面向使命任务的武器装备体系能力关联分析
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若B(K卜c)中有最大元.剐称之为R(K…)的
全元囊.常记为1,对v口∈B(K,r).有口≤I;若8
(K~)中有最小元,剐称之为B(赫一f)的零元索.
万方数据
·26· (总第36~418)
火力与指挥控制
2011年第3期
常记为O,对V口∈B(KT—c),有0≤口。为了保证概念
格的完全性,约定在概念格中必有全元素1和零元
记c;k。响.…,r.)是武器装备体系能力集 台.m是能力鼓目.
作战任务需要武器装备体系能力的支持关系可
雌描连为映射矩阵K卜c=(T.c.R~),c是武器
装备体系睢力集合.r是用于完成作战使命的作战
任务集合.岛一c£r×c是T与c之间的二元关系,
若(Baidu Nhomakorabea,f)∈R卜c.其中f∈r.c∈c.则表示作战任务f 的完成需要能力c的支持.
摘要:武器装备体系通过提供相应的能力来支持其使命任务的完成,而武器装备体系需要完成的使命任务多、需要的 能力数量多,相互的关系复杂。为了清楚地描述武器装备体系使命、任务和能力之间的映射关系以及抽取武器装备体系能力
之间的关联关系,在对武器装备体系使命、任务和能力层次关系描述的基础上,构建了武器装备体系作战任务一能力概念格,分
对于A∈肥,B∈圮且AnB≠疹,表达式Aj B表示为了完成作战使命不需要能力项A,那么也 不需要能力B项的支持。
项集的支持度指的是不需要该项集中能力支持 的作战任务占总的作战任务的比例,如果一个项集 的支持度不小于指定的支持度阀值,则该项集是频 繁的。
项集AUB的支持度称为能力关联AjB的支 持度,即不需要能力项A支持也不需要能力项B支 持的作战任务占所有作战任务总数的比例,设支持 度的阀值为口∈[o,1]。
万方数据
目■*·■r日自*o“^∞^0#**■t^*R#*,
ce■36一{17) ·25
现有的研究都没有考虑到对于使命任务而言.武器 装备体系能力之同的关系同厢。形式概念分析 (FORM^L c0NcEPT ANALYsIs)也称为概念 格,是由wⅢc R提出的进行教据分析和规划提取 的强有力工具.并在盎多领域取得了广泛而成功的 应用o”)。甜击鹅,刘宗口分析了概念格与关联规刷 提取之同的关系,提出了相应的渐进式生成算 法o”}王梓、李云橙利用概念格抽取隐音在文丰中 潜在的概忠关系o“。本文通过构建武器装备体系作 战任务到能力映射矩阵.建立盹力一作战任务概念 格,进而抽取面向使命任务的武器装备体系挠力之 同的关联美系.构建了相应算法.
对能力子集^∈r.定义导出算子“^)tP(^) =k∈cfVf∈^.(1.f)∈R卜cj,通常记为州。对称 的t对子集B≤c,定义导出算子≠(B):≠(B)=
{f∈rlvf∈B。(f,c)∈R~},通常i己为B’.
作战任务对能力映射矩阵x,f(r.c,Rr—r)
上的一个形式概念(简称概念)定义为一十二元组 (^,B),满足:^∈G,B∈吖,∥=B,B7=^,其中^
素0。
除了全元素和零元素之外,概念格中的任何概
念必定存在超概念和子概念。即V口∈B(尺r—c),口≠
1,则V 6∈B(KT—c),使得口≤6;V n∈B(Kr—c),口≠ 0,则V 6∈B(K丁一c),使得口≥6。
可证,在给定的运算下,概念格B(K丁一c)是一
个完全格。对B(K。一c)中的任意以个概念(A,&),
称为概念(^,8)的外延(Ex【e心on).B称为概念 (^.B)的内涵(Int…mn)。波(^-B)和(c.D)是映
射矩阵Kr c=(r,c.Rr—c)上的任意两个概念.称 概念¨,B)是概念(c.D)的超概念,概念(c.D)是 概念¨,B)的子概念,当且仅当B£D(等价地,c量 ^).记为(c,D)≤(^,B),即:(C.D)≤(^-B)甘B £D(错c£d).通过这种序关系,得到一十有序集
固有的属性.主要包括战场感知魅力、指挥控制能 力、全维防护能力、快速反应能力、精确打击能力、综 合保障能力。
武器装备体系的能力氇立于具体的作战任务, 即能力主体在没有执行作战任务时.仍然具有能力。 因此.作艘任务与武器装备体系的能力之问是一种 多对多的关系.即一个作战任务的实施可能需要多 种能力支持.而一十武器装备体系能力可以支持多 个作战任务的实施.
8(KT f)=(K~,≤).称为对应映射矩阵Kr—c= (7.c,R~)的概念格。
在K卜c=(7.c,R~)巾定义运算:“v”, “^”.(^,B)∈B(K,。),(f,D)∈日(X~),(^.
B)和(c.D)的最大公共予概念是:(^-B)^(c-D) =(^nB.(CUD)“)。(^.B)∈B(Kr c).(c.D)∈ B(K卜c),(^.B)和(c.D)的最小公共超概念是 ∽,B)v(c.D)=((^UB)”cnD)。通常.将。最小 公共超概念”称为上确界.将“最大公共子概念”称为 下确界。
(513300102)
作者简介:赵青松(1975一),男,黑龙江哈尔滨人,博士
研究生,讲师,主要研究方向:系统集成、需求
建模、数据挖掘。
由其所属的装备系统共同提供,是从作战指挥人员 角度对武器装备体系的一种描述[4刮。武器装备体系 的使命任务和能力之间的关系揭示了实施作战任务 对于武器装备体系能力的需求情况,是联系高层战 略目标和具体装备体系的重要环节。而武器装备体 系能力之间的关联分析则揭示了完成武器装备体系 使命的能力相互之间的协同关系,为能力的运用提 供指导。鲁延京建立了武器装备体系能力视图中的 能力与作战视图中的作战活动之间的映射矩阵,定 义了如何使用多种能力元素来完成作战任务口]。朱 小军,袁卫卫等针对C4ISR的特点,给出了作战活 动对系统功能的跟踪能力矩阵睛]。现有的武器装备 体系使命任务与能力关系方面的研究主要是采用矩 阵等简单的方式进行,缺乏数学基础的支持。此外,
capability.The relation between the capability is complex. For describing the mapping relations clear and mining the relations between the capability,the paper describes the relation among the misson,task and capability of WsoS and the task—capability concept lattice is proposed,then the capability association for mission and task is analyzed.In the end, the capability association computation method and the the
r
o
必存在其上确界^(A,晟)和下确界V(A,最)。
l,1
l=l
定义(能力缩减):对于Kr—c=(T,C,尺丁一c)中
的任何概念他=(T。,C,),能力子集C。3C,被称为
是(丁,,C。)作战任务丁,的能力缩减当且仅当:
①认C2)=认C1)=丁1;
②V C33C2,有认C3)c认C2)=丁1; 其中,条件①称为能力缩减的支持任务不变性,
的挖掘过程包括两个步骤:第一步找出所有的频繁 项集;第二步再从这些频繁项集中找出可能存在的 布尔型关联关系。
对形式背景K丁一c=(丁,C,Rr—c)确定的概念格
B(Kr—c)一(B(K丁一c),≤)中的任一节点粥,若其
外延能力集的数目不小于IUI·口,IUl是节点个数,
则TC被称为是一个频繁节点。对于频繁节点咒,
ZHAo Qing—song,LU Yan—jing,LI Shan—fei
(Sc^o甜D,,咖朋口fiD,l跏把,,l 4以胁,l口g跏觎f,Ⅳ4tio,l口z【,砌.D,眈知,l卵nc|Il加zD削,c^彻gs|114 410073,肌i船)
Abstract:The accomplishment of the mission and task need the capability of the Weapon System of System(WSoS).The accomplishment of th great number of mission and task need large number of
析了面向使命的武器装备体系的能力关联问题,给出了武器装备体系能力关联集的计算方法和基于能力项约束的武器装备 体系能力关联的抽取算法。
关键词:武器装备体系,使命任务,能力关联,分析
中图分类号:E27
文献标识码:A
Capability Association AnaIysis of Weapon System of System for Misson and Task
对于结点兀=(丁。,C,)的C,和能力缩减C:所支持
的作战任务相同;条件②称为能力缩减的最小性,即
从中任意去掉一个能力将会导致支持的作战任务减
少。概念兀的所有能力缩减的簇集记为,Ⅳn—c—
RED(丁fc)。
3 武器装备体系能力关联分析
对于完成武器装备体系使命而言,完成其作战 任务的能力之间具有关联性。武器装备体系能力集 合子集称为项集(能力项集),所有项集的集合记为 阳,含有五个项集的项集称为矗一项集。武器装备体 系的每一个使命任务z∈丁都对应一个项集阳∈C。
如果不需要能力A支持也不需要能力B支持 的作战任务在不需要能力A支持的作战任务中所 占的比例为,l,即Ilz=sup户。行(AUB)/sup户D疗(A), 称^是能力关联AjB的可信度。其中,sup户D疗(A) 代表不需要能力项A支持的作战任务的数目,同样
可以设定能力关联的可信度阀值为≯∈[o,1]。 一般而言,武器装备体系能力之间的能力关联
引言
武器装备体系是在一定的战略指导、作战指挥 和保障条件下,为完成一定作战任务,而由功能上互 相联系、相互作用的各种武器装备系统组成的更高 层次系统阻引。使命任务是武器装备体系存在的目的 以及实现目的方式的描述,武器装备体系的能力是
收稿日期:2009—12—27
修回日期:2010—01—17
*基金项目:“十一五”武器装备预研基金资助项目
1 武器装备体系的使帝一任务分解
与一个武器装备体系作战行动企图选到的目的 联系在一起的目标称为恢武器装备体系的使命。对 于高层的复杂使命.可以分解为若干个使命目标.武 器装备体系通过完成一系刊的使命目标嗬最终达成 其使命.一个使命由一个或多个使命目标组成,每一 个使命目标由一个或者多个作战任务支持。作战任 务是使命的细化.具有较强的目的性。作战任务不特 指出某单一的组织、武器系统完成.也可由不同的作 战单元协同完成。武器装备体系的能力.是武器装备 体系执行或完成作战任务所具备的“车领”或应具有 的。潜力”.武器装备体系的能力是体系固有的属性。
V01.36。No.3 Mar。20ll
文章编号:1002一0640(2011)03一0024一04
火力与指挥控翩 Fire ControI&Command Control
第36卷第3期 2011年3月
面向使命任务的武器装备体系能力关联分析+
赵青松,鲁延京,李善飞 (国防科技大学信息系统与管理学院,长沙410073)
从武器装备体系的使命到武器装钲体系能力的 映射由相关组织或^员对战略使命进行分解得到于 使命;然后根据分解的使命及其使命目标分析得到 具体的作战任务.在此基础上获得完成作战任务武 器装备体系的能力需求。
目I使命与#醒任#、t力*imt目
2 武器装备体系作战任务一能力概念格
一般意义上.能力(capab-¨ty)是为完成某项任 务所其备的某项奉颁。武器装备体系的能力定义为: 武器装备体系执行或完成作战任务所具备的“本领” 或应具有的。潜力”,武器装备体系的能力是体系的
capability association extraction algorithm based on the capability constraint of WsoS is given. Key words:WsoS,misson and task,capability association,analysis
全元囊.常记为1,对v口∈B(K,r).有口≤I;若8
(K~)中有最小元,剐称之为B(赫一f)的零元索.
万方数据
·26· (总第36~418)
火力与指挥控制
2011年第3期
常记为O,对V口∈B(KT—c),有0≤口。为了保证概念
格的完全性,约定在概念格中必有全元素1和零元
记c;k。响.…,r.)是武器装备体系能力集 台.m是能力鼓目.
作战任务需要武器装备体系能力的支持关系可
雌描连为映射矩阵K卜c=(T.c.R~),c是武器
装备体系睢力集合.r是用于完成作战使命的作战
任务集合.岛一c£r×c是T与c之间的二元关系,
若(Baidu Nhomakorabea,f)∈R卜c.其中f∈r.c∈c.则表示作战任务f 的完成需要能力c的支持.
摘要:武器装备体系通过提供相应的能力来支持其使命任务的完成,而武器装备体系需要完成的使命任务多、需要的 能力数量多,相互的关系复杂。为了清楚地描述武器装备体系使命、任务和能力之间的映射关系以及抽取武器装备体系能力
之间的关联关系,在对武器装备体系使命、任务和能力层次关系描述的基础上,构建了武器装备体系作战任务一能力概念格,分
对于A∈肥,B∈圮且AnB≠疹,表达式Aj B表示为了完成作战使命不需要能力项A,那么也 不需要能力B项的支持。
项集的支持度指的是不需要该项集中能力支持 的作战任务占总的作战任务的比例,如果一个项集 的支持度不小于指定的支持度阀值,则该项集是频 繁的。
项集AUB的支持度称为能力关联AjB的支 持度,即不需要能力项A支持也不需要能力项B支 持的作战任务占所有作战任务总数的比例,设支持 度的阀值为口∈[o,1]。
万方数据
目■*·■r日自*o“^∞^0#**■t^*R#*,
ce■36一{17) ·25
现有的研究都没有考虑到对于使命任务而言.武器 装备体系能力之同的关系同厢。形式概念分析 (FORM^L c0NcEPT ANALYsIs)也称为概念 格,是由wⅢc R提出的进行教据分析和规划提取 的强有力工具.并在盎多领域取得了广泛而成功的 应用o”)。甜击鹅,刘宗口分析了概念格与关联规刷 提取之同的关系,提出了相应的渐进式生成算 法o”}王梓、李云橙利用概念格抽取隐音在文丰中 潜在的概忠关系o“。本文通过构建武器装备体系作 战任务到能力映射矩阵.建立盹力一作战任务概念 格,进而抽取面向使命任务的武器装备体系挠力之 同的关联美系.构建了相应算法.
对能力子集^∈r.定义导出算子“^)tP(^) =k∈cfVf∈^.(1.f)∈R卜cj,通常记为州。对称 的t对子集B≤c,定义导出算子≠(B):≠(B)=
{f∈rlvf∈B。(f,c)∈R~},通常i己为B’.
作战任务对能力映射矩阵x,f(r.c,Rr—r)
上的一个形式概念(简称概念)定义为一十二元组 (^,B),满足:^∈G,B∈吖,∥=B,B7=^,其中^
素0。
除了全元素和零元素之外,概念格中的任何概
念必定存在超概念和子概念。即V口∈B(尺r—c),口≠
1,则V 6∈B(KT—c),使得口≤6;V n∈B(Kr—c),口≠ 0,则V 6∈B(K丁一c),使得口≥6。
可证,在给定的运算下,概念格B(K丁一c)是一
个完全格。对B(K。一c)中的任意以个概念(A,&),
称为概念(^,8)的外延(Ex【e心on).B称为概念 (^.B)的内涵(Int…mn)。波(^-B)和(c.D)是映
射矩阵Kr c=(r,c.Rr—c)上的任意两个概念.称 概念¨,B)是概念(c.D)的超概念,概念(c.D)是 概念¨,B)的子概念,当且仅当B£D(等价地,c量 ^).记为(c,D)≤(^,B),即:(C.D)≤(^-B)甘B £D(错c£d).通过这种序关系,得到一十有序集
固有的属性.主要包括战场感知魅力、指挥控制能 力、全维防护能力、快速反应能力、精确打击能力、综 合保障能力。
武器装备体系的能力氇立于具体的作战任务, 即能力主体在没有执行作战任务时.仍然具有能力。 因此.作艘任务与武器装备体系的能力之问是一种 多对多的关系.即一个作战任务的实施可能需要多 种能力支持.而一十武器装备体系能力可以支持多 个作战任务的实施.
8(KT f)=(K~,≤).称为对应映射矩阵Kr—c= (7.c,R~)的概念格。
在K卜c=(7.c,R~)巾定义运算:“v”, “^”.(^,B)∈B(K,。),(f,D)∈日(X~),(^.
B)和(c.D)的最大公共予概念是:(^-B)^(c-D) =(^nB.(CUD)“)。(^.B)∈B(Kr c).(c.D)∈ B(K卜c),(^.B)和(c.D)的最小公共超概念是 ∽,B)v(c.D)=((^UB)”cnD)。通常.将。最小 公共超概念”称为上确界.将“最大公共子概念”称为 下确界。
(513300102)
作者简介:赵青松(1975一),男,黑龙江哈尔滨人,博士
研究生,讲师,主要研究方向:系统集成、需求
建模、数据挖掘。
由其所属的装备系统共同提供,是从作战指挥人员 角度对武器装备体系的一种描述[4刮。武器装备体系 的使命任务和能力之间的关系揭示了实施作战任务 对于武器装备体系能力的需求情况,是联系高层战 略目标和具体装备体系的重要环节。而武器装备体 系能力之间的关联分析则揭示了完成武器装备体系 使命的能力相互之间的协同关系,为能力的运用提 供指导。鲁延京建立了武器装备体系能力视图中的 能力与作战视图中的作战活动之间的映射矩阵,定 义了如何使用多种能力元素来完成作战任务口]。朱 小军,袁卫卫等针对C4ISR的特点,给出了作战活 动对系统功能的跟踪能力矩阵睛]。现有的武器装备 体系使命任务与能力关系方面的研究主要是采用矩 阵等简单的方式进行,缺乏数学基础的支持。此外,
capability.The relation between the capability is complex. For describing the mapping relations clear and mining the relations between the capability,the paper describes the relation among the misson,task and capability of WsoS and the task—capability concept lattice is proposed,then the capability association for mission and task is analyzed.In the end, the capability association computation method and the the
r
o
必存在其上确界^(A,晟)和下确界V(A,最)。
l,1
l=l
定义(能力缩减):对于Kr—c=(T,C,尺丁一c)中
的任何概念他=(T。,C,),能力子集C。3C,被称为
是(丁,,C。)作战任务丁,的能力缩减当且仅当:
①认C2)=认C1)=丁1;
②V C33C2,有认C3)c认C2)=丁1; 其中,条件①称为能力缩减的支持任务不变性,
的挖掘过程包括两个步骤:第一步找出所有的频繁 项集;第二步再从这些频繁项集中找出可能存在的 布尔型关联关系。
对形式背景K丁一c=(丁,C,Rr—c)确定的概念格
B(Kr—c)一(B(K丁一c),≤)中的任一节点粥,若其
外延能力集的数目不小于IUI·口,IUl是节点个数,
则TC被称为是一个频繁节点。对于频繁节点咒,
ZHAo Qing—song,LU Yan—jing,LI Shan—fei
(Sc^o甜D,,咖朋口fiD,l跏把,,l 4以胁,l口g跏觎f,Ⅳ4tio,l口z【,砌.D,眈知,l卵nc|Il加zD削,c^彻gs|114 410073,肌i船)
Abstract:The accomplishment of the mission and task need the capability of the Weapon System of System(WSoS).The accomplishment of th great number of mission and task need large number of
析了面向使命的武器装备体系的能力关联问题,给出了武器装备体系能力关联集的计算方法和基于能力项约束的武器装备 体系能力关联的抽取算法。
关键词:武器装备体系,使命任务,能力关联,分析
中图分类号:E27
文献标识码:A
Capability Association AnaIysis of Weapon System of System for Misson and Task
对于结点兀=(丁。,C,)的C,和能力缩减C:所支持
的作战任务相同;条件②称为能力缩减的最小性,即
从中任意去掉一个能力将会导致支持的作战任务减
少。概念兀的所有能力缩减的簇集记为,Ⅳn—c—
RED(丁fc)。
3 武器装备体系能力关联分析
对于完成武器装备体系使命而言,完成其作战 任务的能力之间具有关联性。武器装备体系能力集 合子集称为项集(能力项集),所有项集的集合记为 阳,含有五个项集的项集称为矗一项集。武器装备体 系的每一个使命任务z∈丁都对应一个项集阳∈C。
如果不需要能力A支持也不需要能力B支持 的作战任务在不需要能力A支持的作战任务中所 占的比例为,l,即Ilz=sup户。行(AUB)/sup户D疗(A), 称^是能力关联AjB的可信度。其中,sup户D疗(A) 代表不需要能力项A支持的作战任务的数目,同样
可以设定能力关联的可信度阀值为≯∈[o,1]。 一般而言,武器装备体系能力之间的能力关联
引言
武器装备体系是在一定的战略指导、作战指挥 和保障条件下,为完成一定作战任务,而由功能上互 相联系、相互作用的各种武器装备系统组成的更高 层次系统阻引。使命任务是武器装备体系存在的目的 以及实现目的方式的描述,武器装备体系的能力是
收稿日期:2009—12—27
修回日期:2010—01—17
*基金项目:“十一五”武器装备预研基金资助项目
1 武器装备体系的使帝一任务分解
与一个武器装备体系作战行动企图选到的目的 联系在一起的目标称为恢武器装备体系的使命。对 于高层的复杂使命.可以分解为若干个使命目标.武 器装备体系通过完成一系刊的使命目标嗬最终达成 其使命.一个使命由一个或多个使命目标组成,每一 个使命目标由一个或者多个作战任务支持。作战任 务是使命的细化.具有较强的目的性。作战任务不特 指出某单一的组织、武器系统完成.也可由不同的作 战单元协同完成。武器装备体系的能力.是武器装备 体系执行或完成作战任务所具备的“车领”或应具有 的。潜力”.武器装备体系的能力是体系固有的属性。
V01.36。No.3 Mar。20ll
文章编号:1002一0640(2011)03一0024一04
火力与指挥控翩 Fire ControI&Command Control
第36卷第3期 2011年3月
面向使命任务的武器装备体系能力关联分析+
赵青松,鲁延京,李善飞 (国防科技大学信息系统与管理学院,长沙410073)
从武器装备体系的使命到武器装钲体系能力的 映射由相关组织或^员对战略使命进行分解得到于 使命;然后根据分解的使命及其使命目标分析得到 具体的作战任务.在此基础上获得完成作战任务武 器装备体系的能力需求。
目I使命与#醒任#、t力*imt目
2 武器装备体系作战任务一能力概念格
一般意义上.能力(capab-¨ty)是为完成某项任 务所其备的某项奉颁。武器装备体系的能力定义为: 武器装备体系执行或完成作战任务所具备的“本领” 或应具有的。潜力”,武器装备体系的能力是体系的
capability association extraction algorithm based on the capability constraint of WsoS is given. Key words:WsoS,misson and task,capability association,analysis