装备保障决策信息可视化研究

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1、第31卷第8期四川兵工学报2010年8月【武器装备】装备保障决策信息可视化研究李荣强，张文阁，杜家兴，毕明光(装甲兵工程学院科研部，北京100072)摘要：从提高装备保障决策者认知能力和决策能力的角度，提出了装备保障决策信息可视化的基本概念，并归纳了信息可视化对装备保障决策的主要价值。针对装备保障决策中信息的特点，从特征提取、可视化映射和可视化显示3个阶段设计了可视化模型，结合数据获取和数据预处理分析了装备保障决策信息可视化实现的流程。最后讨论了装备保障决策信息可视化实现的关键技术。关键词：信息可视化；装备保障决策；可视化技术中图分类号：TP391；TJ0文献标识码：

2、A文章编号：1006—0707(2010)O8—0o25—04随着新军事变革的发展，现代军事装备的种类多、构1．2信息可视化的基本过程件复杂、科技含量高，使得装备保障决策者不但面临浩瀚信息可视化的基本过程如图2所示，主要包括：①信如海的信息，而且可用于决策的有效时间很短，因此，如何息组织与调度，主要解决适合于海量信息的简化模式，快增强认知能力和如何提高决策能力是摆在装备保障决策速调度；②静态可视化，主要解决运用符号系统反映信息者面前的一个严峻的问题。提出利用信息可视化技术将的数量、质量和关系等特征；③过程模拟，对信息处理、维各种保障信息以丰富、形象、直观的图形、图像、

3、动画等可护、分析使用过程提供可视化引导、跟踪和监控；④探索性视化方式展现给装备保障决策者，加快装备保障决策者对分析，通过交互式建模分析和多维分析可视化为知识信息保障信息的消化能力，使其迅速掌握装备保障态势，为高提供可视化技术支持。效作出科学合理的决策提供有利条件。1信息可视化概述獭数质关量系特征可视化llJ信导建息航库组与与织检维索护分状过析态程过监程控可视可化视化JlIl交父爹董夕鞘答器翠签钾优’1．1信息可视化的概念信息可视化(informationvisualization)首次由Robert—，，son，Card与Mackinlay在其发表的论文中提出⋯。Ca

4、rd等人对信息可视化的理解为：利用计算机技术，对抽象数据进行交互与可视化来提高人的认知功能。信息可视化涉及计算机图形学、图像处理、计算机辅助设计、计算机视觉及人机交互等多个领域，可以看作是原始数据到可视化形矢量库园圃圄式再到人的感观系统的映射过程，其参考模型如图1图2信息可视化基本过程所示。1．3信息可视化技术分类BenShneidermanL4最早按数据类型将可视化技术分为7类：一维数据、二维数据、三维数据、时间数据、多维数据、层次数据和网络数据。Keim和Kriegel将可视化技术按照显示方式分成5种类型：面向像素的技术、几何投影技人机交互术、基于图标的技术、层次

5、技术和基于图的技术。Wehrend图l信息可视化参考模型和Lewis按任务分析将可视化技术分为10类：定位、识别、区分、分类、聚类、分布、排序、实体比较、关联和相关J。收稿日期：2010—05—22作者简介：李荣强(1984一)，男，硕士研究生，主要从事装备系统工程研究。四川兵工学报信息可视化技术的种类繁多，但仅仅利用一两个可视上述准备工作后，进入信息可视化的核心部分——可视化化技术很难满足装备保障决策的需求，因此，迫切需要综模型的定义和实现。最后，针对决策者的反馈意见对整个合性、系统性地研究如何利用信息可视化技术最大限度地过程中数据预处理和可视化模型部分进行不断调整

6、，以最为装备保障决策服务。终辅助装备保障决策。3．1特征提取2信息可视化在装备保障决策中的主要特征提取是指根据信息的结构特点，采用信息处理技价值术进行特征计算，从原始数据中分析出能表达信息本质特征的结构关系或模式的过程。装备保障原始数据中的数从辅助决策的角度研究归纳出信息可视化对装备保据类型有文本、图像、声音等，因此特征库中也相应的有文障决策的主要价值如下：本特征、图像特征、音频特征等。一种数据类型的特征可1)提升对海量信息的归纳、处理和分析的能力。通过以对应多个的结构模式，如图像特征可以对应层次结构、信息可视化技术，能够整合各部门、各系统原先零散的数网状结构、分类模

7、式等。特征提取后的数据结构不同于原据，统一数据标准化规范，解决装备保障出现的信息孤岛、始数据，具有能表征信息本质的信息集合的结构和包含在信息交叠和信息资源浪费等一系列的问题。其中的模式，是即将被可视化的对象。2)提高信息的逻辑性、系统性，实现全角度、多层次的3．2映射展现。信息可视化技术可以将装备保障决策者从纷繁复映射包括结构映射、空间映射、元素映射和属性映杂的数据中解放出来，直接面对的是丰富、直观、形象的数射．通过装备保障可视化方案的设计，将特征提取后的据展现形式，方便决策者发现问题，解决问题。信息集合中的特征与可视化关键要素进行对比，从而获取3)