文/胡月
自从Alpha ﻪGo战胜人类顶尖围棋高手之后,基于深度神经网络的人工智能技术推动了人工智能第三次高潮的到来。各种机器学习算法逐渐在很多诸如人脸识别、机器翻译、家庭机器人等方面获得成功应用,极大地提升了智能时代生活的便利。
虽然人工智能逐渐成为先进国家的核心高科技竞争领域,但是当放在开放、复杂、实时等应用场景时,人机协同或机机协同所表现出的智能,与我们所期待的人工智能仍然有相当大的差距。
如何实现围绕不同的、具备一定自主和智能执行单元间的互联互通并在此基础上实现互操作是关键的基础性挑战之一。当前国内跨异构无人系统间的互操作研究和应用还处于初期探索阶段。
在国际上,以美国国防先进技术研究院(DARPA)为主导的创新型研究机构一直以不同的方式支持面向开放、复杂、实时分布式有人/无人混合作战平台间的快速概念验证、互操作、无人集群集成体系的研究和开发。
这其中,涉及基础的跨异构平台间互联互通、互操作的通用标准和支撑软件,同时跨异构平台互操作规范和标准,如统一建模语言、公共对象代理架构等也成为国际大型、复杂、分布、实时系统,如复杂的航空调度指挥系统、复杂航空电子系统等复杂软硬件建设的主要标准。
即使有了基本的规范标准, ﻪ但涉及跨异构平台间的互操作,关键是要解决并实现跨异构操作系统、跨自主系统软件开发环境、跨不同通信协议间的通用互操作自动实现。实现异构平台间的相互理解,需要软件定义相关的通用核心支撑技术来保障标准的落地能力,并进一步形成不同行业内的规范体系,装备的研究开发要基于规范标准体系,为未来各种智能装备间的灵活机动、按需集成、自主协同、富有弹性的关键任务完成提供基础。
未来,无人系统集群面临的异构现象会越发多样,因此对通用、公共互操作的需求会变的愈加重要。
实现无人集群互联互通关键技术的自主可控,就必须首先处理好异构无人集群通信与协同基础架构的设计与实现。为保障关键任务系统能够高效运行,基础架构必须在满足各种技术指标的约束条件下,以任务的实际需求为依据,完成合理有效的资源要素配置、资源集成和自主协同等关键功能,以期达到满意的协同效果。
所以,开展无人集群互联互通系统基础架构的研究,就必须要解决异构系统间的通信问题,人机协同、机机协同,达到高度自主的任务规划与动态组队等问题。
在规范异构平台的通用互操作方面,实现在业务层面的通用规范标准,采用平台无关的通用接口描述语言是面向实现互操作的第一步。第二步的工作是基于通用的互操作规范来实现支撑跨异构平台的互操作软件定义能力。简单说在该平台支撑下,任何自主单元都可以通过该平台的件定义能力实现跟其它自主单元的进行通信、互操作。
目前,我国自主研发的通用协同操作系统,已实现或部分实现跨Windows/Linux操作系统,C/C++/Lisp/Java/Python的互操作技术突破。并在关键能力验证中, ﻪ实现了跨7类空地无人机、地面车、后台指控层次化、动态组网和自主协同能力验证。为进一步推进和夯实基于软件定义互操作的集群自主协同奠定坚实基础。
(吉林大学 王献昌教授)
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