja tarkvarapaketid”, Yampolsky, Leonid Semenovich

KOKKUVÕTE TÖÖ PEAMISED TULEMUSED

Viidi läbi analüüs olemasolevate lähenemisviiside kohta arvutipõhiste seiretestide läbiviimiseks, samuti olemasolevate metoodiliste ja instrumentaalsete vahendite kohta teabevahetuse ja teabeprotsesside edastamiseks. Uuringu tulemusena saadi järgmised tulemused:

1. Välja on töötatud ja uuritud juhtimis- ja juhtimisüksuste simulatsioonimudel, mis põhineb nende mängutõlgendusel, mis rõhutab õhutõrje kohta ja rolli nende kaitsefunktsioonis.

2. KSHVI osalejate kollektiivsete toimingute jaoks on välja töötatud arvuti tugisüsteem, mis tagab juhtimist ja suhtlust juhtimis- ja staabi organisatsioonilise struktuuri raames.

3. Spetsifikatsioonide allikana kasutati KSHVI simulatsioonimudelit, mille põhjal valiti KSHVI juurutamise põhiliseks instrumentaalkeskkonnaks WIQA küsimuste-vastuste protsessor.

4. Teostati WIQA küsimuste-vastuste protsessori kohandamine ja seadistamine uuritud KSHVI versiooni spetsiifikale ning määrati KSHVI dispetšeri koht ja roll instrumentaalkeskkonnas.

5. Viidi läbi arvutipõhiste seiretestide käigus toimuvate infoprotsesside analüüs. Viidi läbi formaalne infoprotsesside kirjeldus, mis võimaldas määrata nende haldamise võimalused ja jagada haldusfunktsioone loodud dispetšeri ning kasutatavate operatsioonisüsteemide ja võrgutehnoloogiate vahendite vahel.

6. Arvutipõhiste seiretestide läbiviimisel on välja töötatud metoodika infoprotsesside juhtimise efektiivsuse hindamiseks. Põhjendatud on infoprotsesside juhtimise efektiivsuse kontseptsioon ja nende rakendamise aspektid, mille suhtes tuleks täpsustatud hindamine läbi viia.

7. Töös välja pakutud teadusliku ja metoodilise aparaadi põhjal on välja töötatud infoprotsesside juhtimise juhi prototüüp. Selle alusel viidi läbi eksperimentaalsed uuringud infoprotsesside juhtimise ja selle tõhususe hindamise kohta. Eksperiment kinnitas täielikult väljatöötatud teadusliku ja metoodilise aparaadi teoreetilisi sätteid infoprotsesside juhtimise juhi kujundamiseks ja juhtimise efektiivsuse hindamiseks.

8. Väljatöötatud teaduslik ja metoodiline aparaat annab kvalitatiivselt uudse lahenduse infoprotsesside haldamise vahendite kavandamise probleemile seoses nende kulgemise spetsiifikaga arvutipõhisel arvutiseirel.

Saadud lahendus sellele probleemile on omane kõikidel sõjalise õhutõrje tasanditel arvutikäskluste ja -juhtimisoperatsioonide ajal infoprotsesside juhtimise vahendite väljatöötamise probleemide klassile.

Saadud töö tulemusi tehakse ettepanek kasutada infoprotsesside juhtimisvahendite projekteerimise teaduslike ja tehniliste probleemide lahendamisel konkreetsete arvutijuhtimissüsteemide korraldamisel.

Doktoritöö uurimistöö viidete loetelu Tehnikateaduste kandidaat Yampolsky, Leonid Semenovitš, 2003

1. Zinovjev E. V. Arvutivõrgus infoprotsesside ja ressursside haldamise süsteemi konstrueerimise põhimõtted. Automatiseerimine ja arvutitehnoloogia. 1985. nr 3. lk 45-52.

2. Shuenkin V. A., Donchenko V. S. Järjekorrateooria rakenduslikud mudelid. Kiiev, kõrghariduse haridus- ja metoodikaamet, 1992.

3. Nikitin N. M., Okunev S. L., Samsonov E. A. Algoritm konfliktide lahendamiseks kohalikus võrgus juhusliku mitme juurdepääsuga. Automatiseerimine ja arvutitehnoloogia. 1985. nr 5. lk 41-46.

4. Khazatsky V. E., Yuryeva S. A. Prioriteetne mitmejuurdepääs kohalikes andmevõrkudes kandja juhtimise ja konfliktide tuvastamisega. Automatiseerimine ja arvutitehnoloogia. 1985. nr 5. lk 47-52.

5. Shcheglov A. Yu. Arvutisüsteemide ja kohtvõrkude ressurssidele mitmekordse juurdepääsu koodijuhtimise meetodite ühendamise põhimõtted. Infotehnoloogia. 1998. nr 2. lk 20-25.

6. Pirogov V. V., Olevsky S. M. Rakendusprotsesside interaktsiooni korraldamise süsteemi arhitektuur avaliku mälu abil. Automatiseerimine ja arvutitehnoloogia. 1987. nr 6. KOOS.

7. Azarenkov V.V., Sorokin V.P., Stepanov G.A. Sõjalise õhutõrje automatiseeritud juhtimissüsteemid. Infotöötlus automatiseeritud sõjaväe õhutõrje juhtimissüsteemides. Kiiev, VA VPVO, akadeemia kirjastus. 1985. 156 lk.

8. Emelyanov G. M., Smirnov N. I. Infovahetuse analüüs probleemikesksete lokaalsete arvutivõrkude kujundamisel. Automatiseerimine ja arvutitehnoloogia. 1987. nr 1. lk 45-50.

9. Pirogov V.V., Olevsky S.M. Instrumentaalne andmebaas "Protsessidevahelise interaktsiooni mehhanismid". Automatiseerimine ja arvutitehnoloogia. 1987. nr 4. lk 25-29.

10. Gershuni D.S. Arvutuste ajastamine kõvades reaalajas süsteemides (ülevaade ja väljavaated). Arvutitehnika. Süsteemid. Kontroll. 1991. Väljaanne. 6. Lk 4-51.

11. Alyanakh I. N. Arvutisüsteemide modelleerimine. L., masinaehitus. Leningradi filiaal, 1988. -S. 223,

12. Yakubaitis E. A. Arvutivõrkude arhitektuur. M., Statistika, 1980. -S. 279.

13. Yakubaitis E. A. Informaatika elektroonika – võrgud. M., Rahandus ja statistika, 1989.-200 lk.

14. Arvutiteadus: entsüklopeediline sõnaraamat algajatele. Comp. D. A. Pospelov. M., Pedagoogika-Press, 1994. Lk 352.

15. Lipaev V.V. Tarkvaratööriistade disain. M., Kõrgkool, 1990. Lk 303.

16. Lipaev V.V. Automatiseeritud juhtimissüsteemide matemaatilise toe projekteerimine. M., Nõukogude raadio, 1977. Lk 400.

17. Barvinsky V.V., Evmenchik E.G. Uute infotehnoloogiate rakendamine tegevus- ja tehnikadistsipliinide õpetamisel. 19. teaduslik-metoodilise konverentsi materjalid. Tver, VU õhutõrje. 1999. lk 27-32.

18. Koršunov Yu. M. Küberneetika matemaatilised alused. M., Energy, 1980.

19. Davis D., Barber D., Price W., Solomonides S. Arvutivõrgud ja võrguprotokollid. M., Mir, 1982. lk 562.

20. Õhukaitseohvitseri käsiraamat, Voenizdat, 1987. a.

21. V. A. Venikov “Modelleerimise teooria alused” Kirjastus “Teadus”, 1983

22. N. N. Vorobjovi “Mänguteooria” kirjastus “Teadmised”, 1976

23. Azarenkov V.V., Sorokin V.P., Stepanov G.A. Sõjalise õhutõrje automatiseeritud juhtimissüsteemid. Infotöötlus automatiseeritud sõjaväe õhutõrje juhtimissüsteemides. Kiiev, VA VPVO, akadeemia kirjastus. 1985. 156 lk.

24. Under. toim. Edemsky A.F. Maavägede õhutõrjevägede automatiseeritud juhtimissüsteemid. Automatiseeritud juhtimissüsteemi ehitamise põhialused. Smolensk, VA Õhukaitsejõud, Akadeemia väljaanne. 1993. 252 lk.

25. Under. toim. Chestakhovsky V.P. Maaväe õhutõrjevägede automatiseeritud juhtimissüsteemid. I osa. Automatiseeritud juhtimissüsteemide ehitamise alused. Kiiev, VA õhukaitsejõud, Akadeemia väljaanne. 1977. 396 lk.

26. Under. toim. Gavrilova A. D. Maaväe õhutõrjevägede automatiseeritud juhtimissüsteemid. Laskmise ja tulejuhtimise põhitõed. Smolensk, VAPVO NE RF, Akadeemia väljaanne. 1996. 168 lk.

27. Azarov B.I. Automatiseeritud juhtimisvahendite projekteerimine. Automatiseeritud juhtimispunkt 9S717/6. Smolensk, SVZRIU, kolledži väljaanne. 1990. 106 lk.

28. Šuenkin V. A., Dontšenko V. S. Järjekorrateooria rakenduslikud mudelid. Kiiev, kõrghariduse haridus- ja metoodikaamet, 1992.

29. Nikitin N. M., Okunev S. L., Samsonov E. A. Algoritm konfliktide lahendamiseks kohalikus võrgus juhusliku mitme juurdepääsuga. Automatiseerimine ja arvutitehnoloogia. 1985. nr 5. lk 41-46.

30. Khazatsky V. E., Yuryeva S. A. Prioriteetne mitmejuurdepääs kohalikes andmevõrkudes koos kandja juhtimise ja konfliktide tuvastamisega. Automatiseerimine ja arvutitehnoloogia. 1985. nr 5. lk 47-52.

31. Shcheglov A. Yu. Arvutisüsteemide ja kohtvõrkude ressurssidele mitmekordse juurdepääsu koodijuhtimise meetodite ühendamise põhimõtted. Infotehnoloogia. 1998. nr 2. lk 20-25.

32. Pirogov V.V., Olevsky S.M., Khaikin I.A. Umbes üks rakendustaseme protokollide klass. - AVT, 1986, nr 3, lk. 11-16.

33. Vasudevan R., Chan P. P. Serverite projekteerimine hajutatud keskkonnas: protsesside struktureerimise metoodika uurimus. - In: Proc. IEEE 1st Int. Conf. Office Autom., New Orleans, La., detsember 17-19, 1984. Silver Spring, Md., 1984, lk. 21-31.

34. Vasiliev G. P. jt Tarkvara heterogeensete hajutatud süsteemide jaoks: analüüs ja rakendamine. M.: Rahandus ja statistika, 1986.160 lk.

35. Flint D. Kohalikud arvutivõrgud: arhitektuur, ehituspõhimõtted, teostus. M.: Rahandus ja statistika, 1986. 359 lk.

36. Yakubaitis E. A. Infoarvutivõrgud. M., Rahandus ja statistika, 1984. 232 lk.

37. Davis D., Barber D., Price W., Solomonides S. Arvutivõrgud ja võrguprotokollid. M., Mir, 1982. 563 lk.

38. Arvutisüsteemide teooria alused. Ed. Mayorova S. A. Õpik ülikoolidele. M., Kõrgkool. 1978.

39. Kleinrock L. Järjekordade teooria. M., masinaehitus. 1979. aastal.

40. Blackman M. Reaalajasüsteemide projekteerimine. M., Mir. 1977. aastal.

41. Ventzel E. S. Tõenäosusteooria. M., Teadus. 1969.1. LÜHENDITE LOETELU

42. API rakendusliides (rakenduse programmeerimisliides)

43. MOM sõnumitele orienteeritud vahevara

44. ORB Object Request Broker (objektipäringu vahendaja)

45. OSI avatud süsteemi vastastikune ühendus (avatud süsteemide interaktsioon)

46. ​​RPC Remote Procedure Call

47. ADF andmeedastusseadmed

48. Tööjaama automatiseeritud tööjaam

49. ASMBD automatiseeritud lahingusimulatsioonisüsteem

50. ACS automatiseeritud juhtimissüsteem

51. ASUV automatiseeritud väejuhtimissüsteem1. DB andmebaas 1. Päikese arvutussüsteem

52. Õhutõrjeraketisüsteem SAM

53. Õhutõrjeraketisüsteem

54. KKShU arvutijuhtimis- ja staabiharjutused

55. KSA automaatikaseadmete kompleks

56. Operatiivõppe KFOP arvutivormid

57. Juhtstaabi harjutused

58. LAN kohtvõrk1. OS operatsioonisüsteem

59. Õhutõrje õhutõrje

60. Tarkvaratarkvara

61. Tarkvara vahevara1. PC personaalarvuti

62. Õhudessantrünnak tähendab

63. SMPO spetsiaalne matemaatika ja tarkvara

64. DBMS-i andmebaasihaldussüsteem

Pange tähele, et ülaltoodud teaduslikud tekstid on postitatud ainult informatiivsel eesmärgil ja need saadi algse väitekirja tekstituvastuse (OCR) abil. Seetõttu võivad need sisaldada ebatäiuslike tuvastamisalgoritmidega seotud vigu. Meie poolt edastatavate lõputööde ja kokkuvõtete PDF-failides selliseid vigu pole.

SÕJALINE MÕTE nr 7/2009, lk 12-20

Relvastatud vastasseisu simulatsioon: arenguväljavaated

kolonel IN JA. KARJATAMINE,

sõjateaduste kandidaat

kolonel D.B. KALINOVSKI

kolonel O. V. TIHANYTŠEV,

Tehnikateaduste kandidaat

HETKEL tõuseb ülesannete lahendamise käigus oluliselt riigi ja sõjaväe juhtimis- ja kontrolliorganite otsuste sõjalis-teadusliku põhjendatuse roll ehituse, väljaõppe, kaitseväe kasutamise ja juhtimise valdkonnas. riigi sõjalise julgeoleku tagamiseks. Samas, nagu näitab kohalike sõdade ja relvakonfliktide kogemus, on tänapäevaste operatsioonide eesmärkide edukaks saavutamiseks kõige olulisemateks tingimusteks konfliktipiirkondade olukorra õigeaegne jälgimine ja peaaegu reaalajas kuvamine, selle arengu prognoosimine, operatsioonide väljatöötamine. osapoolte vägede tegevuse erinevad võimalused, sealhulgas matemaatiliste modelleerimismeetodite kasutamine.

Matemaatiliste modelleerimismeetodite rakendamise probleemi olulisust sõjalistes küsimustes kinnitab suur hulk selleteemalisi publikatsioone erinevates perioodikaväljaannetes. Nende analüüs näitab, et autorite arvamused on erinevad, ulatudes matemaatiliste mudelite täielikust tagasilükkamisest sõjalistes küsimustes kuni selle küsimuse täiesti objektiivse mõistmiseni, kuigi teatud reservatsioonidega.

Selliste arvamuste põhjused on erinevad. Mõned usuvad, et arvutusülesannetest ja matemaatilisest aparaadist lahingupotentsiaalide võrdlemiseks piisab operatsioonide planeerimise teabetoetusest, teised nõuavad lihtsustatud mudelite kasutamist, tuginedes komandöri võimele "ehitada eelseisva lahingu ja operatsiooni vaimne mudel". või lihtsalt ei tee vahet mudelite ja arvutusülesannete vahel, tõlgendades nende definitsioone üsna vabalt.

Kuigi peaaegu kõik autorid räägivad prognoosimise vajalikkusest ülemate (ülemate) ja staapide töös, on väga sageli esmapilgul põhjendatud näidete ja põhjendustega kinnitatud arvamus, et matemaatiliste modelleerimismeetodite kasutamine on kohatu ja mõnikord ohtlik, kuna see toob kaasa hindamise kavandamise tulemuste moonutamise. Meie arvates on sellel eksiarvamusel mitu põhjust. See on esiteks matemaatilise modelleerimise olemuse, kasutatavate mudelite eesmärgi, nende võimaluste, väljatöötamisel võetud eelduste ja rakenduspiiride mõistmise puudumine. Teiseks samade operatiiv- ja tehniliste nõuete esitamine erinevatel eesmärkidel kasutatavatele mudelitele ja ülesannetele, mida kasutatakse erinevatel juhtimistasanditel. Ja lõpuks, kolmandaks, modelleerimistulemuste põhjendamatu "absolutiseerimine".

Kõik see on tingitud sõjaliste teoreetikute ning sõjaväe juhtimis- ja kontrolliasutuste ametnike erinevast arusaamast relvastatud vastasseisu modelleerimise probleemist. Et seda küsimust mõistlikult arutada, Kõigepealt peate otsustama selle põhikomponentide üle: matemaatilise modelleerimise terminoloogia; matemaatiliste mudelite ja prognoosimeetodite klassifitseerimine; matemaatiliste mudelite metoodika ja rakenduspiirid; tehnoloogiad erinevatel eesmärkidel matemaatiliste mudelite rakendamiseks.

Kõigepealt peaksite mõistma, mida arvestada matemaatiline mudel(MM) mida info ja arvutusülesanne(IRZ) ja kuidas see erineb matemaatika modelleerimine läbiviimisest operatiiv-taktikalised arvutused(OTR). Teatmekirjanduses on vaadeldavate mõistete definitsioone üsna palju.

Niisiis, sõjalises entsüklopeedias matemaatiline mudel tõlgendatakse nähtuse (objekti) kirjeldusena matemaatilisi sümboleid kasutades. "Sõjaväe entsüklopeedilises sõnastikus" matemaatika modelleerimine sõjanduses sõnastatakse see objekti (nähtuse, süsteemi, protsessi) sõjalis-teoreetilise või sõjalis-tehnilise uurimismeetodina, luues ja uurides selle analoogi (mudelit), et saada teavet reaalse süsteemi kohta.

Operatiiv-taktikalised arvutused samas sõnastikus kirjeldatakse kui osakondade, formatsioonide, formatsioonide, üksuste ja allüksuste isikkoosseisu poolt läbiviidavaid arvutusi, mille eesmärk on määrata kvantitatiivseid, kvalitatiivseid, aja- ja muid näitajaid operatsiooni (lahingu) otsuste tegemiseks või õigustamiseks. vägede kasutamise planeerimine ja kontrolli tagamine.

Üks populaarsemaid elektroonilisi Interneti-entsüklopeediaid, Wikipedia, esitab oma matemaatilise modelleerimisega seotud mõistete sõnastused. Niisiis, ülesanne kõige üldisemas "kanoonilises" vormis - loogiline väide nagu: "antud tingimustel on see vajalik teatud eesmärgi saavutamise tagamiseks" ja mudel - komponentide ja funktsioonide loogiline või matemaatiline kirjeldus, mis peegeldab modelleeritava objekti või protsessi olulisi omadusi.

Samas allikas toodud definitsioonide põhjal on selgelt näha oluline erinevus üksiku matemaatilise mudeli, kompleksi ja mudelite süsteemi vahel. Mudelite komplekt - ühe keeruka probleemi lahendamiseks loodud mudelite kogum, millest igaüks kirjeldab modelleeritava objekti või protsessi üht või teist aspekti. Kui mudelid on ühendatud nii, et mõne tulemused osutuvad enne ühise tulemuse saamist teiste jaoks lähteandmeteks, siis muutub kompleks mudelite süsteemiks. Mudel süsteem - vastastikku seotud matemaatiliste mudelite kogum, mis kirjeldab keerulisi süsteeme, mida ei ole võimalik ühes mudelis reprodutseerida. Suurte objektide käitumise planeerimiseks ja ennustamiseks töötatakse välja mudelite süsteemid, mis on tavaliselt üles ehitatud hierarhilisel põhimõttel. V mitu taset. Neid nimetatakse mitmetasandilisteks süsteemideks.

Ja lõpuks, praegune GOST-seeria “RV” pakub järgmisi matemaatilise mudeli ja arvutusprobleemi määratlusi. Matemaatiline operatsioonimudel (lahing)- matemaatiliste sõltuvuste ja loogiliste reeglite süsteem, mis võimaldab õigeaegselt reprodutseerida simuleeritud lahingutegevuse kõige olulisemad komponendid piisava täielikkuse ja täpsusega ning selle põhjal arvutada prognoositava kursuse näitajate arvväärtused ja sõjaliste operatsioonide tulemused.

Arvutusprobleem - matemaatiliste sõltuvuste, algoritmide ja andmete kogum operatiiv-strateegiliste (operatiiv-taktikaliste) või eriarvutuste tegemiseks, mis võimaldab hinnata kavandatavate toimingute tulemusel tekkivat olukorda või arvutada juhtparameetrid, mis tagavad eesmärgi saavutamise. nõutav tulemus tõenäosusega, mis ei ole väiksem kui määratud.

Nende määratluste analüüs näitab erinevust MM ja IRD, mis seisneb selles, et esimesed on mõeldud olukorra arengu ennustamiseks lähteandmete erinevate variantide juures ning teised on mõeldud eelkõige otsearvutuste tegemiseks konkreetse tulemuse saamise huvides. Varem IRZ lahendati peamiselt käsitsi ja MM- "peavoolu" arvutites. Automatiseerimistööriistade väljatöötamisega viidi paljud ülesanded programmide kujul üle ARVUTI, mis muutis kasutatava matemaatilise aparatuuri, arvesse võetud tegurite arvu keerulisemaks ning viis MM-i ja IRD vahelise piiri mõningase "häguni". See on meie hinnangul üks põhjusi arusaamatuste tekkeks seoses matemaatilise modelleerimise kasutamisega operatiiv-taktikaliste arvutuste käigus.

Vastavalt juhtdokumentidele on peakorteri põhiülesanneteks teabe kogumine ja hindamine, operatsiooni (lahingu) planeerimine ja olukorra muutuste prognoosimine. Planeerimisega on kõik üsna selge: see hõlmab peamiselt otseste ja vastupidiste IRD-de lahendamist. Kuid olukorra hindamiseks, selle muutuste prognoosimiseks, aga ka vägede (vägede) kasutamise kavandatavate võimaluste võrdlevaks hindamiseks on vaja kasutada erinevaid matemaatilisi prognoosimeetodeid (joonis).

Prognoosimeetodite klassifikatsioon

Kõiki neid meetodeid on katsetatud erinevates juhtimistegevuse valdkondades ja see on tõestanud oma olemasolu õigust. Kuid kõiki neid ei saa kasutada ülemate (ülemate) ja staapide praktilises tegevuses sõjaliste operatsioonide korraldamisel. See on tingitud sõjapidamise iseärasustest, mis seisnevad algandmete olulises ebakindluses, vajaduses arvestada tohutu hulga teguritega ja ekslike otsuste suures “kulus”. Sellest lähtuvalt ei kasutata sõjaliste operatsioonide korraldamisel peaaegu kunagi trendide ekstrapoleerimise meetodeid ja teatud tüüpi mudeleid. Eriasi on ekspertmeetodid ja matemaatiline modelleerimine, kuid nende rakendamist mõjutavad oluliselt ka ülaltoodud omadused.

Formaalselt võib mis tahes joonisel kujutatud prognoosimisviisidest seostada protsesside modelleerimise ja trendide tuvastamisega: loogiline, mentaalne, matemaatiline. Kuid lähtudes relvastatud vastasseisu modelleerimise spetsiifikast, RV-seeria GOST-ides kasutatud MM-i määratlusest, on modelleerimisest rääkides soovitatav kaaluda matemaatilisi mudeleid, mis kirjeldavad relvastatud vastasseisu protsesse, selle komponente ja individuaalseid vorme. . Allpool räägime peamiselt sellistest mudelitest.

Matemaatiliste mudelite klassifikatsioon mõjutab neile esitatavaid nõudeid, MM-i ja IRZ-i nimekirjade koostamist, mis pakuvad otsustustuge sõjaväe juhtimis- ja kontrolliasutuste ametnikele. Eesmärgi järgi jagunevad MM-id tavaliselt teadustööks ja personaliks (tabel 1).

Tabel 1

Matemaatiliste mudelite klassifikatsioon

Uurimismudelid on mõeldud nii relvade arendamisega seotud uuringute toetamiseks, uute operatsioonide ja lahingutegevuse läbiviimise meetodite väljatöötamiseks kui ka arvutuste tulemuste analüüsimiseks eelplaneerimisel. Peamine nõue neile on tagada uuritavate protsesside matemaatilise kirjelduse vajalik täpsus. Modelleerimise tõhususele seatakse leebemad nõuded.

Staabimudelid on operatsioonide (lahingutegevuse) matemaatilised mudelid, mis on loodud peakorteri praktilise tegevuse toetamiseks. Neid esitatakse kaks põhinõuet: esiteks - reaalajas rakendamise võimalus, sobitudes peakorteri algoritmiga; teine ​​on tagada vägede juhtimise ja kontrolli osas tehtavate otsuste objektiivsuse ja kehtivuse oluline kasv.

Vastavalt relvastatud vastasseisu protsessi kirjelduse vormile jagunevad MM-id analüütiline Ja stohhastiline. Mõlemad võivad olla nii töötajad kui ka uurijad.

Vastavalt saadud modelleerimise tulemusele jagunevad mudelid kõige olulisemalt sirge(kirjeldades) ja ettekirjutavad(optimeeriv või ettekirjutav). Esimesed võimaldavad vastata küsimusele: "mis juhtub, kui...", teised: "kuidas see niimoodi juhtuda saaks." Kirjeldavaid mudeleid kasutatakse kõige sagedamini sõjalistes küsimustes. Ettekirjutavate mudelite, mis on otsuste toetamise seisukohast perspektiivsemad, kasutamist takistavad mitmed objektiivsed ja subjektiivsed tegurid.

Eesmärk on see, et kui arvestada paljude teguritega, on optimaalse lahenduse leidmise formaalset probleemi väga raske sõnastada. Sama raske on saadud tulemusi tõlgendada. Subjektiivsed tegurid: ametnike soovimatus usaldada lahenduse otsimist programmile, mille tööpõhimõtted on neile tundmatud. Samuti ollakse arvamusel, et ettekirjutava mudeli algoritmi saab välja arvutada ja seda teades saab arvutada ka otsuse tulemuse. See arvamus on kahtlemata ekslik, kuna isegi mudeli tööks tuntud algoritmi korral on simulatsiooni tulemust võimatu arvutada ilma täpset teavet mudelisse sisestatud algandmete kohta.

Raske on hinnata, kui olulised need tegurid on MM-i arengus, kuid fakt on selge: praegu jaoks prognoosimine militaarvaldkonnas kasutatakse kirjeldavaid mudeleid. Tõenäoliselt see suundumus lähitulevikus jätkub.

Mõned artikli alguses käsitletud allikad avaldavad arvamust, et modelleerimist (ja mõnikord ka prognoosimist) saab asendada otseste arvutustega, piisab protsessi kirjeldamisest erineva lähendusastmega võrrandisüsteemi abil. Sellel lähenemisviisil on aga peen, kuid ohtlik lõks. Esiteks on mõnda protsessi lihtsalt võimatu selgesõnaliselt kirjeldada. Teiseks eeldab süsteemi käitumise kirjeldamine võrranditega eksplitsiitses vormis märkimisväärse hulga parandus- ja üldistuskoefitsientide kasutuselevõttu, millest enamik saadakse empiiriliselt, üldistades teadaolevate sündmuste statistikat. Seda tehakse rangelt määratletud tingimustel, millest potentsiaalne arveldussüsteemi kasutaja ei tea otsuse tegemise ajal. Igasugune muudatus relvastatud võitluse vormides, meetodites või vahendites vähendab võrrandisüsteemi täpsust ja moonutab ülesande lahendust. Sellepärast Arvutusmeetodid ei asenda kunagi tõenäosuslike lähenemisviisidega töötavat mudelit.

Matemaatilise modelleerimise rakendamise piirid, rakendatavate MM-ide loetelu ülaltoodud klassifikatsiooni raames määravad ära neid kasutavates sõjaväe juhtimis- ja kontrolliorganites lahendatavad prognoosi- ja hindamisprobleemid, samuti sisendi andmise võimalused ja vajadus mudelite väljundinformatsiooni järele. Peamiste reguleerivate dokumentide nõuete analüüsi ja operatiivõppetegevuse kogemuste põhjal on võimalik välja selgitada sõjaväe juhtimis- ja juhtimisorganite vajadused matemaatiliste mudelite kasutamisel ning esitada nende hierarhiline struktuur (tabel 2).

Kavandatav klassifikatsioon ei ole dogma, vaid peegeldab ainult sõjaväe juhtimis- ja kontrolliorganite vajadusi arvutusvahendite ja teabe (pikaajalise ja intellektuaalse) toe ja tehtud otsuste põhjendamise järele. Pakutud mudelite rakendamine juhtimistasanditel, nende mitmelüliline sidumine on sisuliselt matemaatilise modelleerimise väljavaade.

Vaatamata objektiivsele vajadusele kasutada sõjaliste operatsioonide korraldamisel matemaatilisi mudeleid, mõjutavad nende kasutamist oluliselt subjektiivsed tegurid, mis on seotud ametnike suhtumisega modelleerimistulemustesse. Tuleb selgelt mõista, et mudel ei ole vahend vägede (vägede) kasutamist puudutavate otsuste otseseks väljatöötamiseks ega relvasüsteemi arendamise viiside põhjendamiseks, vaid ainult tööriist, mis tagab selle protsessi ühe etapi elluviimise - tehtud otsuste kvaliteedi võrdlev hinnang. See tööriist on välja töötatud konkreetsete ülesannete ja tingimuste jaoks teatud eeldustega ning sellel on vastav ulatus. Pealegi ei ole alati võimalik ja vajalik välja töötada kindlat universaalset mudelit, sageli on otstarbekam omada teatud töökohtadel (juhtimistasanditel) konkreetsete probleemide lahendamiseks kasutatav tööriistakomplekt, mis on kohandatud konkreetsetele töötingimustele. Ainult selline arusaam võimaldab sõnastada õige lähenemisviisi mudeltehnoloogiate kasutamisele sõjaväe juhtimis- ja juhtimisasutustes ning viia RF relvajõudude sõjaliste operatsioonide (operatsioonide, lahingutegevuste) korraldamine kvalitatiivselt uuele tasemele, mis vastab nõuetele. kaasaegse sõjapidamise nõudeid.

Seoses sellega ja ka mudeltehnoloogiate tehnoloogilise rakendamise seisukohast näib olevat matemaatiliste mudelite kõige sobivam klassifikatsioon nende kaasamisel automatiseeritud väejuhtimissüsteemide (ATCS) spetsiaalsesse matemaatilisse ja tarkvarasse (SMPO) kõige sobivam. Selle lähenemisviisi abil saab mudeleid rakendada esiteks otse SMPO osana automaatikaseadmete kompleksid(KSA) ACCS; teiseks - eraldi kujul tarkvara- ja riistvarasüsteemid(PTK), pakkudes lahendusi konkreetsetele probleemidele; kolmandaks - statsionaarse või mobiilse osana multifunktsionaalsed modelleerimiskeskused(sõjaliste operatsioonide modelleerimise arvutikeskused – CC MIA).

Automaatjuhtimissüsteemide arendamise ja kasutamise kogemused näitavad, et paljudel juhtudel on objektiivne vajadus lisada SMPO ASUV-i matemaatilised mudelid, näiteks pakkuda vägede kasutamise võimaluste võrdlevat analüüsi operatsiooniplaani koostamisel, massilise tulelöögi konstrueerimise võimaluste tõhususe hindamist jne. Automatiseeritud juhtimise eritarkvara (SPO) osana töötavad matemaatilised mudelid süsteem peab tagama automatiseeritud teabevahetuse süsteemi andmebaasi, muude mudelite ja ülesannetega, saades neilt suurema osa teabest automatiseeritud viisil. Nendel mudelitel peab olema äärmiselt lihtne kasutajaliides, mis tagab piisava komplekti formaliseeritud juhtimistoiminguid vägede (vägede) ja lahingusüsteemide kasutusjärjekorra jaoks ning funktsioone modelleerimistulemuste visuaalseks esitlemiseks.

tabel 2

Relvastatud matemaatiliste mudelite hierarhiline struktuur

vastasseis

Me räägime peamiselt personalimudelitest, mida erialakirjanduses mõnikord nimetatakse ka "ekspressmudeliteks", ehkki väljendi "ekspress" määratlus kõlab mõnevõrra halvustavalt, peegeldades ainult mudeli väliseid tarbijaomadusi - kontrolli lihtsust ja tulemuste saamise kiirust. Samas on personalimudelid üsna keerulised tooted: need kirjeldavad adekvaatselt protsessi, mille modelleerimiseks need välja töötati. Väline lihtsus saavutatakse pikaajalise tööga arvutusalgoritmide ja kasutajaliideste optimeerimisel. Kuid just neid mudeleid saavad laialdaselt kasutada ohvitserid, kellel pole spetsiaalset arvutialast väljaõpet.

Ausalt öeldes tuleb märkida, et loov ja “tükikaupa” töö programmiliideste loomisel ja nende ühtlustamiseks lähenemiste väljatöötamisel, mida saab teha vaid laia operatiivse ja tehnilise väljavaatega spetsialist, ei kuulu teadustegevuse hulka. Samas kahandab ühtsete lähenemiste puudumine matemaatiliste mudelite ning info- ja arvutusülesannete liidese rakendamisel ametnike töös oluliselt nende kasutajaomadusi, mistõttu on ametnikel keeruline neid omandada ja rakendada väejuhatuse ja väejuhatuse tegevuses. kontrollorganid.

Mudeleid, mis on funktsionaalselt mitmekesisemad, kuigi neid on keerulisem kasutada, on mõnikord soovitatav mitte lisada ACS V SMPO-sse, vaid kasutada neid multifunktsionaalsete arvutimodelleerimiskeskuste või eraldi spetsiaalsete riistvarasüsteemide osana. See on tingitud järgmistest teguritest:

võivad tekkida komplekssed mudelid, kompleksid ja mudelite süsteemid nõuded arvutile, ei pakuta alati automatiseeritud jadajuhtimissüsteemide abil;

kõrge arenduskulu ja vajadus säilitada keerukaid matemaatilisi mudeleid muudab mõnikord ebaotstarbekaks anda neid sõjaväe juhtorganitele kasutamiseks vaid paar korda aastas ja mõnikord harvem, on otstarbekam kasutage liikumisrežiimis ühte mudelit oma personaliga mobiilsete riistvarasüsteemide osana;

keerukamad ja mitmekesisemad mudelid vajavad hooldust rohkem koolitatud spetsialiste, mis ei ole alati kättesaadavad automatiseeritud sõjaväe juhtimis- ja juhtimisorganites;

nõuded keerukate mudelite (mudelite komplekside ja süsteemide) algandmete koostisele ja detailsusele ei võimalda alati neid korrastada automatiseeritud suhtlus ACCS andmebaasiga;

seda nõuab mitmesugune väljundinformatsioon terviklik hindamine, sageli piirneb teaduse ja kunstiga, mida saab saavutada ainult kogenud modellispetsialist. Veelgi enam, ainult modelleerimise valdkonna spetsialist saab üksikasjalikult teada mudeli väljatöötamise käigus võetud eeldusi ja piiranguid, selle rakenduse ulatust ning hinnata nende tegurite mõju astet modelleerimistulemustele. Operatiivse (lahingu) planeerimise puhul on see vea kõrge hind arvestades oluline asjaolu.

Need tegurid koos vajadusega tagada lahendused operatsioonide planeerimise ja relvaprogrammi moodustamise probleemidele tingivad vajaduse luua spetsiaalsed arvutikeskused (eraldi PTC-d) sõjaliste operatsioonide (CC MVD) modelleerimiseks väljaspool automaatjuhtimise raamistikku. süsteem. Sellised arvutisimulatsioonikeskused võivad olla statsionaarsed või mobiilsed, varustatud erineva konfiguratsiooniga arvutitega, kuid samas on olemas tingimused Siseministeeriumi KK ja automatiseeritud juhtimissüsteemi vahelise teabevahetuse võimaluseks ja nõuete täitmiseks. peab olema täidetud automatiseeritud juhtimissüsteemi alginformatsiooni ohutus.

Statsionaarseid modelleerimiskeskusi saab kasutada kõrgemate juhtorganite huvides strateegilise planeerimise läbiviimisel, operatiivõppetegevuse korraldamisel ja tulemuste analüüsimisel, relvaprogrammide koostamisel, mobilisatsiooniplaanide väljatöötamisel ja muude sarnaste tegevuste läbiviimisel.

Siseministeeriumi mobiilseid KK-sid saab kasutada operatiiv-strateegiliste ja operatiivüksuste peakorterite tugevdamiseks operatiivplaneerimisel ja operatsioonide eelneval ettevalmistamisel, samuti operatiiv- (lahingu)õppetegevuse käigus.

Seega matemaatiline modelleerimine relvastatud vastasseisu valdkonnas on meie arvates soovitatav nägemine, areneda järgmistes põhivaldkondades:

Esiteks - staabimudelite loomine, mis võtavad arvesse peamisi vastasseisu protsessi mõjutavaid tegureid, ülilihtsa liidesega kasutamiseks automaatjuhtimissüsteemi tarkvara osana vägede (vägede) kasutamise otsuste võrdleva hindamise läbiviimisel. Koos sellega on võimalik kaaluda mudelite kasutuselevõttu arvutus- ja modelleerimiskompleksidesse, et arvutatud valikute kohta automaatselt, kasutajale märkamatult, võrdlev hindamine läbi viia.

Teiseks - spetsialiseeritud riistvarasüsteemide, sealhulgas mobiilsete, loomine, mis on liidestatud automatiseeritud juhtimissüsteemiga automaatse juhtimissüsteemiga sisend- ja väljundandmete jaoks, modelleerimiseks keeruliste probleemide ja piiratud teabe juurdepääsuga probleemide lahendamise huvides.

Kolmandaks - väljaspool Siseministeeriumi multifunktsionaalsete juhtimiskeskuste automatiseeritud juhtimissüsteemide raamistikku, sh matemaatiliste mudelite ja arvutusülesannete komplekside ja süsteemide loomine, et tagada väga paljude olukorra hindamise ja prognoosimise probleemide lahendamine huvides. sõjalis-poliitiliste otsuste tegemisel, sõjaliste operatsioonide planeerimisel ja relvajõudude ülesehitamisel.

Kavandatav mudelite klassifikatsioon, kavandatav kontseptuaalne aparaat ja lähenemisviisid MM-i rakendamiseks erinevatel tasanditel sõjaväe juhtimis- ja kontrolliorganite jaoks võimaldavad meie arvates selgelt määratleda matemaatiliste modelleerimistehnoloogiate kasutamise koha ja põhimõtted RF relvajõududes. , kujundada ühtne nägemus MM-i kasutamise meetoditest ehitussüsteemis, vägede (vägede) rakendamise, väljaõppe ning juhtimise ja juhtimise kavandamises, tõhustada nende väljatöötamise ja rakendamise protsessi sõjaliste juhtimis- ja juhtimisorganite tegevuses. .

Riigi analüüs, modelleerimise arendamise väljavaated ja kulude kasvu dünaamika sõjaliste operatsioonide matemaatiliste mudelite väljatöötamiseks maailma juhtivate riikide relvajõududes näitab selle probleemi tõsidust välismaal ja on täiendav. käesolevas artiklis käsitletud küsimuste asjakohasuse kinnitus.

Sõjaline mõte. 2004. nr 10. Lk 21-27; 2003. nr 10. Lk 71-73.

Sõjaline mõte. 2007. nr 9. Lk 13-16; 2007. nr 10. Lk 61-67; 2008. nr 1. Lk 57-62.

Sõjaline mõte. 2005. nr 7. Lk 9-11; 2006. nr 12 Lk 16-20.

Sõjaline mõte. 2007. nr 10. Lk 61-67; 2007. nr 9. Lk 13-16; 2008. nr 3. Lk 70-75.

Sõjaväe entsüklopeedia. M.: Voenizdat, 2001. T. 5. Lk 32.

Sõjaväe entsüklopeediline sõnastik. M.: RF kaitseministeerium, sõjaajaloo instituut, 2002. Lk 1664.

http://www.wikipedia.org._

Välisriigi sõjaline ülevaade. 2006. nr 6. Lk 17-23; 2008. nr 11. Lk 27-32.

Kommenteerimiseks peate saidil registreeruma.

Võitlusoperatsioonide matemaatiliste mudelite loomise protsess on töömahukas, pikk ja nõuab piisavalt kõrge tasemega spetsialistide kasutamist, kellel on hea ettevalmistus nii modelleerimisobjektiga seotud ainevaldkonnas kui ka rakendusmatemaatika, kaasaegses valdkonnas. matemaatilised meetodid, programmeerimine, kes tunnevad kaasaegse arvutustehnika võimalusi ja spetsiifikat.tehnoloogia. Praegu loodavate lahinguoperatsioonide matemaatiliste mudelite eripäraks on nende keerukus, mis tuleneb modelleeritavate objektide keerukusest. Vajadus selliste mudelite ehitamiseks eeldab reeglite ja lähenemisviiside süsteemi väljatöötamist, mis suudaks vähendada mudeliarenduse kulusid ja vähendada hiljem raskesti kõrvaldatavate vigade tõenäosust. Sellise reeglisüsteemi oluliseks komponendiks on reeglid, mis tagavad õige ülemineku kontseptuaalselt süsteemi formaliseeritud kirjeldusele konkreetses matemaatilises keeles, mis saavutatakse konkreetse matemaatilise skeemi valimisel. Matemaatilise skeemi all mõistetakse konkreetset matemaatilist mudelit süsteemi teatud elemendi signaalide ja teabe teisendamiseks, mis on määratletud konkreetse matemaatilise aparaadi raamistikus ja mille eesmärk on koostada kompleksse süsteemi teatud elementide klassi jaoks modelleerimisalgoritm.

Matemaatilise skeemi mõistliku valiku huvides mudeli konstrueerimisel on soovitatav see klassifitseerida modelleerimise eesmärgi, teostusviisi, sisestruktuuri tüübi, modelleerimisobjekti keerukuse ja aja kujutamise meetodi järgi.

Tuleb märkida, et klassifitseerimiskriteeriumide valiku määravad kindlaks uuringu konkreetsed eesmärgid. Klassifitseerimise eesmärk on antud juhul ühelt poolt mõistlik valik matemaatilise skeemi kirjeldamiseks lahingutegevuse protsessi ja selle esitamist mudelis usaldusväärsete tulemuste saamise huvides ning teisest küljest tuvastada simuleeritud protsessi tunnused, mida tuleb arvesse võtta.

Simulatsiooni eesmärk on uurida relvastatud võitluse protsessi dünaamikat ja hinnata lahingutegevuse efektiivsust. Selliseid näitajaid mõistetakse kui lahingumissiooni täitmisastme numbrilist mõõdikut, mida saab kvantitatiivselt esitada näiteks kaitserajatiste ennetatud või vaenlasele tekitatud kahju suhtelise hulgaga.

Rakendusmeetod peaks koosnema relvade ja sõjavarustuse (WME) toimimise loogika formaliseeritud kirjeldusest vastavalt nende analoogidele tegelikus protsessis. Tuleb arvestada, et kaasaegsed relvad ja sõjatehnika on keerulised tehnilised süsteemid, mis lahendavad omavahel seotud probleeme, mis on ühtlasi keerulised tehnilised süsteemid. Selliste objektide modelleerimisel on soovitav säilitada ja kajastada nii mudeli loomulikku koostist ja struktuuri kui ka algoritme võitluslikuks toimimiseks. Lisaks võib olenevalt modelleerimise eesmärkidest olla vajalik nende mudeli parameetrite (koostis, struktuur, algoritmid) muutmine erinevate arvutusvõimaluste jaoks. See nõue määrab vajaduse töötada välja relvade ja sõjavarustuse konkreetse näidise mudel selle allsüsteemide liitmudelina, mida esindavad omavahel ühendatud komponendid.

Seega, vastavalt klassifitseerimiskriteeriumile, sisestruktuuri tüübile, peab mudel olema liit- ja mitmekomponentne ning vastavalt teostusmeetodile pakkuma lahingutegevuse simulatsioonimodelleerimist.

Modelleerimisobjekti keerukus. Relvade ja sõjavarustuse mudelite koostist määravate komponentide väljatöötamisel ning relvade ja sõjavarustuse mudelite ühendamisel ühtseks lahingutegevuse mudeliks on vaja arvestada komponentides esinevate koguste keskmistamise iseloomulikke ajaskaalasid. mis erinevad suurusjärkude kaupa.

Modelleerimise lõppeesmärk on hinnata lahingutegevuse efektiivsust. Just nende näitajate arvutamiseks töötatakse välja mudel, mis reprodutseerib lahingutegevuse protsessi, mida me tinglikult nimetame peamiseks. Kõigi teiste selles sisalduvate protsesside (radari teabe esmane töötlemine, sihtmärgi jälgimine, rakettide juhtimine jne) iseloomulik ajaskaala on palju väiksem kui põhiline. Seega on soovitav jagada kõik relvavõitluses toimuvad protsessid aeglasteks, mille arenguprognoos pakub huvi, ja kiireteks, mille omadused ei paku huvi, kuid tuleb arvestada nende mõju aeglastele. konto. Sellistel juhtudel valitakse keskmistamise iseloomulik ajaskaala nii, et oleks võimalik konstrueerida põhiprotsesside arengu mudel. Mis puutub kiiretesse protsessidesse, siis loodud mudeli raames on vaja algoritmi, mis võimaldab kiirete protsesside hetkedel arvestada nende mõju aeglastele.

Kiirete protsesside mõju aeglastele protsesside modelleerimiseks on kaks võimalikku lähenemisviisi. Esiteks tuleb välja töötada nende arengumudel, millel on vastav iseloomulik keskmistamise ajaskaala, mis on palju väiksem põhiprotsesside omast. Kiire protsessi arengut selle mudeli järgi arvutades aeglaste protsesside omadused ei muutu. Arvutuse tulemuseks on aeglaste protsesside omaduste muutus, mis aeglase aja seisukohalt toimub hetkega. Selle kiirete protsesside aeglaste mõju arvutamise meetodi rakendamiseks on vaja kasutusele võtta vastavad välissuurused, tuvastada ja kontrollida nende mudeleid, mis muudab modelleerimistehnoloogia kõik etapid keeruliseks.

Teine lähenemine seisneb selles, et loobutakse kiirete protsesside arengu kirjeldamisest mudelite abil ja nende tunnuste käsitlemisest juhuslike suurustena. Selle meetodi rakendamiseks on vaja nii juhuslike muutujate jaotusfunktsioone, mis iseloomustavad kiirete protsesside mõju aeglastele, kui ka algoritmi, mis määrab kiirete protsesside alguse hetked. Kiirete protsesside arengu arvutamise asemel visatakse välja juhuslik arv ja vastavalt väljalangenud väärtusele määratakse vastavalt teadaolevatele juhuslike muutujate jaotusfunktsioonidele väärtus, mille aeglaste protsesside sõltuvad näitajad võtavad, võttes seega arvestada kiirete protsesside mõju aeglastele. Selle tulemusena muutuvad juhuslikeks muutujateks ka aeglaste protsesside tunnused.

Tuleb märkida, et kiirete protsesside mõju aeglastele modelleerimise esimese meetodi puhul muutub kiire protsess aeglaseks, peamiseks ja selle kulgu mõjutavad protsessid, mis on sellega seoses juba kiired. See kiirete protsesside hierarhiline pesastumine aeglasteks on relvastatud võitluse protsessi modelleerimise kvaliteedi üks komponente, mis liigitab lahingutegevuse mudeli struktuurselt keerukaks.

Mudeli aja esitamise meetod. Praktikas kasutatakse kolme aja mõistet: füüsiline, mudel ja protsessor. Füüsikaline aeg viitab modelleeritavale protsessile, mudeliaeg viitab füüsilise aja reprodutseerimisele mudelis, protsessori aeg viitab mudeli täitmisajale arvutis. Füüsikalise ja mudelaja suhet täpsustab koefitsient K, mis määrab mudeliaja ühikuks võetud füüsikalise aja vahemiku.

Relvade ja sõjavarustuse näidiste koostoime diskreetsuse ja nende arvutimudeli kujul esitamise tõttu on soovitatav mudeli aeg määrata diskreetsete ajavahemike suurendamise teel. Sel juhul on selle esitamiseks võimalik kaks võimalust: 1) diskreetaeg on üksteisest võrdsel kaugusel olevate reaalarvude jada; 2) ajapunktide järjestuse määravad simuleeritud objektides toimuvad olulised sündmused (sündmuse aeg). Arvutusressursside seisukohalt on teine ​​võimalus ratsionaalsem, kuna see võimaldab objekti aktiveerida ja selle toimimist simuleerida ainult siis, kui toimub teatud sündmus ning sündmuste vahelisel intervallil eeldada, et objektide olek jääb püsima. muutmata.

Mudeli väljatöötamise üks peamisi ülesandeid on täita kõigi simuleeritud objektide ajas sünkroniseerimise nõue, st järjekorra ja ajaliste suhete õige kaardistamine lahinguoperatsioonide protsessis toimuvate muutuste vahel sündmuste järjekorras. mudel. Aja pideva esituse korral arvatakse, et kõigi objektide jaoks on üks kell, mis näitab sama aega. Info ülekanne objektide vahel toimub hetkega ja seega on ühe kellaga kontrollides võimalik kindlaks teha kõigi toimunud sündmuste ajaline jada. Kui mudelis on aja diskreetse esitusega objekte, on ühe mudeli kella moodustamiseks vaja kombineerida palju objektimudelite ajaproove, järjestada ja defineerida ruudustiku funktsioonide väärtused puuduvatel ajanäidistel. . Objektimudeleid on võimalik sündmuse ajaga sünkroniseerida ainult eksplitsiitselt, edastades signaali sündmuse toimumise kohta. Sel juhul on erinevate objektide sündmuste täitmise korraldamiseks vajalik juhtprogramm-planeerija, mis määrab sündmuste täitmise vajaliku kronoloogilise järjekorra.

Võitlusmudelis on vaja sündmust ja diskreetset aega kasutada koos, seda aja esitust nimetatakse hübriidseks. Selle kasutamisel omandavad simuleeritud objektid omaduse muuta mõne olekuindikaatori väärtusi järsult ja peaaegu koheselt, see tähendab, et neist saavad hübriidkäitumisega objektid.

Ülaltoodud klassifikatsiooni kokkuvõtteks võime järeldada, et lahingutegevuse mudel peaks olema kombineeritud, struktuurselt keeruline, mitmekomponendiline, dünaamiline, hübriidkäitumisega simulatsioonimudel.

Sellise mudeli formaliseeritud kirjeldamiseks on soovitav kasutada hübriidautomaatidel põhinevat matemaatilist skeemi. Sel juhul on relvade ja sõjavarustuse näidised esindatud mitmekomponendiliste aktiivsete dünaamiliste objektidena. Komponente kirjeldatakse olekumuutujate (väline ja sisemine), struktuuri (ühetasandiline või hierarhiline) ja käitumise (käitumise kaart) abil. Komponentide vaheline suhtlus toimub sõnumite saatmise teel. Komponentide ühendamiseks aktiivse dünaamilise objekti mudeliks kasutatakse hübriidautomaatide koostise reegleid.

Tutvustame järgmist tähistust:

sÎRn - objekti olekumuutujate vektor, mis on määratud objektile sisendmõjude kogumiga, väliskeskkonna mõjudega , objekti sisemised (omad) parameetrid hkÎHk,;

Vektorfunktsioonide kogum, mis määrab objekti toimimise seaduse ajas (peegeldavad selle dünaamilisi omadusi) ning tagavad lahenduse s(t) olemasolu ja kordumatuse;

S0 on algtingimuste kogum, sealhulgas kõik objekti komponentide algtingimused, mis on genereeritud käivitusfunktsiooni töö ajal;

Predikaat, mis määrab objekti käitumise muutuse (valib kõigist spetsiaalselt valitud olekutest soovitud, kontrollib sündmusega kaasnevaid tingimusi ja võtab nende täitumisel väärtuse tõene) määrab Boole'i ​​funktsioonide komplekt ;

Invariant, mis defineerib objekti teatud omaduse, mida tuleb teatud ajaperioodide jooksul säilitada, määrab Boole'i ​​funktsioonide komplekt;

- reaalsete initsialiseerimisfunktsioonide komplekt, mis omistavad praeguse ajaintervalli paremas lõpp-punktis oleva lahenduse väärtuse vasakpoolses alguspunktis uuel ajaintervalli algtingimustele: s()=init(s( ));

Hübriidaeg määratakse ajavahemike jadaga kujul , - suletud intervallid.

Hübriidaja elemendid Pre_gapi, Post_gapi on hübriidaja tH=(t1, t2,…) järgmise sammu "ajavahe". Igal lokaalse pideva aja segmentide kella tsüklil käitub hübriidsüsteem klassikalise dünaamilise süsteemina kuni punktini t*, kus käitumise muutust määrav predikaat muutub tõeseks. Punkt t* on voolu lõpp-punkt ja järgmise intervalli algus. Intervall sisaldab kahte ajapilu, milles olekumuutujad võivad muutuda. Hübriidaja voog järgmises takttsüklis ti=(Pre_gapi,, Post_gapi) algab uute algtingimuste arvutamisega ajapilus Pre_gapi. Pärast algtingimuste arvutamist kontrollitakse predikaati uue ajaintervalli vasakpoolses otsas. Kui predikaadi väärtus on tõene, viiakse üle koheselt teisele ajapilule, vastasel juhul sooritatakse diskreetne toimingute jada, mis vastab praegusele ajasammule. Post_gapi ajapilu on loodud viivitamatute toimingute tegemiseks pärast pikaajalise käitumise lõpetamist antud hübriidse ajaetapil.

Hübriidsüsteemi H all peame silmas vormi matemaatilist objekti

.

Modelleerimisülesandeks on leida lahendusjada Ht=((s0(t),t,t0), (s1(t),t,t1),…), mis määratleb hübriidsüsteemi trajektoori faasiruumis. osariigid. Lahenduste jada Ht leidmiseks on vaja läbi viia eksperiment või simulatsioon antud lähteandmetega mudelil. Teisisõnu, erinevalt analüütilistest mudelitest, mille abil saadakse lahendus tuntud matemaatiliste meetoditega, on sel juhul vaja käivitada simulatsioonimudel, mitte lahendus. See tähendab, et simulatsioonimudelid ei formuleeri oma lahendust nii, nagu seda tehakse analüütiliste mudelite kasutamisel, vaid on vahendiks ja infoallikaks reaalsete süsteemide käitumise analüüsimiseks konkreetsetes tingimustes ja nende tõhususe kohta otsuste langetamiseks.

Vene Föderatsiooni Kaitseministeeriumi 2. Keskuuringute Instituudis (Tver) töötati välja simulatsiooniobjektide esituse põhjal hübriidautomaatsete masinate kujul simulatsioonimudelite kompleks (IMK) "Seliger", mille eesmärk on hinnata. vägede rühmituste ja kosmosekaitsevarustuse tõhusus kosmoserelvade rünnakute tõrjumisel.. rünnak (SVKN). Kompleksi aluseks on objektide simulatsioonimudelite süsteem, mis simuleerib reaalsete relvade ja sõjavarustuse (õhutõrjeraketisüsteem, radarijaam, komandoposti automatiseerimissüsteem (raadiotehnika vägede jaoks - radarikompanii, pataljon) lahingutegevuseks) algoritme. , brigaad, õhutõrjeraketivägedele - rügement, brigaad jne), lahingulennukompleks (hävituslennukid ja kosmoseründerelvad), elektroonilised summutusseadmed, mittestrateegilised raketitõrje tulesüsteemid jne). Objektide mudelid on esitatud aktiivsete dünaamiliste objektide (ADO) kujul, mis sisaldavad komponente, mis võimaldavad uurida erinevate protsesside dünaamikat nende toimimise ajal.

Näiteks radarijaama (radarit) esindavad järgmised komponendid (joonis 1): antennisüsteem (AS), raadiosaateseade (RPrdU), raadiovastuvõtuseade (RPru), passiivse ja aktiivse häirekaitse alamsüsteem (PZPAP) , esmane teabetöötlusseade (POI), sekundaarne teabetöötlusseade (SOI), andmeedastusseade (ADT) jne.

Nende komponentide koosseis radarimudeli osana võimaldab adekvaatselt simuleerida signaalide vastuvõtmise ja edastamise protsesse, kajasignaalide ja laagrite tuvastamist, mürakaitse algoritme, signaali parameetrite mõõtmist jne. Modelleerimise tulemusena on põhiline arvutatakse indikaatorid, mis iseloomustavad radari kui radariteabe allika kvaliteeti (tuvastustsooni parameetrid, täpsusomadused, eraldusvõime, jõudlus, mürakindlus jne), mis võimaldab hinnata selle töö efektiivsust erinevates tingimustes. sihtmärgiks olev mürakeskkond.

Kõikide simuleeritud objektide ajaline sünkroniseerimine, st lahinguoperatsioonide protsessi muutuste järjekorra ja ajaliste seoste õige kaardistamine mudelis olevate sündmuste järjekorraga, teostab objektihaldusprogramm (joonis 2). . Selle programmi funktsioonid hõlmavad ka objektide loomist ja kustutamist, objektidevahelise interaktsiooni korraldamist ja kõigi mudelis esinevate sündmuste logimist.

Sündmuste logi kasutamine võimaldab retrospektiivselt analüüsida mis tahes simuleeritud objekti lahingutegevuse dünaamikat. See võimaldab hinnata objektimudelite adekvaatsuse astet nii piirpunktimeetodite abil kui ka objekti komponentide modelleerimisprotsesside õigsuse jälgimise teel (ehk adekvaatsuse kontrollimine sisendist väljundisse joostes), mis suurendab saadud tulemuste usaldusväärsus ja kehtivus.

Tuleb märkida, et mitmekomponentne lähenemisviis võimaldab teil nende koostist varieerida (näiteks uurida õhutõrjesüsteemide lahingutegevust erinevat tüüpi automatiseeritud juhtimissüsteemidega), et sünteesida teatud nõuetele vastav struktuur. Veelgi enam, komponentide esituse programmi tippimise tõttu, ilma programmi lähtekoodi ümber programmeerimata.

Selle lähenemisviisi üldiseks eeliseks mudeli koostamisel on võimalus kiiresti lahendada mitmeid uurimisprobleeme: hinnata kontrollisüsteemi koostise ja struktuuri muutuste mõju (tasemete arv, kontrollitsükkel jne) efektiivsusele. rühma kui terviku lahingutegevusest; erinevate infotoetusvõimaluste mõju hindamine proovide ja rühma kui terviku potentsiaalsele võitlusvõimele, proovide lahingukasutuse vormide ja meetodite uurimine jne.

Hübriidautomaatide baasil üles ehitatud lahingutegevuse mudel on paralleelselt ja/või järjestikku toimivate ja interakteeruvate mitmekomponentsete ADO-de ühiskäitumise superpositsioon, mis kujutab endast hübriidajas toimivate ja sõnumipõhiste ühenduste kaudu interakteeruvate hübriidautomaatide kompositsiooni. .

Kirjandus

1. Sirota A.A. Komplekssete süsteemide arvutimodelleerimine ja efektiivsuse hindamine. M.: Tehnosfäär, 2006.

2. Kolesov Yu.B., Senichenkov Yu.B. Süsteemide modelleerimine. Dünaamilised ja hübriidsüsteemid. Peterburi: BHV-Peterburg, 2006.

VÄLISSÕJAVÄLJADE ÜLEVAADE nr 11/2008, lk 27-32

USA armee JWARS

Kapten 1. auasteN . REZYAPOV ,

major S. TŠESNOKOV ,

kapten M. INYUKHIN

Arvutimodelleerimine on USA relvajõudude juhtkonna kõikidel tasanditel tööriistade arsenalis juba mõnda aega kindlalt juurdunud. Alates 2000. aastate algusest on USA sõjaline juhtkond määratlenud lahingutegevuse simuleerimise ja modelleerimise vahendid sõjalis-tehnilise poliitika kujundamisel prioriteetse tehnoloogiana. Arvutitehnoloogia, programmeerimistehnoloogiate ja erinevate reaalsete protsesside modelleerimise süsteemitehniliste aluste arengu kõrge dünaamika on USA-s tähistanud tohutut läbimurret mudelite ja simulatsioonisüsteemide arendamisel.

Modelleerimise arengu põhisuunad USA relvajõududes on: relvajõudude struktuuri optimeerimine, vägede (vägede) lahingukasutuse kontseptsioonide väljatöötamine, taktika ja operatiivkunsti arendamine, uute hankimise protsessi optimeerimine. relvade ja sõjalise varustuse liigid, operatiiv- ja lahinguväljaõppe täiustamine jne. Samas on viimasel ajal hakatud rõhku panema süsteemide ja mudelite loomisele, mille eesmärk on lahendada probleeme ühend- ja koalitsioonivägede rühmituste ehitamise ja kasutamise vallas (jõud). Näiteks võib tuua ühise lahingusimulatsioonisüsteemi JWARS (Joint Warfare System), mis on ühendväerühmade sõjaliste operatsioonide läbiviimise mudel. See võimaldab simuleerida maa-, õhu-, mere- ja lahinguoperatsioone, eri- ja teabeoperatsioonide vägede tegevust, keemiarelvade kaitset / kasutamist, raketitõrje / õhutõrjesüsteemide tegevust teatrites, juhtimis- ja kosmoseluuret, sidet. ja logistika tugi.

JWARS on kaasaegne struktuuride modelleerimissüsteem, mis on välja töötatud Smalltalki programmeerimiskeeles CASE (arvutipõhise tarkvaratehnoloogia) tööriistade abil. See kasutab sündmuste toimumise aega ja simuleerib väeosade tegevust ja vastasmõju. Selle süsteemi raames lahendatakse ilmastikutingimusi ja maastiku iseärasusi arvesse võttes kolmemõõtmelise virtuaalse lahinguruumi loomise, lahingutegevuse logistilise toe, selge infovoogude süsteemi loomise, samuti otsuste toetamise küsimused. juhtimis- ja kontrollisüsteem on üsna põhjalikult läbi töötatud.

JWARS-i põhieesmärk on simuleerida ühisoperatiivformatsioonide (JFO) lahinguoperatsioone, mis peaksid parandama ühise operatsiooni planeerimise ja relvajõudude kasutamise kvaliteeti, hindama ühendformatsioonide lahinguvõimet ning töötama välja relvajõudude ehitamise kontseptuaalsed dokumendid. jõud tervikuna.

See süsteem võimaldab operatiivse planeerimise ja täitmise protsessi igakülgset kontrolli ning samade ülesannete korduvat testimist, mis suurendab oluliselt suutlikkust analüüsida käimasolevate tegevuste tulemusi ning valida jõudude ja vahendite kasutamiseks kõige tõhusam stsenaarium. .

VõimalusedJWARS:

- võimaldab planeerida sõjalisi operatsioone, mis kestavad üle 100 päeva;

- simulatsiooni ajaskaala 1:1000 (1000 korda kiirem kui reaalajas);

- mudeli lähtestamise aeg kuni 3 minutit.

Mudeli väljatöötamine toimub programmide analüüsi ja hindamise osakonnajuhataja otsesel juhendamisel. Rõhutatakse JWARSi olulisust perspektiivsete strateegiliste kontseptsioonide väljatöötamisel ja katsetamisel, ühendvägede lahingukasutuse vormide ja meetodite väljatöötamisel võrgukeskse lahingutegevuse tingimustes.

JWARS-i uusimat versiooni eristab modulaarne süsteem teatritevahelise sõjaväetranspordi võrgu modelleerimiseks, sõjaväeüksuse juhtimis- ja juhtimissüsteemi täiustatud simulatsiooniaken, võimalus simuleerida rünnakuid mobiilsete sihtmärkide vastu, Kagu-Aasia, Kaug-Ida, Lõuna-Aasia ja Lõuna-Ameerika geoinfo- ja geofüüsikalise andmebaasi olemasolu ning tänu programmikoodi moderniseerimisele ja uue tehnilise baasi kasutuselevõtule suurenenud jõudlus, skripti konstrueerimise võimalus jne.

Massihävitusrelvade simulatsioonid hõlmavad praegu keemiarelvade vastase kaitse simuleerimist ning nende mõju hindamist lahinguüksustele ja keskkonnale. Lähiajal on plaanis luua modelleerimisplokid bioloogiliste ja tuumarelvade kasutamise hindamiseks.

Õhuväe tegevusmudel toetab umbes 20 tüüpi tüüpiliste ülesannete lahendamist. Kirjeldab otsese õhutoetuse protsesse, raketisüsteemide kasutamist, massiivsete raketi- ja õhulöökide (MRAU) edastamist, õhutõrje tagamist lahingupiirkondadele, maa/õhu/mere sihtmärkide hävitamist, vastase õhutõrje mahasurumist. süsteem, UAV-de massiline kasutamine, sihtmärkide määramine ja juhendamine ajapiirangute korral, miinide paigaldamine lennuettevõtjatelt, tankimine lennu ajal jne.

Mereväe tegevusmudel sisaldab maapealsete sihtmärkide tabamise protsesse, allveelaevade kasutamist pinnavägede vastu, mereblokaadi, õhutõrjet (õhu-, allveelaevad ja pealmaavahendid), miinitõrjet merel, maavägede toetamist meresuurtükiväega, dessantoperatsioone, jne.

Raketitõrje/õhutõrjeoperatsioonide mudel kinodes põhineb Patriot/THAADi, Aegise ja õhust käivitatavate laserrelvade tegevuse hindamisel. Simuleeritakse raketiohtu ja teatri integreeritud raketitõrjesüsteemi toimimist.

Juhtimis-, side-, arvutitoe, luure- ja seiresüsteemide (C4ISR) modelleerimine põhineb olukorra situatsioonilisel digikaardil, lahinguväljal toimuvate infovoogude simuleerimisel, olukorra kohta info kogumisel ja koondamisel koos sihtmärgi tuvastamisega, ülesannete püstitamisega. tuvastusvahendid, sealhulgas kosmosepõhised jne.

Otsustusprotsess põhineb taktikaliste standardite teadmiste baasil ja otsustajate eelistustel.

Süsteem võimaldab simuleerida elektroonilise sõjavarustuse tööd ja hinnata juhtimissüsteemi taastamise protsesse pärast kokkupuudet vaenlasega.

Infooperatsioonide modelleerimisel simuleeritakse otsest mõju vaenlase side-, tuvastus- ja infotöötlussüsteemidele.

Praegu ei ole võimalik hinnata dünaamilise infoviiruste sissetoomise või vastase arvutites või infovoogudes info moonutamise tagajärgi, samuti puudub võimalus eksitavate meetmete paljastamiseks (plaanis rakendada järgmistes versioonides).

Kosmosevägede ja -varade toimimise modelleerimisel võetakse arvesse vägede ja varade kavandatavat moderniseerimist (perspektiivset ilmumist), kosmosejuhtimise protsesse, vastukosmose operatsioonide ja infosõja simuleerimist.

Logistikatoetuse modelleerimisel võetakse arvesse autonoomiat, vägede ja varade transpordi planeerimist õhu-, raudtee-, maantee-, mere- ja torutranspordiga, liitlaste toetust jne.

Võrgukeskses sõjapidamises JWARSi abil lahendatud ülesannete näidete hulka kuuluvad järgmiste toimingute tõhususe hindamine:

Kriitiliste objektide kaitse (USA territoorium, baasid, sõjalised rühmad operatsiooniväljal, liitlasväed ja rajatised jne);

Massihävitusrelvade ja nende kandevahendite neutraliseerimine;

Infosüsteemide kaitse;

Meetmed vaenlase vastu võitlemiseks pideva vaatluse, jälgimise, ülitäpsete õhu- ja maapealsete vahenditega kriitilise tähtsusega statsionaarsete ja liikuvate sihtmärkide massilise löögi kaudu;

Uued infotehnoloogiad ja uuenduslikud kontseptsioonid “ühtse” juhtimissüsteemi arhitektuuri ja ühtse tööolukorra kaardi arendamiseks jne.

JWARS sisaldab tootmisekspertide süsteemi, mille järeldused põhinevad otsustusreeglitel "kui..., siis..., muidu...". Teadmistebaasi (faktide tähendused, reeglid) värskendamine vaenlase kohta toimub infoluureprotsessi tulemusena. Teadmistepagas

sisaldab ka teavet teie vägede, olukorra hindamise tulemuste, sealhulgas vaenlase kohta. See pakub kasutajatele automaatselt genereeritud lahendusi, mida saab interaktiivselt muuta. Teadmistebaasi otsustusreeglid on mudeli dünaamilise toimimise võtmeks. Reegli käivitamise tulemusena saab igale faktile määrata ühe või mitu toimingut. Toimingud teostatakse siis, kui arvutatud fakti väärtus võrdub teatud lävega ja tekitab muutuse andmebaasi olekus.

Reeglite käivitamine genereerib automaatselt päringuid ka luuresüsteemile, mis väljastab nendele päringutele teatisi (vastuseid). Reeglite toimimine määrab mudeli käitumise dünaamika ajas. Luuresüsteemi poolt genereeritud vastuseid hinnatakse rahulolu kriteeriumiga (päringu rahuldamise määr). Madala rahuldamismäära korral sõnastatakse taotlus ümber, võttes arvesse päringute omavahelist sõltuvust ja tööolukorra seisukorda.

Operatsiooniolukorra hindamisel kasutatakse digitaalset geograafilist kaarti koos koordinaatvõrguga (Common Reference Grid). Iga maa-alale vastava koordinaatide ruudustiku lahtri jaoks arvutatakse indikaatori väärtus, mis iseloomustab oma jõudude ja vaenlase olukorra kontrolli astet, lähtudes teatud meetodil "mõjujõu" arvutamisest. . Selle tulemusena on iga rakk sinise või punase värviga.

Objektide (sihtmärkide) tuvastamise ja klassifitseerimise protsesside mudel on olemuselt stohhastiline, olenevalt vaenlase vägede tegevusest, nähtavusest, elektrooniliste vastumeetmete astmest ja maastiku iseloomust. Arvutatud tõenäosuste põhjal määratakse tuvastatavate vaenlase vägede ja relvade arv tegelikult kohalolijatest, seejärel modelleeritakse tõenäosuslik sihtmärkide äratundmise/klassifikatsiooni protsess, mille tulemusena korreleeritakse need näiteks kas konkreetsega. relvade ja sõjavarustuse tüüpi või ainult teatud tüüpi näidistega. Seejärel koostatakse tuvastustööriista töö lõpparuanne.

Erinevate luurevahendite töö tulemuste seostamise ja korrelatsiooni protsess ühtses inforuumis on järgmine:

1. Iga luurevahendi avastamise tulemused kantakse olukorrakaardile.

2. Iga varem avastatud objekti asukohad ekstrapoleeritakse ajaliselt uute teadete saamise hetkeni luurevahendite töö tulemuste kohta.

3. Varem avastatud objektide “massikeskme” asukoha arvutamise põhjal valitakse välja tõenäolised kandidaadid objektidega seostamiseks, mille kohta info sisaldub äsja saabunud luurevahendite töö tulemuste aruannetes.

4. Arvutatakse objektide seose tõenäosusväärtus.

5. Assotsiatsioonitõenäosuse suhtelise väärtuse alusel tehakse kindlaks, kas tegemist on äsjaavastatud objektiga varem tuntud objektide hulgast või uue esmaavastatud objektiga.

JWARSis kasutatavate algoritmide olemus:

1. Tõenäosuslik (stohhastiline) protsess (Monte Carlo) - juhuslike arvude generaatoritel põhinevad arvutused, diskreetsed väljundkogused (tuvastusprotsesside modelleerimine, õhulöökide planeerimine maapealsetele sihtmärkidele, raketitõrje/õhutõrje teatrites, miinisõda merel, anti -allveelaevade sõda, laevastike maapealsete jõudude vastasseis jne).

2. Deterministlikud arvutused (analüütilised ja tõenäosusteooria valemitel põhinevad). Võimalik on simuleerida massihävitusrelvade, manööverdusjõudude ja -vahendite kasutamise ja nende eest kaitsmise protsesse.

Võrgukesksetele sõjalistele operatsioonidele iseloomulikud JWARS-mudeli omadused:

Võimalus dünaamiliselt ja interaktiivselt reageerida käimasolevatele sündmustele, tuginedes mõlema poole olukorra tajumisele, tuginedes operatiivolukorra analüüsile;

Otsustamise aluse loomine, kasutades hetkeolukorra analüütilist hinnangut;

ÜRO rinde ülema tegevuse kõrge koordineerimise/sünkroniseerimise rakendamine alluvate ülemate tegevusega kõigil juhtimistasanditel;

Luureinfo integreerimine otsuste tegemiseks;

"Võtmeobjektide" (tõmbekeskuste) - sõjaliste ja majanduslike - käitumise modelleerimine seoses vaenlase õhuruumi olukorraga;

Sõjalise operatsiooni lõppeesmärgi (lõppseisundi) elluviimise hindamine näiteks riigi juhtkonna poliitika muutmise näol;

Võidu saavutamise koondkriteeriumide kirjeldus (geograafiline - vaenlase üksuste puudumine teatud territooriumil, soovitud jõudude tasakaal - oma vägede ja liitlaste kaotuste vältimine, vastase võitmine teatud aja jooksul);

Sõjalise operatsiooni eesmärkide saavutamise määra kindlaksmääramine.

Tarkvaraliselt koosneb JWARS-süsteem kolmest moodulist: funktsionaalne, simulatsioon ja süsteem, mis on ühendatud üheks kompleksiks. Funktsionaalne moodul sisaldab rakendustarkvara, mis võimaldab simuleerida lahingufunktsioone. Simulatsioonimooduli spetsiaalne tarkvara loob lahinguruumist virtuaalse pildi. Süsteemimoodul tagab JWARS süsteemi riistvara toimimise ning loob inimese-masina andmevahetusliidesed, mille abil sisestatakse sisendandmed ja saadakse simulatsioonitulemused.

Funktsionaalne moodul. JWARS-süsteemi põhielement on objekt

võitlusruum – lahinguruumi üksus (BSE). Nominaalne detailsusaste: pataljon kombineeritud relvaoperatsioonide jaoks, eskadrill õhuoperatsioonide jaoks, laev mereoperatsioonide jaoks ning luureplatvormid luure- ja seiresüsteemide jaoks. Lahinguruumi abiobjektid on infrastruktuurirajatised (sadamad, lennuväljad jne), juhtimispunktid (staap, komandopunktid, sidekeskused jne). Lahinguruumi objekte iseloomustavad staatilised (näiteks löögirelvade hävitamise raadius) ja dünaamilised (eriti asukoha koordinaadid) omadused. Andmed sisaldavad ka teavet objektide vastastikmõjude ja väliskeskkonnaga.

Lahinguruumi objektide interaktsiooni JWARS süsteemis rakendatakse erinevate algoritmide abil, mis varieeruvad olenevalt simuleeritud tegevuse iseloomust, algoritmi seostatava mudeli funktsionaalsusest ja andmete saadavusest. Kõik vastasmõjud lahinguruumi objektide vahel JWARSis on simulatsioonisündmused. Üksikute sündmuste tähtsus võib ulatuda suhteliselt väikesest kuni väga suureni.

Simulatsiooni moodul. See moodul sisaldab objektorienteeritud viisil välja töötatud tööriistu vajaliku infrastruktuuri simuleerimiseks, mis tagab nende modulaarsuse ja seega piisava paindlikkuse, mis on vajalik kiireks muudatuste tegemiseks virtuaalses lahinguruumis.

JWARS-süsteemil on andmete salvestamiseks ja töötlemiseks ranged nõuded. Nende nõuete täitmine nõuab tugevat andmebaasihaldussüsteemi. Nendel eesmärkidel kasutab JWARS andmebaasihaldussüsteemi ORACLE (DBMS), mida kasutatakse kogu teabe, sealhulgas nii sisendi kui ka väljundi, salvestamiseks.

Nagu teisedki viimase põlvkonna simulatsioonisüsteemid, toetab JWARS tingimata HLA arhitektuuristandardeid.

Süsteemi moodul. See sisaldab JWARS-i riistvara, mida kasutajad kasutavad simulatsioonide tegemiseks. Inimene-masin liidest kasutatakse lahingustsenaariumide väljatöötamisel, lahinguruumi luurel, lahingujuhtimise ja juhtimise rakendamisel, samuti tulemuste analüüsimisel.

Paljude sõjaväeüksuste simuleerimise JWARS-is tagab teadmusbaaside kasutamine sündmuste andmete, reeglite ja põhjus-tagajärg seoste kohta, mis koos võimaldavad analüütiliselt kirjeldada sõbralike formatsioonide ja vaenlase vägede (vägede) positsiooni. , samuti välised tingimused. Arendajate sõnul võimaldab suhteliselt väike põhjus-tagajärg seoste kogum simuleerida erinevaid sõjalisi operatsioone üsna suure realistlikkusega ilma inimese sekkumiseta.

JWARS-süsteemi varasemad versioonid võimaldasid võtta arvesse selliseid tegureid nagu personali väljaõppe tase ning nende moraalne ja psühholoogiline seisund. Selle tulemusena tekkisid võimalused luua erineva lahingutõhususe tasemega üksusi, millel on erinevad juhtide isikuomadused, nagu seiklushimu, mure määratud lahingumissiooni halva lahenduse pärast jne. Need omadused annavad teatud paindlikkuse teatud üksuste käitumise strateegia loomisel. JWARS-i viimastes versioonides kehtestati ülesannete seadmiseks käsurea range hierarhia, mis võimaldas üldiselt simuleerida alluvate üksuste ülesannete täitmise tegelikku hindamist ja töötada välja optimaalsed võimalused nende võitluseks kasutamiseks. . Teisisõnu, kõrgemad võimud seavad lahingumissiooni ja kehtestavad selle lahendamiseks piiranguid.

Põhjus-tagajärg seoste loomise põhieesmärk on üksuse käitumise automaatne reprodutseerimine, lähtudes kujunevast lahinguolukorrast. Põhjus-tagajärg andmete loomise viisardi abil on võimalik välja töötada piiramatu arv uusi reegleid.

Kuna reegleid saab salvestada andmetena, on reeglikomplekte lihtne luua ilma JWARS-koodi muutmata.

Lihtsaimates JWARS-i reeglites kasutatakse algelisi loogilisi seoseid (suurem kui, ja või jne), samas kui keerulisem arutluskäik selle kohta, kas olukord on soodne või mitte, tugineb keerukamatele suhetele (kui, siis, muidu).

Selle JWARS-süsteemi tööriistakomplekti väljatöötamise üheks suundumuseks on lähitulevikus uduloogika matemaatilisel aparaadil põhinevate loogiliste põhjus-tagajärg reeglite konstrueerimise võimaluse rakendamine.

Et hõlbustada kasutajal hägusate reeglite rakendamist, rakendatakse automatiseeritud abisüsteemi ja intuitiivset graafilist liidest.

JWARS-süsteemi üksustel on mitmesugused võimalused ja nad saavad korraga sooritada erinevaid toiminguid või ülesandeid, kui need ei lähe üksteisega vastuollu (näiteks paigal püsima ja liikuma). Üksuse tegevus võib muutuda olenevalt olukorra kohta esitatud teabe täielikkusest. Näiteks võib üksus, kellel on puudulik teave teiste sõbralike liitlasvägede asukoha kohta, seistes silmitsi kõrgemate vaenlase vägedega, kuni olukord muutub kindlamaks. Mida ebakindlam on olukord, seda varem algab taganemine. Kui olukord on kindlaks tehtud, saab võtta konkreetseid meetmeid vastavalt hetkele. Üksus peab kasutama kõiki tema käsutuses olevaid ressursse, et lahendada antud ülesanded piiranguid rikkumata, näiteks personali- ja tehnikakadude arvu osas.

Varasemates JWARS-i versioonides, millel puudus taktikalise taseme põhjus-tagajärg süsteem, esines juhtumeid, kus simulatsiooni ajal liikusid lahinguüksused oma sihtmärkide poole, andes võitluse asemel tuld tagasi. Oli ka juhtumeid, kus üksused astusid lahingusse sobimatult. Põhjus-tagajärg seoste teadmistebaas võimaldas parandada olukorra hindamise oskust ja teha muudatusi üksuste lahingukasutuse võimalustes. Nagu alloleval joonisel näha, ründab üksus vaenlast, sulgub nendega, hävitab või sunnib taganema ja jätkab seejärel esialgset ülesannet. Samal ajal hindavad toetusüksused, nii sõbralikud kui vaenlased, olukorda ohtlikuks ja püüavad laskekaugusest eemale jääda.

JWARS-i reegleid saab hõlpsasti seostada teatud tüüpi osakondadega. See võimaldab kasutajatel moodustada uusi üksusi ja määrata neile automaatselt sobivad reeglite ja toimingute komplektid, mis põhinevad erinevatel omaduste kombinatsioonidel. Kõik lahinguüksusena loodud üksused (soomukid, jalaväelased jne) võivad need reeglid pärida. Mõned reeglid väikestele üksustele (süvaluurerühmad, eriüksused) võivad aga olla olulisemad üldiste lahingureeglite suhtes.

Lahinguväliste üksuste tegevuse tagamiseks töötatakse välja vastavad reeglid, mis näiteks sunnivad neid kurssi muutma, et vältida kokkupõrkeid vaenlasega. Lahingulised ja mittelahingüksused, järgides kindralülema korraldust liikuda kindlasse kohta, määravad oma marsruudi olemasolevate reeglite alusel. Sellega seoses on nende marsruutidel võimalikud märkimisväärsed erinevused.

JWARS-i kasutamise praktika näitab, et hägusate reeglite komplektid on hea tööriist keerukate otsuste tegemiseks, kuna need ei anna mitte ainult võimalust valida etteantud tegevusvalikute vahel, vaid võimaldavad ka uusi genereerida. See süsteem kasutab siiski peamiselt standardseid, mitte hägusaid reegleid, kuna standardreeglid on täielikud ja neid on lihtne kasutada struktureeritud otsuste tegemisel. Enamik eksperte usub, et standardreegleid on palju lihtsam sõnastada. Kuid JWARS-i tulevased versioonid parandavad hägusate reeglite redigeerimist ja automaatset testimist, et nendega töötamine oleks lihtsam.

Üks väeosade tegevuse võtmeaspekte on ühistegevus. Kuna süsteemi üks põhifunktsioone on hinnata erinevate struktuuride tegevuse tulemuslikkust, peab ühistegevus olema mudeli väga paindlik komponent. Näiteks võivad JWARS-i üksuste ressursid pärineda mitmest allikast, millest mõned on teatud kontekstis eelistatavad, kuid ükski neist ei vasta miinimumnõuetele. Selle kompromissi mõistmine on suur väljakutse teadmistebaaside rakendamisel valdkondades, kus jagatakse piiratud ressursse. JWARS-süsteemi üksused ei lepi kokku ühistegevuses ega moodusta ajutisi koalitsioone, vaid nõuavad lisaressursse ja kasutavad tarneid olukorra hinnangu põhjal. Seega saab lahingutegevuses osalev üksus taotleda täiendavat tuletoetust ja saada seda sõltuvalt prioriteetidest ühest või mitmest allikast. Järgmisel soovil võib abiks olla mõni muu üksus või relvaliik, kuid igal juhul toetatakse seni, kuni kõik vahendid on ammendatud.

Üldiselt tuleb märkida, et modelleerimis- ja simulatsioonisüsteemide arendamist Ameerika Ühendriikides peetakse üheks peamiseks teguriks lennukite ehitamise ja kasutamise efektiivsuse tagamisel. Selles vallas akumuleeritud tohutut potentsiaali hinnatakse juba praegu teiste maailma riikide võimetest selles vallas oluliselt ees. Tulevikus on oodata mudelite edasist globaalset integreerimist ja telekommunikatsioonivõrkudel põhinevate virtuaalreaalsussüsteemide (kunstlik mitmemõõtmeline võitlusruum) kasutuselevõttu, mis on mõeldud kasutajatele juurdepääsu võimaldamiseks nii operatiivsetele kui ka füüsilistele simuleeritud keskkondadele, standardiseeritud mudelitele ja andmebaasidele ning kui erinevaid stsenaariume. Tulevased süsteemid lahingutegevuse modelleerimiseks simuleerivad relvajõudude kasutamist mis tahes kontinendil, merel, õhus ja kosmoses, kogu nende osaluse ulatust (sealhulgas rahuvalveoperatsioonid, terrorismivastane võitlus jne). Tulevased süsteemid suudavad suure täpsusega simuleerida tegevusi kunstlikult loodud lahinguolukorra taustal, taasesitades mis tahes operatsiooniteatri tunnused. Vaenlane on nii täielikult kui ka osaliselt arvutistatud tõeliste sõjaväekoosseisude "analoogid".

Vastavalt inimeste kaasatuse astmele jagavad väliseksperdid kõik modelleerimis- ja simulatsioonivahendid selgelt täismahusteks, virtuaalseteks ja konstruktiivseteks. Konstruktiivsed vahendid hõlmavad virtuaalsete vägede (vägede) kasutamist virtuaalses lahinguruumis.

HLA arhitektuuri all mõistetakse simulatsioonisüsteemi struktuuri üksikute komponentide omavaheliste ühenduste tasemel, samuti standardeid, reegleid ja liidese spetsifikatsioone, mis määravad mudelite koostoime arendamise, muutmise ja töötamise ajal.

Kommenteerimiseks peate saidil registreeruma.

“Sõjaline Mõte” nr 5.2004.

SÕJALINE TEOORIA JA PRAKTIKA

Kolonel A.A. EGOROV, sõjateaduste kandidaat

MODELLEERIMISES, nagu igas loomingulises tegevuses, on matemaatiliste mudelite koostamiseks võimalikud erinevad kontseptsioonid, sealhulgas sellised, mida iseloomustavad uuenduslikud ideed, mis hõlmavad kõrvalekallet üldtunnustatud modelleerimise põhimõtetest ja reeglitest. See on näiteks katse formaliseerida sõdivate osapoolte sõjaväejuhtide ja sõjaväelaste vaimset ja psühholoogilist tegevust, olukordade modelleerimise kasutamist jne. Tänapäeval on välja töötatud suur hulk matemaatilisi mudeleid, mis erinevad ülesehituselt ja sisu, kuid need kõik on mõeldud praktiliselt samade probleemide lahendamiseks.

Vaatamata vaadete paljususele modelleerimismeetodite kohta on matemaatilistel mudelitel siiski mõningaid sarnasusi, mis võimaldavad neid ühendada eraldi klassidesse. Olemasolev õhuväeüksuse lahingutegevuse (operatsioonide) matemaatiliste mudelite klassifikatsioon võtab arvesse järgmisi tunnuseid: sihtmärk; funktsionaalsete seoste kirjeldamise viis; sihtfunktsiooni sõltuvuste olemus ja piirangud; ajategur; juhuslike tegurite arvestamise meetod. Kuigi see klassifikatsioon on tinglik ja suhteline, võimaldab see siiski viia oma teadmised modelleerimisest konkreetsesse süsteemi, võrrelda mudeleid ja arendada ka paljulubavaid suundi nende arendamiseks.

See lahingutegevuse (operatsioonide) mudelite klassifikatsioon ei anna aga täielikku pilti mudelite koostamise meetoditest, mille eesmärk on leida parimad võimalused õhuväeüksuse lahingutegevuse (operatsioonide) läbiviimiseks, selliste mudelite hierarhilisest ülesehitusest, ning nende erinevate “tüüpide” ja “liikide” arvessevõtmise täielikkus. » määramatused, millel on domineeriv mõju simuleeritud lahingutegevuse (operatsioonide) kulgemisele ja tulemustele. Selle kontrollimiseks piisab, kui analüüsida olemasolevat õhuväe assotsiatsiooni lahingutegevuse (operatsioonide) mudelite klassifikatsiooni. Selle järgi jagunevad lahingutegevuse (operatsioonide) matemaatilised mudelid olenevalt sihtmärgi orientatsioonist tavaliselt “hindavateks” ja “optimeerivateks”.

Hindavates (kirjeldavates) mudelites on osapoolte kavandatavate tegevuste kavatsuse (otsus, plaan, võimalus) elemendid antud, st need on osa esialgsest informatsioonist. Simulatsiooni tulemuseks on vaenutegevuse (operatsioonide) osapoolte tegevuse arvutatud tulemused. Selliseid mudeleid nimetatakse kõige sagedamini mudeliteks lahingutegevuse (operatsioonide) efektiivsuse hindamiseks. Nende jaoks ei ole jõudude ja vahendite ratsionaalsete kasutamise meetodite väljatöötamine peamine ülesanne.

Optimeerimis- (optimeeriv, normatiivne) mudelites on lõppeesmärgiks määrata kindlaks optimaalsed meetodid lahinguoperatsioonide (operatsioonide) läbiviimiseks. Need mudelid põhinevad matemaatilistel optimeerimismeetoditel. Võrreldes hindamismudelitega pakuvad optimeerimismudelid suurimat huvi lahinguoperatsioonide (operatsioonide) planeerimisel, kuna need võimaldavad mitte ainult kvantitatiivselt hinnata lahinguoperatsioonide (operatsioonide) läbiviimise võimaluste efektiivsust, vaid ka otsida kõige tõhusamaid võimalusi lahingutegevuse (operatsioonide) läbiviimiseks. konkreetne olukord.

Kuna tänapäeval pole ühtset optimeerimismeetodit, mis võimaldaks võtta arvesse kõiki õhuväe lahingutegevuse (operatsioonide) põhjus-tagajärg seoseid, on olemasolevad mudelid vägede (vägede) kasutamiseks parimate võimaluste otsimiseks struktuursed. erinevate matemaatiliste optimeerimismeetodite kombinatsioon. Selliste kombineeritud mudelite konstrueerimise eripära seisneb selles, et lahingutegevuse modelleerimise ülesanne on jagatud mitmeks alamülesandeks, millest igaüks lahendatakse pikka aega end tõestanud klassikalise optimeerimismeetodi abil. Näiteks õhulöögirelvade sihtmärkidele jaotamise alaülesanded ja õhutõrjerelvade õhusihtmärkidele jaotamise alamülesanded lahendatakse mittelineaarsete programmeerimismeetoditega ning dünaamilise programmeerimise abil lahendatakse sihtmärkideni lennumarsruutide konstrueerimise alamülesanded.

Optimeerimismeetodite kombinatsioon mudelis ei võimalda aga saavutada lahingutegevuse (operatsioonide) modelleerimise peamist eesmärki, et määrata kindlaks parim viis vägede (vägede) kasutamiseks, kuna selline lähenemine ei võimalda täielikult arvesse võtta relvastatud vastasseisu kulgu iseloomustavate protsesside sügav omavaheline seos. See on tingitud asjaolust, et nendel alamülesannetel on erinevad lahendustingimused. Näiteks löögilennukite maapealsetele sihtmärkidele jaotamise alaülesanne lahendatakse eraldi õhutõrjest läbimurdmise optimaalse (ratsionaalse) meetodi määramise alaülesandest. Samal ajal on need omavahel seotud probleemid, kuna vaenlase õhutõrje läbitungimisaste määrab meie löögilennukite lahingumissiooni ajal tekkivate kaotuste suuruse, mis on täpselt see, mis jaotatakse õhulöögi sihtmärkide vahel.

Vägede (vägede) tegevuse igakülgse optimeerimise tagamiseks simuleeritud lahingutegevuse (operatsioonide) igas episoodis pakutakse mudelite koostamiseks välja uus meetod - suboptimeerimise meetod. See hõlmab ratsionaalsete viiside otsimist lahinguoperatsioonide läbiviimiseks (ülevalt alla) järjestikku igal kontrollitasandil, kuid lahingutegevuse (operatsioonide) üldise plaani raames. Suboptimiseerimise vaieldamatu eelis seisneb selles, et igal kontrollitasemel tuvastatakse üksikasjalikumalt koosseisude ja üksuste lahingutegevuse tegurid ja tingimused ning valitakse nende tegevuseks kõige mõistlikumad meetodid.

Seega, võttes arvesse õhuväe koosseisude ülemate ja staapide vajadust tagada tõhusalt ratsionaalsete võimaluste otsimine lahinguoperatsioonide (operatsioonide) läbiviimiseks, on vaja kasutusele võtta uus lahingutegevuse (operatsioonide) optimeerimismudelite klassifikatsioon. õhujõudude formeering, mis näeb ette mudelite jaotuse kombineeritud ja alaoptimeerimisega. See võib aidata kasutajatel märkimisväärselt laiendada oma arusaamist lahinguoperatsioonide (operatsioonide) läbiviimise ratsionaalsete meetodite leidmiseks loodud mudelite ehituse ja toimimise omadustest.

Lahingutoimingute (operatsioonide) otsuste tegemise hierarhia ei saa peegelduda õhuväe üksuse lahingutegevuse (operatsioonide) matemaatiliste mudelite koostamisel, kuna mudelite koostamise paradigma on simuleeritud reaalsuse maksimaalne peegeldus.

Olemasolevate operatiivtaseme mudelite arendajad mõistavad modelleerimisparadigmat aga ühekülgselt, nimelt: mudelid on ehitatud ainult lahinguoperatsioonide (operatsioonide) põhisisu moodustavate õhu- ja õhutõrjelahingute üksikasjaliku reprodutseerimise meetodil. Samal ajal ei pöörata piisavat tähelepanu otsuste tegemise hierarhilise olemuse üksikasjalikule reprodutseerimisele kõigil juhtimistasanditel, mis annab formeeride ja üksuste ülematele võimaluse teostada mõistlikku initsiatiivi, vaid üldise initsiatiivi raames. ühingu lahingutegevuse (operatsioonide) plaan.

Ainult õhu- ja õhutõrjelahingute otsese reprodutseerimise mudeleid võib liigitada ühetasandilisteks mudeliteks. Aga kuna taktikalise tasandi raames (taktikatasandi “väljakul”) lahendatakse ka operatiivtasandi ülesandeid, muutub matemaatiline mudel praktilisel kasutamisel tülikaks ja ebamugavaks. Selliste mudelite kasutamine on seotud esiteks vajadusega valmistada ette suur hulk lähteandmeid, teiseks lahingutegevuse (operatsioonide) otsese modelleerimise efektiivsuse vähenemisega ja kolmandaks raskustega saadud tajumisel. modelleerimise tulemused.

Lahingutegevuse (operatsioonide) mitmetasandiliste matemaatiliste mudelite struktuur on erinevate tasandite funktsionaalselt ühendatud alammudelite (agregaatide) terviklik süsteem, mis on omavahel seotud mitte ainult omavaheliste horisontaalsete suhetega, vaid ka alluvussuhetega. Kompositsioonilist lähenemist mitmetasandilistes mudelites võib pidada üheks paljutõotavaks viisiks nende täiustamiseks, säilitades samal ajal lahingutegevuse (operatsioonide) modelleerimisel nõutava detailsuse. Erinevatel juhtimistasanditel alammudelite süsteem loob soodsad tingimused lahingutegevuse (operatsioonide) modelleerimiseks, kasutades lahingutegevuse planeerimise paralleelseid või kombineeritud meetodeid. Planeerimise efektiivsust tõstavad peamiselt taktikalise tasandi alammudelid. Algandmete koostamine, nende tulemuste modelleerimine ja tõlgendamine taktikalise tasandi alammudelitel toimub paralleelselt vastavate komandöride ja nende staapide poolt.

Kavandatud lähenemisviis õhuväe assotsiatsiooni lahingutegevuse (operatsioonide) matemaatiliste mudelite koostamisel, mis hõlmab lahingutegevuse (operatsioonide) otsuste tegemise hierarhilise olemuse üksikasjaliku reprodutseerimise meetodi kasutamist, võimaldas võtta kasutusele veel üks kriteerium matemaatiliste mudelite klassifitseerimiseks hierarhilise struktuuri järgi. Selle kriteeriumi järgi saab matemaatilisi mudeleid liigitada ühetasandilisteks ja mitmetasandilisteks.

Olemasolevas lahingutegevuse (operatsioonide) matemaatiliste mudelite klassifikatsioonis on olulisel kohal klassifitseerimine parameetrite vaheliste funktsionaalsete seoste kirjeldamise meetodi järgi (süsteemi elementide toimimisprotsessid). Vastavalt sellele funktsioonile jagunevad matemaatilised mudelid analüütiliseks ja simulatsiooniks.

Analüütilistes mudelites kirjeldatakse süsteemi elementide toimimisprotsesse teatud funktsionaalsete seoste või loogiliste tingimuste kujul. Protsessi kõige täielikumat uurimist saab läbi viia, kui on teada selged sõltuvused, mis seovad väljundkarakteristikuid süsteemi algtingimuste ja sisendmuutujatega. Selliseid sõltuvusi on aga võimalik saada ainult suhteliselt lihtsate mudelite puhul või väga rangete modelleerimistingimustele seatud piirangute korral, mis on lennuväeüksuse lahingutegevuse (operatsioonide) modelleerimisel vastuvõetamatu.

Sõltuvalt neis kasutatavate analüütiliste sõltuvuste tüübist (objektiivne funktsioon ja piirangud) liigitatakse analüütilised mudelid tavaliselt lineaarseteks ja mittelineaarseteks. Kui sihtfunktsioon ja piirangud on lineaarsed, siis nimetatakse mudelit lineaarseks. Muidu on mudel mittelineaarne. Näiteks lineaarsel programmeerimismeetodil põhinevad mudelid on lineaarsed, kuid maksimaalsel elemendil või dünaamilisel programmeerimismeetodil põhinevates mudelites on sihtfunktsioon ja (või) piirangud mittelineaarsed.

Simulatsioonimudelites imiteeritakse (kopeeritakse) lahingutegevuse (operatsioonide) põhisisu moodustavaid elementaarnähtusi (lahingud, õhulöögid, erilahinglennud), säilitades nende loogilise struktuuri ja toimumisjärjestuse (ajas), mis võimaldab hinnata nende omadusi teatud ajahetkedel . Simulatsioonimudelid võimaldavad üsna lihtsalt arvesse võtta selliseid tegureid nagu diskreetsete ja pidevate elementide olemasolu, süsteemi elementide mittelineaarsed karakteristikud, arvukad juhuslikud mõjud jne. Praegu on simulatsioonimodelleerimine kõige tõhusam ja sageli ka ainus saadaolev meetod uurimiseks. keerulised süsteemid, näiteks lahingutegevused (operatsioonid) õhujõudude ühendused.

Sõltuvalt ajafaktori arvestamisest jagatakse lahingutegevuse (operatsioonide) mudelid staatiliseks, dünaamiliseks, pidevaks ja diskreetseks.

Staatilisi mudeleid kasutatakse lahingutegevuse (operatsioonide) kirjeldamiseks mis tahes ajahetkel. Need peegeldavad lahinguoperatsioonide (operatsioonide) teatud "ajalõiku". Seetõttu kasutatakse lahingutegevuse (operatsioonide) olulisemate etappide uurimiseks staatilisi mudeleid. Reeglina on see esialgne etapp, mille tulemus määrab suuresti sündmuste edasise käigu ja operatsiooni lõpptulemuse.

Dünaamilised mudelid kirjeldavad arenduses olevaid lahingutegevusi (operatsioone). See võimaldab tuvastada suundumusi lahingutegevuse (operatsioonide) arengus, tegureid ja suhteid, mis esmapilgul ei oma simuleeritud protsessi olulist mõju, kuid võivad muutuda oluliseks kaalutlusobjektiks. Lahinguoperatsioonide (operatsioonide) dünaamiliste mudelite väljatöötamise suund on selgelt suunatud nende rolli tugevdamisele osapoolte vägede (vägede) kasutamise meetodite uurimisel. Tänu võimele kajastada järjepidevust lahingutegevuse (operatsioonide) üksikute episoodide vahel, on dünaamilised mudelid leidnud väärilist rakendust vägede (vägede) kasutamise pikaajalise planeerimise ja prognoosimise probleemide lahendamisel.

Pideva simulatsiooniajaga lahingutegevuse (operatsioonide) matemaatilisi mudeleid iseloomustab asjaolu, et nende muutujad ja väljundparameetrid muutuvad pidevalt, ilma hüpeteta ja võtavad järjekindlalt kõik võimalikud tegelikud väärtused kogu ajavahemiku jooksul. Pidevad mudelid kasutavad vaheväärtuste leidmiseks interpolatsiooni. Kuna see hõlmab funktsiooni vaheväärtuste leidmist, peaks mudel põhinema analüütilisel meetodil, mis tagab alg- ja lõppväärtuste funktsionaalse sõltuvuse. Analüütilised meetodid sobivad kõige vähem õhuväe ühingu lahingutegevuse (operatsioonide) tegurite kogumi kirjeldamiseks, mistõttu pidevad mudelid pole leidnud laialdast rakendust vägede (vägede) kasutusviiside leidmiseks.

Diskreetsed mudelid on õhuväe koosseisude lahingutegevuse (operatsioonide) modelleerimisel üsna laialt levinud. Viimaste peamiseks eeliseks on see, et nende konstrueerimiseks ei ole vaja sisend- ja väljundkoguste vahel analüütilist seost ning saab kasutadait.

Diskreetsetes mudelites eristatakse kõiki protsesse (sisend ja sisemine) järsu, väljendunud muutusega piiratud arvus olekutes: sisend, väljund ja sisemine. Liikudes edasi diskreetses lahingutegevuse (operatsioonide) mudelis järjest episoodist episoodi ja etteantud modelleerimise ajal, saavad komandör ja tema staap tervikliku, süsteemse ülevaate lahingutegevuse (operatsioonide) käigus toimuvatest protsessidest. Modelleerimisetapi suurus on erinev ja seda saab valida üksikute episoodide modelleerimise nõutava sügavuse põhjal. Kui on vaja mõnda operatsiooni hetke sügavamalt uurida, vähendatakse sammu suurust.

Lennuväeühingu lahingutegevuse (operatsioonide) arengut ja tulemust mõjutavad väga paljud tegurid, mis on peamiselt tõenäosusliku iseloomuga. Sõltuvalt juhuslike tegurite arvestamise meetodist liigitatakse lahingutegevuse (operatsioonide) matemaatilised mudelid tavaliselt deterministlikeks, stohhastilisteks (tõenäosuslikeks) ja kombineeritud.

See klassifikatsioon nõuab aga olulist selgitust lahingutegevuse (operatsioonide) stohhastiliste (tõenäosuslike) matemaatiliste mudelite osas. Klassi nimetus "stohhastilised (tõenäosuslikud) mudelid" ei anna täielikku ettekujutust sellest, kuidas mudelites võetakse arvesse muid "tüüpe" ja "tüüpe". Lahingutegevuse (operatsioonide) matemaatiliste mudelite klassifitseerimise selgitamiseks juhuslike tegurite arvestamise meetodi järgi käsitleme üksikasjalikult selle klassi komponente.

Lahingutegevuse (operatsioonide) deterministlike mudelite iseloomulik tunnus on see, et mudeli antud sisendväärtuste komplekti puhul saadakse alati üks tulemus. Iga õhuväe formeerimise ülema valitud vägede (vägede) kasutamise meetod toob kaasa rangelt määratletud tagajärjed, kuna modelleerimisel jäetakse juhuslikud varem ettenägematud mõjud tähelepanuta.

Deterministlikke mudeleid võib pidada tegelikkuse teadlikuks lihtsustamiseks, mis tegelikult on ebakindel. Kuni selle ajani, mil staabis hakati kasutama võimsaid arvutusvahendeid, olid deterministlikud mudelid peamiseks vahendiks lahingutegevuse (operatsioonide) efektiivsuse hindamisel. Kogu stohhastiline määramatus oli algandmetes “peidetud”, eelkõige õhusihtmärkide ja maapealsete objektide tabamise tõenäosustes, mille tulemusena muutus tõenäosusülesanne deterministlikuks ja lahendati tavapäraste matemaatiliste meetoditega.

Et mitte raskendada vaenlase nõrgalt prognoositavast tegevusest tingitud ebakindluse arvestamist, uuriti sõjaliste ekspertide hinnangul kõige tõenäolisemaid (reeglina tüüpilisi) võimalusi, kuidas vaenlane saaks kasutada oma vägesid (vägesid). deterministlikud mudelid. Seetõttu võib deterministlikke mudeleid pidada relvastatud vastasseisu teadusliku uurimise üheks etapiks.

Kõige lootustandvam mudeliklass on mittedeterministlikud mudelid, kuna võrreldes deterministlikega võimaldavad need õhuväeüksuse lahinguoperatsioonide (operatsioonide) läbiviimisel uurida suuremat hulka vaenlase tegevuse võimalikke variante. Tuleb rõhutada, et tegemist on mittedeterministlike, mitte stohhastiliste (tõenäosuslike) mudelitega, nagu lahingutegevuse (operatsioonide) modelleerimise praktikas tavaks. See selgitus on väga oluline. Varasem lahingutegevuse (operatsioonide) mudelite klassifikatsioon ignoreerib tegelikult teist tüüpi mittestohhastiliste (reaalsete) määramatuste olemasolu. Seda tüüpi ebakindlus hõlmab ebakindlust looduses, see tähendab väliskeskkonnas, eesmärkide määramatust (soovitava tulemuse vastavus tegelikele võimetele) ja vaenlase tegevuse ebakindlust.

Relvastatud vastasseisu mittestohhastiline määramatus, eriti vaenlase tegevuse ebakindlus, mängib lahingutegevuse (operatsioonide) modelleerimisel peaaegu otsustavat rolli. Vastandlikke eesmärke taotlevate sõdivate osapoolte kokkupõrge mõjutab oluliselt sõjaliste operatsioonide (operatsioonide) arengustsenaariumi. Iga sellise stsenaariumi jaoks valivad ülem ja tema staap ratsionaalse meetodi oma vägede (vägede) kasutamiseks. Mingil määral on mittestohhastiline määramatus primaarne teist tüüpi stohhastilise määramatuse suhtes, kuna osapooled saavad valida sellised tegevusvariandid, mis vähendavad juhuslike elementaarsündmuste arvu.

Mittedeterministlikud mudelid peegeldavad realistlikumalt mittestohhastiliste ja stohhastiliste määramatuste kompleksset mõju lahinguoperatsioonide (operatsioonide) käigule ja tulemusele. Nende määramatuste mõju mittedeterministlikele mudelitele hinnatakse, võttes arvesse kõige olulisemaid tegureid, mis nende määramatuste avaldumist põhjustavad. Seega on mittestohhastilise määramatuse arvessevõtmiseks ette nähtud, et vaenlane on oma vägede (vägede) kasutamise võimaluste valikul praktiliselt piiramatu. Stohhastiliste määramatuste uurimiseks reprodutseeritakse juhuslikud protsessid, mis on seotud õhusihtmärkide ja maapealsete objektide hävitamisega (avastamine, elektrooniline mahasurumine), võttes arvesse relvade projekteerimisvigu (tuvastus), kaugust sihtmärgini ja selle nurka, võimalust raketitõrjemanöövrit sooritav õhusihtmärk, maapealsete objektide kahjustuste maskeerimine, elektromagnetiline keskkond jne.

Juhuslike tegurite arvestamise meetodi järgi tuleks lisaks deterministlikele ja mittedeterministlikele mudelitele eristada kombineeritud mudelite klassi. Nad kasutavad nii deterministlikele kui ka mittedeterministlikele mudelitele iseloomulike määramatuste arvestamise tehnikaid. Kombineeritud mudelite hulgast võib välja tuua need, milles kõige sügavamalt uuritakse stohhastilise määramatuse mõju lahingutegevuse (operatsioonide) modelleerimise tulemusele või, vastupidi, hinnatakse vastase nõrgalt prognoositavaid tegevusi ning tõenäosuslikku. õhusihtmärkide ja maapealsete objektide hävitamise (avastamise) elementaarsete sündmuste olemust võetakse algandmetes arvesse esialgsete tõenäosuste vastavates väärtustes.

Mittestohhastiliste määramatuste arvestamise seisukohalt võib matemaatilisi mudeleid liigitada mänguteooria meetoditel põhinevateks ja situatsioonilisteks (sõjamängud). Nende põhimõtteline erinevus seisneb ühes olulises piirangus, nimelt mänguteooriate mudelite eelduses vastase täielikust (“ideaalsest”) intelligentsusest. Arukale vastasele lootmine on konfliktis vaid üks võimalikest positsioonidest, kuid mänguteoorias on see aluseks. Tõelises konfliktis seisneb vägede (vägede) ratsionaalse kasutamise meetodi valik sageli vaenlase nõrkuste äraarvamises ja nende õigeaegses ärakasutamises.

Seetõttu muutuvad kõige populaarsemaks situatsioonimudelid (sõjamängud). Nagu reaalsetes lahinguoperatsioonides (operatsioonides), näevad olukorramudelid ette, et inimfaktor võib nende kulgu igal ajal segada. Pealegi on mõlema poole mängijatel oma käitumise strateegia valikul praktiliselt piiramatud. Igaüks neist, valides oma järgmise käigu, võib olenevalt hetkeolukorrast ja vastuseks vastase sammudele teha ühe või teise otsuse. Seejärel käivitab ta matemaatilise mudeli, mis näitab, kuidas olukord sellele otsusele reageerides eeldatavasti muutub ja milliseid tagajärgi see aja jooksul kaasa toob. Tagajärjeks võib olla osapoolte võimalik kaotuste arv, segajate poolt maha surutud õhutõrjesüsteemide, löögirelvade, juhtimis- ja sidepostide arv jne. Järgmine “praegune otsus” tehakse tegelikku uut olukorda arvestades. Selle tulemusena valitakse ratsionaalne lahendus pärast seda protseduuri mitu korda kordamist.

Mängu- ja olukorramudelite oluliseks tunnuseks on soov sügavalt läbi mõelda kõikvõimalikud tegevused ja reaktsioonid, selgitada välja ja uurida võimalikke variante vaenlase mõju all olevate vägede (vägede) kasutamiseks.

Sõltuvalt lahingutegevuse (operatsioonide) simuleerimisega seotud osapoolte arvust võib mittestohhastilisi mudeleid jagada kahepoolseteks ("paaritud") ja mitmepoolseteks ("mitu"), mille kombinatsioone ja tüüpe on palju, sealhulgas mudelid. seotud suure hulga mängijate ja paljude vahendajate osalemisega. “Mitme” mudelis osalejad võivad olla mitte ainult otsesed vastased, vaid ka õhuväe ühendusega suhtlevate vägede (vägede) esindajad, vahendajad jne. Vahendajatena võivad tegutseda sõltumatud sõjalised eksperdid, kellel on vajadusel võimalus sekkuda lahingutegevuse (operatsioonide) modelleerimise käigus.

Stohhastilise (tõenäosuse) määramatuse arvestamise seisukohalt võib lahingutegevuse (operatsioonide) matemaatilised mudelid jagada tõenäosuslikeks ja statistilisteks. Selle klassifikatsiooni ajendiks on erinevus matemaatilise statistika ja tõenäosusteooria probleemide vahel.

Matemaatilise statistika probleemid on teatud määral pöördvõrdelised tõenäosusteooria probleemidele (vaatamata sellele, et see põhineb tõenäosusteooria kontseptsioonidel ja meetoditel). Tõenäosusteoorias loetakse õhusihtmärkide ja maapealsete objektide hävitamise (tuvastus, elektrooniline mahasurumine) juhuslike sündmuste tõenäosuslikud omadused antud. Etteantud karakteristikute põhjal arvutatakse näiteks lahingutegevuste (operatsioonide) efektiivsus: päästetud objektide arvu matemaatiline ootus, tabatud õhusihtmärkide arvu matemaatiline ootus jne.

Matemaatilises statistikas eeldatakse, et tõenäosusmudelit ei täpsustata (või ei ole täielikult täpsustatud) ning masinaeksperimendi tulemusena said teatavaks juhuslike sündmuste realisatsioonid. Nende andmete põhjal valib matemaatiline statistika välja sobiva tõenäosusmudeli, et teha järeldusi vaadeldavate nähtuste kohta, mis on seotud õhusihtmärkide ja maapealsete objektide hävitamisega (avastamise, mahasurumisega).

Matemaatilise modelleerimise, sealhulgas lahingutegevuse (operatsioonide) modelleerimise algfaasis oli tõenäosuslik lähenemine kõige populaarsem stohhastilise määramatuse arvestamise meetod. See on tingitud asjaolust, et statistiliste meetodite arvutuste maht võrreldes tõenäosusmeetoditega on ülemäära suur. Statistiliste meetodite abil mõistlike modelleerimistulemuste saamiseks on vaja kiireid arvuteid.

Arvutitehnoloogia arenguga hakatakse üha enam kasutama statistilisi meetodeid, et võtta arvesse lahingutegevuse (operatsioonide) stohhastilist määramatust. Lahingutegevuse (operatsioonide) simuleerimisel saadud õhusihtmärkide ja maapealsete objektide hävitamise (avastamise) arvutusliku eksperimendi statistika sisaldab teavet eksperimendi tingimuste kohta: relvade projekteerimisvead (tuvastus); ulatus sihtmärgini ja selle nurk; õhusihtmärgi võime sooritada raketitõrjemanöövrit; maapealsete sihtmärkide kamuflaaž; elektromagnetiline keskkond. Tõenäosuslikes mudelites tuleb õhusihtmärkide ja maapealsete objektide hävitamise (avastamise, mahasurumise) juhuslike nähtuste tõenäosuslikud omadused eelnevalt kindlaks määrata, mis on keeruline, kuna on võimatu täpselt ennustada keskkonnatingimusi, milles hävitamine (avastamine) toimub. õhusihtmärkide ja maapealsete objektide kohta.

Seega saame anda õhuväe formatsiooni** lahingutegevuse (operatsioonide) matemaatiliste mudelite täpsustatud klassifikatsiooni, mida saab läbi viia järgmiste kriteeriumide järgi (tabel):

sihile orienteeritus; optimeerimismudelite koostamise meetod; hierarhiline struktuur; funktsionaalsete ühenduste kirjeldamise meetod; sihtfunktsiooni sõltuvuste olemus ja piirangud; võttes arvesse ajategurit; juhuslike tegurite arvestamise meetod; mittestohhastiliste määramatuste arvessevõtmine; modelleerimisega seotud osapoolte arv; võttes arvesse stohhastilist määramatust. Tabelis on uued ja täiustatud matemaatiliste mudelite klassid rasvases kirjas esile tõstetud.

Täpsustatud klassifikatsiooni põhirõhk on selgete piiride kehtestamisel lahingutegevuse (operatsioonide) mudelite vahel ja mis kõige tähtsam - selliste keeruliste süsteemide matemaatilise modelleerimise arengu suundumuste tuvastamisel nagu õhu lahingutegevuse (operatsioonide) mudelid. Jõud. Klassifitseerimise tulemusena tehti kindlaks, et lahingutegevuse (operatsioonide) matemaatilise modelleerimise peamised suundumused on: esiteks alaoptimeeritud matemaatiliste mudelite väljatöötamine, mille eesmärk on leida optimaalsed võimalused õhu lahingutegevuse (operatsioonide) läbiviimiseks. jõuühendus; teiseks lahingutegevuse (operatsioonide) modelleerimise laiaulatusliku ülesande jaotamine lahingutegevuse (operatsioonide) otsuste tegemise hierarhilise olemuse üksikasjaliku taasesitamise meetodi abil; kolmandaks mudelite klassi loomine, mis võtavad õigesti arvesse nii õhusihtmärkide ja maapealsete objektide hävitamisega (tuvastamisega) seotud stohhastiliste kui ka vaenlase raskesti ennustatavatest tegevustest põhjustatud mittestohhastiliste määramatuste mõju.

Õhukaitseväe lahingutegevuse tulemuslikkuse matemaatiline modelleerimine ja hindamine. Tver: VA PVO, 1995. Lk 105; Sõjaline mõte. 1989. nr 2. lk 38; Sõjaline mõte. 1987. nr 7. Lk 34.

Optimeerimismeetodite hulka kuuluvad analüütilised meetodid (Lagrange'i meetod, Lanchesteri võrrandid), iteratiivsed (lineaarse, mittelineaarse, dünaamilise programmeerimise meetodid), mitteiteratiivsed (juhusliku otsingu meetodid, mitme muutujaga analüüs), samuti järjestikuse optimeerimise meetodid (situatsioonimeetod, meetodid). koordinaatide otsimine ja kiireim laskumine).

Sõjaline mõte. 2003. nr 10. Lk 24.

Sõjaline mõte. 2003. nr 10. Lk 23-24.

Kommenteerimiseks peate saidil registreeruma.