在戰(zhàn)場(chǎng)上，時(shí)間可以是一個(gè)可靠的驅(qū)動(dòng)力和一個(gè)強(qiáng)大的對(duì)手。出于這個(gè)原因，供應(yīng)軍用電子產(chǎn)品的公司正在通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的鏡頭來觀察這些服務(wù)的全方位決策過程，希望給軍方一件事：在盡可能短的時(shí)間內(nèi)提供可操作的信息。

“大數(shù)據(jù)問題”——太多的原始數(shù)據(jù)通過太多渠道來得太快——在國(guó)防領(lǐng)域和商業(yè)領(lǐng)域仍然相當(dāng)可觀，但目前雙方的實(shí)體都在不斷努力解決這個(gè)問題。無(wú)論一家公司是為數(shù)據(jù)收集和處理的起點(diǎn)還是終點(diǎn)制造技術(shù)，由用戶需求驅(qū)動(dòng)的趨勢(shì)似乎都朝著類似的方向發(fā)展。

在觀察戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)的前端時(shí)，邊緣處理的進(jìn)步正在引領(lǐng)美國(guó)軍方收集和處理傳感器數(shù)據(jù)的方式，然后將任何重要的東西傳遞給地面控制站。在數(shù)據(jù)線的末端，嵌入式電子設(shè)備的創(chuàng)新使靜態(tài)數(shù)據(jù)保持可傳輸和安全。

行業(yè)官員一致認(rèn)為，不僅在這些起點(diǎn)和終點(diǎn)，而且在兩者之間必須采取的所有原始數(shù)據(jù)之間，都將是敏銳的，這指導(dǎo)了國(guó)防部（DoD）數(shù)據(jù)可利用性的方向。最終，以數(shù)據(jù)為中心的框架，如聯(lián)合全域指揮與控制（JADC2）和由聯(lián)合人工智能中心（JAIC）領(lǐng)導(dǎo)的人工智能（AI）驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)的內(nèi)部推動(dòng)將依賴于它。

理解國(guó)防部掌握的大量數(shù)據(jù)的第一步是實(shí)施快速可靠的處理器。無(wú)論這些處理器存在于邊緣的現(xiàn)場(chǎng)還是數(shù)據(jù)中心進(jìn)行分析，如果沒有它們，大數(shù)據(jù)問題可能會(huì)繼續(xù)變大，跨域作戰(zhàn)的承諾可能會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)延遲。

以相關(guān)的速度進(jìn)行處理

現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）、圖形處理單元（GPU）和數(shù)據(jù)處理單元（DPU）技術(shù)的速度正在不斷發(fā)展，但事實(shí)上，邊緣處理的技術(shù)進(jìn)步 - 在收集數(shù)據(jù)的邊緣 - 可能會(huì)最顯著地改變美國(guó)軍方利用數(shù)據(jù)的方式。

觀察、定向、決定和攻擊：這些詞構(gòu)成了國(guó)防部中稱為 OODA 循環(huán)的首字母縮略詞。正是在這個(gè)循環(huán)中，作戰(zhàn)人員使用數(shù)據(jù)不僅能夠做出有根據(jù)的決策，而且還能夠及時(shí)進(jìn)行定向。如果在邊緣或其他方面沒有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理，那么時(shí)間很快就會(huì)用完。

“問題變成了當(dāng)你得到一段在你經(jīng)歷定向階段時(shí)不會(huì)抖動(dòng)的數(shù)據(jù)時(shí)該怎么做，以及當(dāng)我們通過所有其他情報(bào)資產(chǎn)和分析能力以確保我們理解這些數(shù)據(jù)的含義時(shí)，我們可以做些什么，”康利指出。“在這種情況下，能夠在邊緣平臺(tái)上對(duì)該傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行高保真記錄存儲(chǔ)，并以盡可能高的保真度帶回這些數(shù)據(jù)，以便從中挖掘出這些見解，最終將允許指揮官在未來的某個(gè)時(shí)候做出更好的決策。

可以說，在過去的幾十年里，美國(guó)軍方有幸在相對(duì)寬松的環(huán)境中開展行動(dòng)。這些充分支持的環(huán)境使武裝部隊(duì)既能獲取原始數(shù)據(jù)，又能利用適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸和分析。然而，國(guó)防部正在通過研究和開發(fā)新技術(shù)來緩解網(wǎng)絡(luò)不足帶來的處理挑戰(zhàn)，從而為這種情況的改變做準(zhǔn)備。

“有一些令人興奮的新進(jìn)展增加了計(jì)算設(shè)備處理大數(shù)據(jù)的能力，”Charles River Analytics（馬薩諸塞州劍橋）的首席軟件工程師Curt Wu說?！耙粋€(gè)是高度并行計(jì)算結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，旨在有效地處理廣泛的數(shù)據(jù)流，而沒有傳統(tǒng)CPU或CPU / GPU架構(gòu)的瓶頸。第二是開發(fā)支持低精度算術(shù)的處理器，節(jié)省時(shí)間和能源。

國(guó)防部的JADC2框架的目標(biāo)是跨域連接來自所有軍事部門的傳感器，因此數(shù)據(jù)的高效傳輸將與數(shù)據(jù)處理一樣重要。出于這個(gè)原因，解決像每個(gè)軍事部門共享的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)這樣復(fù)雜的概念激發(fā)了大量的現(xiàn)代化努力。

用數(shù)據(jù)為 JADC2 供電

跨域傳遞數(shù)據(jù)將是 JADC2 成功的巨大催化劑;該框架在國(guó)防部的整個(gè)實(shí)施過程中將要求大量通信、傳感器和處理系統(tǒng)。遺留系統(tǒng)將首先看到這種現(xiàn)代化工作的影響，僅僅是因?yàn)槠脚_(tái)必須承擔(dān)大量的復(fù)雜數(shù)據(jù)。

“遺留系統(tǒng)通常很難升級(jí)且成本高昂，因此在這些系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)高效數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴逊椒ㄍǔＪ侵鲃?dòng)減少對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求，”Wu說?！?a target="_blank">智能數(shù)據(jù)壓縮減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_銷，同時(shí)保留了任務(wù)所需的信息。為了有效，了解面向任務(wù)的數(shù)據(jù)需求至關(guān)重要。

作為另一種可能的解決方案，正在討論互操作性標(biāo)準(zhǔn)，以更好地支持 JADC2 所需的以數(shù)據(jù)為中心的要求。軍方所謂的通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以幫助定義一套標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，以更好地實(shí)現(xiàn)JADC2的雄心壯志。

“看起來我們最終將通過不同的服務(wù)獲得一系列聯(lián)合系統(tǒng)，這些服務(wù)匯集在一起形成整個(gè)JADC2框架，”Conley說?！翱紤]到這一點(diǎn)，我不知道期望我們將有一個(gè)單一的互操作性標(biāo)準(zhǔn)是否合理，但我的預(yù)感是，我們最終可能會(huì)得到幾個(gè)不同的標(biāo)準(zhǔn)和幾個(gè)不同的定制跨域解決方案，這將使我們能夠確保我們可以根據(jù)需要在不同環(huán)境之間網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)。

JADC2 即將實(shí)現(xiàn)更快的網(wǎng)絡(luò)速度和傳感器數(shù)據(jù)的快速收集，這將給專門從事數(shù)據(jù)加密和存儲(chǔ)技術(shù)的公司帶來壓力。因此，業(yè)界對(duì)NVMe型內(nèi)存的推動(dòng)以及國(guó)家安全局（NSA）批準(zhǔn)的解決方案正在影響該領(lǐng)域的設(shè)計(jì)。

“我認(rèn)為，從大數(shù)據(jù)方面看待JADC2時(shí)，我們面臨的挑戰(zhàn)是能夠說所有傳感器數(shù)據(jù)必須駐留在每個(gè)安全級(jí)別，以便可以通過某種處理或融合引擎運(yùn)行，”Conley說?！叭绻惚仨氃诿總€(gè)安全級(jí)別上保持大數(shù)據(jù)問題，這可能會(huì)使你的大數(shù)據(jù)問題變得更加困難。能夠?qū)?shù)據(jù)流式傳輸?shù)骄哂羞m當(dāng)安全級(jí)別的必要處理器中，并讓這些見解從遠(yuǎn)端出來，并根據(jù)需要在指揮鏈中上下移動(dòng)，以確保正確的人員能夠訪問所需的數(shù)據(jù)，這將是至關(guān)重要的。

加密和靜態(tài)數(shù)據(jù)

雖然 JADC2 旨在簡(jiǎn)化跨域的數(shù)據(jù)共享，但其中大量數(shù)據(jù)將保持未分析和緩存以供以后檢查。原始數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置以及在不使用時(shí)如何保持安全是軍用電子制造商目前正在解決的大數(shù)據(jù)問題的一個(gè)方面。

“許多靜態(tài)數(shù)據(jù)和安全方面在很大程度上是由在意外、有見地和有趣的任務(wù)中收集一些東西的能力驅(qū)動(dòng)的，”Conley 說?！叭缓竽軌蛟谌蝿?wù)結(jié)束后離線分析它，并能夠?qū)⑵渥鳛橛涗浳募Щ?，因?yàn)槟赡軣o(wú)法訪問允許您即時(shí)流式傳輸它的大型通信網(wǎng)絡(luò)。我認(rèn)為這真的會(huì)推動(dòng)邊緣戰(zhàn)術(shù)平臺(tái)的安全性和數(shù)據(jù)。

最近政府要求在國(guó)防部計(jì)劃和計(jì)劃中使用NSA批準(zhǔn)的加密設(shè)備，這也增加了對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)制造商的需求，以提供更強(qiáng)大的存儲(chǔ)和安全選項(xiàng)。

“更快的網(wǎng)絡(luò)速度、更多的傳感器數(shù)量以及從傳感器收集的數(shù)據(jù)量需要更快的網(wǎng)絡(luò)和更大的存儲(chǔ)容量。這就是為什么會(huì)出現(xiàn)這些更快的網(wǎng)絡(luò)速度，NVMe技術(shù)，然后是我們的設(shè)備擁有的可移動(dòng)內(nèi)存盒，這些磁帶使用加密來保護(hù)數(shù)據(jù)，“Curtiss-Wright（北卡羅來納州戴維森）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理Steve Petric說。。“我們不僅使用加密，還使用經(jīng)過認(rèn)證的加密。使用CSfC或Type 1認(rèn)證進(jìn)行加密使我們能夠滿足NSA批準(zhǔn)的用于此目的的解決方案，他們可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫遁d站并進(jìn)行分析。

機(jī)密商業(yè)解決方案（CSfC）和Type 1認(rèn)證計(jì)劃由NSA啟動(dòng)：Type 1是政府現(xiàn)成的計(jì)劃，通常僅由美國(guó)的治理實(shí)體使用，而CSfC加密是商業(yè)行業(yè)最常使用的兩層安全計(jì)劃。兩者都被電子制造商吹捧為保護(hù)移動(dòng)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)的可靠方法。

“能夠使用可移動(dòng)磁帶傳輸大量數(shù)據(jù)，這些磁帶盒使用Type 1進(jìn)行單加密或使用CSfC進(jìn)行雙重加密，并且現(xiàn)在能夠移動(dòng)至少8 TB和64或更高的TB，這可以促進(jìn)將數(shù)據(jù)傳輸回地面站進(jìn)行任務(wù)后分析，“柯蒂斯-賴特前產(chǎn)品管理總監(jiān)保羅戴維斯說。在那里，他們可以做一些更高級(jí)的大數(shù)據(jù)和人工智能相關(guān)的分析，不僅要尋找戰(zhàn)術(shù)信息，甚至可能尋找戰(zhàn)略信息。

原始數(shù)據(jù)與其可能成為的可操作信息之間的差異對(duì)于其在戰(zhàn)場(chǎng)上的應(yīng)用和整個(gè)國(guó)防部至關(guān)重要。

民主化數(shù)據(jù)的未來

數(shù)據(jù)不僅為軍隊(duì)提供了大量機(jī)會(huì)，而且為一般的技術(shù)進(jìn)步提供了大量機(jī)會(huì)，因?yàn)楹苊黠@，數(shù)據(jù)與人工智能之間的共生關(guān)系是通過數(shù)據(jù)的可共享性來實(shí)現(xiàn)的。例如，遷移學(xué)習(xí) - 可以定義為應(yīng)用從完成一項(xiàng)任務(wù)中獲得的知識(shí)來幫助解決不同但相關(guān)的問題 - 使在消費(fèi)者空間收集的數(shù)據(jù)能夠在用于防御的自主引擎中實(shí)現(xiàn)。

“使用大量數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)對(duì)商業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大影響，因此人們非常有興趣了解這些技術(shù)如何用于國(guó)防，”Charles River Analytics高級(jí)副總裁兼首席科學(xué)家Scott Neal Reilly說?！帮@然，像中國(guó)這樣的國(guó)家對(duì)人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)很感興趣，更具體地說，對(duì)深度學(xué)習(xí)很感興趣;美國(guó)不想落后。像建立聯(lián)合人工智能中心（JAIC）和DARPA AI Next活動(dòng)這樣的步驟是國(guó)防部如何試圖弄清楚如何保持領(lǐng)先地位以及如何利用當(dāng)前技術(shù)水平的兩個(gè)例子。

處理、跨域數(shù)據(jù)共享和加密方面的這些進(jìn)步都是在承認(rèn)廣泛訪問數(shù)據(jù)對(duì)于軍方以“相關(guān)性速度”移動(dòng)是必要的，正如康利所描述的那樣。

審核編輯：郭婷