淺談深度學(xué)習(xí)在滅火救援作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知中的實(shí)踐應(yīng)用

目錄/提綱：……
一、類型滅火救援的現(xiàn)實(shí)需要及存在不足
（一）類型滅火救援的現(xiàn)實(shí)需要
（二）類型滅火救援存在問(wèn)題
2、面向“實(shí)戰(zhàn)型”的研判考評(píng)能力和手段不足
3、面向“實(shí)戰(zhàn)型”的大數(shù)據(jù)積累運(yùn)用亟待整合
二、作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知
（一）作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知綜述
（二）作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知實(shí)現(xiàn)途徑
1、構(gòu)建作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知大數(shù)據(jù)信息資源庫(kù)
一是必須加快歷年實(shí)戰(zhàn)中碎片化信息資源的數(shù)據(jù)積累
2、加快作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知多元信息融合發(fā)展
3、明確作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知體系構(gòu)建要素
三、深度學(xué)習(xí)在消防領(lǐng)域的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用
（一）深度學(xué)習(xí)的起源
（二）深度學(xué)習(xí)在滅火救援領(lǐng)域的主要瓶頸
1、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)嚴(yán)重不足
2、技術(shù)實(shí)現(xiàn)存在難度
3、作戰(zhàn)樣本不夠全面
（三）滅火救援輔助決策模型的建立
1、滅火救援任務(wù)目標(biāo)的精準(zhǔn)識(shí)別
2、面向?qū)崙?zhàn)的模擬人機(jī)交互能力
3、面向?qū)崙?zhàn)可視化作戰(zhàn)預(yù)案應(yīng)用
……
淺談深度學(xué)習(xí)在滅火救援作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知中的實(shí)踐應(yīng)用

作為應(yīng)急救援的主力軍和國(guó)家隊(duì)，面對(duì)新的職能定位，現(xiàn)有作戰(zhàn)模式還不能滿足消防隊(duì)伍轉(zhuǎn)型升級(jí)后，應(yīng)對(duì)突發(fā)重大災(zāi)害事故的現(xiàn)實(shí)需要。所以，針對(duì)警情跟蹤、態(tài)勢(shì)感知、輔助決策作戰(zhàn)部署等方面的實(shí)戰(zhàn)需要，通過(guò)整合大數(shù)據(jù)信息融合、地理信息系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，重點(diǎn)解決滅火救援作戰(zhàn)雙方信息不對(duì)稱的問(wèn)題，非常有必要作進(jìn)一步研究。
一、類型滅火救援的現(xiàn)實(shí)需要及存在不足
（一）類型滅火救援的現(xiàn)實(shí)需要
類型滅火救援是根據(jù)消防隊(duì)伍作戰(zhàn)對(duì)象的不同而加以區(qū)分的作戰(zhàn)形式，從宏觀上可以定義為面向“全災(zāi)種、大應(yīng)急”的廣義綜合應(yīng)急救援作戰(zhàn)任務(wù)，從微觀上可以定義為建筑類、石化類、軌道交通類、災(zāi)害類、人員密集場(chǎng)所類等狹義綜合應(yīng)急救援作戰(zhàn)任務(wù)。對(duì)于消防指戰(zhàn)員來(lái)說(shuō)，成為一名作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)豐富的指揮員需要多元化的理論知識(shí)積累和實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備。就目前而言，想培養(yǎng)成一名優(yōu)秀的指揮員或業(yè)務(wù)骨干仍存在兩個(gè)與現(xiàn)實(shí)作戰(zhàn)“脫節(jié)”的關(guān)鍵性問(wèn)題，即：專業(yè)知識(shí)積累與實(shí)戰(zhàn)指揮不相適應(yīng)、實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)與專業(yè)化作戰(zhàn)需求不相適應(yīng)，這兩個(gè)方面嚴(yán)重制約滅火救援作戰(zhàn)的現(xiàn)實(shí)任務(wù)需要。
（二）類型滅火救援存在問(wèn)題
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、辨識(shí)、分析、提煉、總結(jié)、整合的系統(tǒng)化發(fā)展方向的研究和實(shí)現(xiàn)手段還相對(duì)比較缺乏，起不到輔助實(shí)戰(zhàn)指揮的現(xiàn)實(shí)作用。
二、作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知
（一）作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知綜述
作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知特指消防隊(duì)伍滅火救援作戰(zhàn)中的態(tài)勢(shì)感知，是參照戰(zhàn)略部隊(duì)?wèi)?zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知的現(xiàn)實(shí)作戰(zhàn)需要而提出的，是基于不同類型滅火救援作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)信息，通過(guò)信息處理、情報(bào)挖掘、分析展示等途徑轉(zhuǎn)換成為消防指戰(zhàn)員可以接受與理解的方式，并以此進(jìn)行作戰(zhàn)輔助決策的過(guò)程。其最終目標(biāo)是為指戰(zhàn)員在作戰(zhàn)現(xiàn)場(chǎng)提供前瞻性、技術(shù)性、實(shí)用性的輔助決策和支持。
在消防隊(duì)伍滅火救援作戰(zhàn)中引入作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知，是基于打贏未來(lái)重大災(zāi)害事故所面臨風(fēng)險(xiǎn)考驗(yàn)的現(xiàn)實(shí)考量，面對(duì)處置重大災(zāi)害事故，需要指戰(zhàn)員擁有更為專業(yè)精準(zhǔn)的作戰(zhàn)指揮能力。借鑒COP平臺(tái)和JDL模型思路，通過(guò)辨識(shí)歷史作戰(zhàn)數(shù)據(jù)（以各門類實(shí)戰(zhàn)中的信息、數(shù)據(jù)、作戰(zhàn)要素為依據(jù)）進(jìn)行作戰(zhàn)信息關(guān)聯(lián)，包括關(guān)聯(lián)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、作戰(zhàn)對(duì)象類型、力量需求及現(xiàn)場(chǎng)部署、戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法使用、災(zāi)情發(fā)展階段、滅火藥劑、注意事項(xiàng)、現(xiàn)有作戰(zhàn)分析預(yù)判、歷史作戰(zhàn)數(shù)據(jù)分析、風(fēng)險(xiǎn)提示等作戰(zhàn)方方面面，可以為消防隊(duì)伍完成重大滅火救援作戰(zhàn)任務(wù)提供輔助技術(shù)支持。
（二）作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知實(shí)現(xiàn)途徑
1、構(gòu)建作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知大數(shù)據(jù)信息資源庫(kù)。加快大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的實(shí)戰(zhàn)化深度應(yīng)用。一是必須加快歷年實(shí)戰(zhàn)中碎片化信息資源的數(shù)據(jù)積累。通過(guò)機(jī)器語(yǔ)言進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、格式化編碼，生成數(shù)字化、信息化、集成化的作戰(zhàn)輔助信息資源庫(kù)。二是必須加快對(duì)現(xiàn)有戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)法和作戰(zhàn)方式的標(biāo)準(zhǔn)化研究，特別是要搶抓各地根據(jù)新編制成立機(jī)動(dòng)支隊(duì)的有利契機(jī)，強(qiáng)化類型滅火救援隊(duì)伍的專業(yè)化、實(shí)戰(zhàn)化戰(zhàn)法研究和機(jī)制創(chuàng)新，為輔助決策提供技術(shù)支持。
2、加快作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知多元信息融合發(fā)展。信息融合是生物體環(huán)境感知和行為行動(dòng)的基礎(chǔ)，其過(guò)程是生物體生存、進(jìn)化和發(fā)展的基本能力要素，是一項(xiàng)非常具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，呈現(xiàn)出信息不確定、多模態(tài)、高沖突、強(qiáng)相關(guān)、網(wǎng)絡(luò)化等諸多特性。所以，面向消防隊(duì)伍作戰(zhàn)的現(xiàn)實(shí)需要，應(yīng)加快大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的實(shí)戰(zhàn)化應(yīng)用，將防火“物聯(lián)網(wǎng)”、“智慧消防”、“滅火救援實(shí)戰(zhàn)指揮平臺(tái)”等多元數(shù)據(jù)融合分析，輔以當(dāng)前滅火作戰(zhàn)中使用的移動(dòng)指揮終端、三維預(yù)案、無(wú)人機(jī)航拍、視頻采集等使用端信息的獲取和積累，加速信息搜集、挖掘、分析、融合，在復(fù)雜系統(tǒng)、海量數(shù)據(jù)中滿足實(shí)戰(zhàn)輔助需求。
3、明確作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知體系構(gòu)建要素。類型滅火救援作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)、人員作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng) 、裝備作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)、綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)以及輔助決策作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)是作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知體系構(gòu)建的信息來(lái)源，要想構(gòu)建與實(shí)戰(zhàn)相匹配的作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知體系，必須依靠各類作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知系統(tǒng)的整合體系化關(guān)聯(lián)來(lái)提供信息支撐和融合。
三、深度學(xué)習(xí)在消防領(lǐng)域的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用
（一）深度學(xué)習(xí)的起源
深度學(xué)習(xí)起源于上世紀(jì)40年代，只是簡(jiǎn)單的從人工神經(jīng)元研究入手，但遇到了諸多瓶頸，直至2006年加拿大多倫多大學(xué)的Hinton等提出深度網(wǎng)絡(luò)和深度學(xué)習(xí)概念，2012年Hinton團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的Ale*Net,利用ReLU激活函數(shù)，解決了消失問(wèn)題，并在相關(guān)比賽中得到較好的驗(yàn)證。此后，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等模型不斷涌現(xiàn)，開(kāi)啟了人工智能新時(shí)代。深度學(xué)習(xí)提出以后，很快就被音視頻、圖像語(yǔ)言理解、光學(xué)、醫(yī)學(xué)等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，它們不僅在模式識(shí)別、信息檢索、自然語(yǔ)言處理等多個(gè)人工智能領(lǐng)域都取得了重大突破。
（二）深度學(xué)習(xí)在滅火救援領(lǐng)域的主要瓶頸
深度學(xué)習(xí)作為全新發(fā)展領(lǐng)域，目前還沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)與消防工作的融合發(fā)展。從學(xué)術(shù)研究層面看，將深度學(xué)習(xí)引入應(yīng)急救援方面研究還相對(duì)較少，牛浩玉、湯文兵等人使用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法,在為消防救援人員提供合理的救援路徑規(guī)劃方面進(jìn)行了研究，但能夠?yàn)楝F(xiàn)實(shí)作戰(zhàn)需要提供技術(shù)支持的還存在諸多困難。
1、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)嚴(yán)重不足。深度學(xué)習(xí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，不僅需要有大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為支撐，同時(shí)更要有較為龐大的算法算力作為保障。對(duì)于消防滅火救援而言，問(wèn)題在于大數(shù)據(jù)的原始積累還存在嚴(yán)重不足，消防隊(duì)伍目前執(zhí)行的操作規(guī)程規(guī)范了各作戰(zhàn)類型中的主要處置步驟和注意事項(xiàng)，但針對(duì)不同 ……（未完，全文共4327字，當(dāng)前僅顯示2186字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《淺談深度學(xué)習(xí)在滅火救援作戰(zhàn)態(tài)勢(shì)感知中的實(shí)踐應(yīng)用》）