文圖互換的原理與實(shí)現(xiàn)

1圖文之間的互動(dòng)關(guān)系軍事決策的核心是確定作戰(zhàn)決心。作戰(zhàn)決心通常是由決心圖和決心文組成的。在定下作戰(zhàn)決心之前的方案被稱為決策方案。圖和文的內(nèi)容是一致的,是方案的兩種表達(dá)形式。圖、文之間是相互補(bǔ)充、說明的關(guān)系。實(shí)現(xiàn)方案圖與方案文之間的互生轉(zhuǎn)換,是實(shí)現(xiàn)輔助決策的重要功能之一。圖文互生轉(zhuǎn)換,是指在軍事決策過程中,把決策方案圖上的軍標(biāo)信息轉(zhuǎn)換生成決策方案文字表述,或把決策方案文字(能夠標(biāo)繪在地圖上文字信息)轉(zhuǎn)換、生成決策方案圖的過程。實(shí)現(xiàn)OMMAMT,能夠有效、快捷地支持軍事輔助決策過程,提高軍事決策的效率和智能化程度。2文圖共生轉(zhuǎn)換在軍事決策的過程中,通常看到:有些指揮員習(xí)慣于先在地圖上運(yùn)籌,決策作戰(zhàn)的重大問題,如把敵軍的部署、主要方向、輔助方向、戰(zhàn)役階段及突擊的目標(biāo)等問題直接標(biāo)繪在地圖上,爾后再參照?qǐng)D上標(biāo)繪的內(nèi)容,找地名、查坐標(biāo),量距離、算面積,來形成決心方案的文字;另一部分指揮員則相反,先把決策的內(nèi)容用文字表達(dá),形成決心方案文,然后再在地圖上找相應(yīng)的地名、坐標(biāo)位置,再把對(duì)應(yīng)的軍標(biāo)標(biāo)繪在地圖上,形成決策方案圖。由此可以看出,在軍事決策過程中,方案圖和方案文是密切相聯(lián)、具有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在日常訓(xùn)練與演習(xí)中,希望能把相關(guān)內(nèi)容像敵情通報(bào)或我情通報(bào)中能夠反映、標(biāo)繪在地圖上的信息自動(dòng)轉(zhuǎn)換到電子地圖上,提高作業(yè)效率和準(zhǔn)確性,也便于指揮員在地圖上結(jié)合地形分析判斷情況;或者把文字描述的決策內(nèi)容能夠盡快反映在地圖上,看是否與地形及相關(guān)情況相符,或者將文字表述的內(nèi)容,顯示在地圖上是一個(gè)什么樣的情形等,這些都依賴于文圖之間的轉(zhuǎn)換。同樣,在地圖上決策后形成的方案圖,同樣希望能夠轉(zhuǎn)換成文字描述,盡快形成決心方案文。所以,實(shí)現(xiàn)文圖互生轉(zhuǎn)換功能既是軍事決策過程中的實(shí)際需求,也是實(shí)現(xiàn)指揮自動(dòng)化和智能化的重要組成部分。圖文互生轉(zhuǎn)換,在戰(zhàn)術(shù)層次上由于作戰(zhàn)樣式少、語義表達(dá)規(guī)范、文字表達(dá)內(nèi)容、使用軍標(biāo)數(shù)量有限等因素,通常采取軍標(biāo)與語義一一對(duì)應(yīng)的方法實(shí)現(xiàn)。在戰(zhàn)役層上,不同的戰(zhàn)役類型和樣式其軍標(biāo)語義、軍語使用都有所不同,其軍標(biāo)數(shù)量與文字的表述要復(fù)雜得多。為此,要建立一種較通用的圖文互生轉(zhuǎn)換功能模塊,來解決在應(yīng)用中的圖文互生轉(zhuǎn)換問題。3圖像的交替設(shè)計(jì)理念圖文互生轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì),是從軍事決策的實(shí)際需求出發(fā),力求簡(jiǎn)單、實(shí)用、易于實(shí)現(xiàn)。3.1部隊(duì)文字描述與軍標(biāo)記的映射軍隊(duì)標(biāo)號(hào)是軍隊(duì)標(biāo)圖中使用的特定的隊(duì)標(biāo)和隊(duì)號(hào),由圖形、代字、數(shù)字和顏色組成。實(shí)現(xiàn)OMMAMT的關(guān)鍵,是找出方案文中的文字信息與方案圖中的軍標(biāo)信息之間的映射關(guān)系。重點(diǎn)是文書中部隊(duì)的位置、行動(dòng)、狀態(tài)與在電子地圖上對(duì)應(yīng)軍標(biāo)的相互映射關(guān)系。通常,一個(gè)部隊(duì)的屬性有番號(hào)、位置、任務(wù)和狀態(tài)。顯示一個(gè)軍標(biāo),要有隊(duì)標(biāo)和隊(duì)號(hào)。隊(duì)標(biāo)的屬性有:軍標(biāo)號(hào)、位置、顏色、方向;隊(duì)號(hào)的屬性有:字體、顏色。部隊(duì)文字描述與軍標(biāo)的簡(jiǎn)單映射關(guān)系如圖1所示。從以上映射圖可以看出:①文字描述與軍標(biāo)要素之間并不都是一一映射,如軍標(biāo)號(hào)由部隊(duì)番號(hào)、任務(wù)和狀態(tài)三個(gè)要素確定;②需要從部隊(duì)番號(hào)中解析出大量的軍標(biāo)信息。因此,要對(duì)部隊(duì)番號(hào)增加計(jì)算機(jī)可識(shí)別信息;③有的重要信息在映射過程中丟失。如部隊(duì)文字描述中的任務(wù)在轉(zhuǎn)換到圖上軍標(biāo)的過程中丟失。因此,無法從軍標(biāo)的信息中得到部隊(duì)的具體任務(wù);④對(duì)各軍兵種部隊(duì)可能的狀態(tài)、任務(wù)要進(jìn)行總結(jié)、歸類,找出對(duì)應(yīng)的軍標(biāo)號(hào);⑤對(duì)每個(gè)軍標(biāo)號(hào)要找出對(duì)應(yīng)的部隊(duì)行動(dòng)狀態(tài);⑥要對(duì)各類文書要進(jìn)行分析,抽象分解出各種文書表達(dá)的模板。3.2軍官標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)基于以上分析,要想實(shí)現(xiàn)OMMAMT,可通過建立各種知識(shí)數(shù)據(jù)庫的方法解決。按照實(shí)際的軍事需求,實(shí)現(xiàn)OMMAMT的邏輯結(jié)構(gòu)如下圖2所示。方案圖,是指需要轉(zhuǎn)換的已標(biāo)繪在電子地圖上的方案圖。軍標(biāo)信息列表,從軍標(biāo)存貯庫中調(diào)出的具有較完整意義的軍標(biāo)列表。軍標(biāo)存貯庫,是存貯方案圖上已標(biāo)繪軍標(biāo)(單個(gè)軍標(biāo)和組合軍標(biāo))的集合。軍標(biāo)語義表示庫,是對(duì)各種軍標(biāo)和組合軍標(biāo)的含義進(jìn)行解釋的集合。軍語表達(dá)模式庫,是對(duì)軍標(biāo)(包括組合軍標(biāo),是由兩個(gè)或多個(gè)基本軍標(biāo)組成的、具有特定含義的軍標(biāo)組合)的含義針對(duì)不同戰(zhàn)役樣式,使用軍事語言表達(dá)習(xí)慣進(jìn)行表述的集合,或軍事短語所對(duì)應(yīng)的軍標(biāo)(組合軍標(biāo))。文書模板,是從文書模板庫中調(diào)出的與所要轉(zhuǎn)換方案圖所描述的戰(zhàn)役類型或戰(zhàn)役樣式對(duì)應(yīng)的文書模板。方案文,是由圖到文轉(zhuǎn)換后形成的文本,或是需要由文轉(zhuǎn)換到圖的文本。標(biāo)繪文本列表,是對(duì)所要轉(zhuǎn)換成圖的文本進(jìn)行分解,列出需要標(biāo)繪的文本內(nèi)容并生成的列表;或從形成方案文本的模板中列出需要標(biāo)繪的文本內(nèi)容。自動(dòng)標(biāo)繪工具,是從軍標(biāo)語義表示庫中提取所需標(biāo)繪內(nèi)容的軍標(biāo)號(hào)、位置點(diǎn)坐標(biāo)等數(shù)據(jù),自動(dòng)標(biāo)繪到電子地圖上。文書模板庫,是各種軍用文書(決心方案文)模板的集合。軍標(biāo)標(biāo)繪系統(tǒng),是將軍隊(duì)標(biāo)號(hào)標(biāo)繪到電子地圖上的工具,完成軍標(biāo)的標(biāo)繪、軍標(biāo)的存貯和管理。地理信息庫,是存貯電子地圖上的各種地理信息的集合。戰(zhàn)役編成庫,是參加戰(zhàn)役作戰(zhàn)各作戰(zhàn)單位(番號(hào)、代字)的集合。軍標(biāo)及規(guī)則庫,是標(biāo)圖所使用的軍隊(duì)標(biāo)號(hào)及組合軍標(biāo)的集合,并包括軍標(biāo)標(biāo)繪的規(guī)則。3.3圖像的互相轉(zhuǎn)換過程和數(shù)據(jù)流程3.3.1基于方案圖的轉(zhuǎn)換具體工作流程如下圖3所示:方案圖在轉(zhuǎn)換時(shí),首先從軍標(biāo)標(biāo)繪系統(tǒng)的軍標(biāo)存貯庫中調(diào)出已標(biāo)繪的、按照一定規(guī)則和順序形成軍標(biāo)信息列表,依據(jù)方案圖所表達(dá)的作戰(zhàn)樣式,通過軍標(biāo)語義表示庫中搜索對(duì)應(yīng)軍標(biāo)語義,再從軍語表達(dá)模式庫中搜索對(duì)應(yīng)的軍語表達(dá),輸入到對(duì)應(yīng)方案文本模板的相應(yīng)位置,最終轉(zhuǎn)換生成方案文。在設(shè)計(jì)上,一種類型的方案圖,對(duì)應(yīng)同類型的文書模板,如決心方案圖對(duì)應(yīng)決心文模板。3.3.2標(biāo)錄了被轉(zhuǎn)換的內(nèi)容生成決心方案文的擬制,宜在文書模板庫中的對(duì)應(yīng)模板上形成。如果方案文是在文書模板上生成的,就能自動(dòng)生成標(biāo)繪內(nèi)容的列表。如果不是在模板上生成,在實(shí)現(xiàn)PMATOM時(shí),首先對(duì)被轉(zhuǎn)換方案文中的內(nèi)容進(jìn)行分解(系統(tǒng)搜索),對(duì)可標(biāo)繪的內(nèi)容形成一個(gè)列表。之后,需轉(zhuǎn)換的每項(xiàng)內(nèi)容通過軍語表達(dá)模式庫、軍標(biāo)語義表示庫解釋,搜索對(duì)應(yīng)的軍標(biāo),逐項(xiàng)標(biāo)繪在電子地圖上,完成PMATOM。4實(shí)現(xiàn)圖像相位轉(zhuǎn)換的方法實(shí)現(xiàn)OMMAMT,有賴于建立軍標(biāo)及規(guī)則庫、軍標(biāo)存貯庫、軍標(biāo)語義表示庫、軍語表達(dá)模式庫、文書模板庫及控制管理系統(tǒng)。4.1庫及管理系統(tǒng)的關(guān)系該模塊采用多庫結(jié)構(gòu),由人機(jī)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和各種資源庫(軍標(biāo)及規(guī)則庫、軍標(biāo)存貯庫、軍標(biāo)語義表示庫、軍語表達(dá)模式庫、文書模板庫)及其管理系統(tǒng)組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5。人機(jī)界面,是用戶與功能模塊交互的環(huán)境,應(yīng)能準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)用戶的需求,并將其轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)中內(nèi)部處理所需要的形式,具有友好性、合理性?？刂葡到y(tǒng)(CS)是聯(lián)系各庫資源、協(xié)調(diào)各庫及管理系統(tǒng)之間的關(guān)系,完成資源調(diào)度和組織,支持功能模塊運(yùn)行的關(guān)鍵。軍標(biāo)及規(guī)則庫及管理系統(tǒng)(MR/BMS),對(duì)基本軍標(biāo)、組合軍標(biāo)及標(biāo)繪規(guī)則的調(diào)用與管理。軍標(biāo)存貯庫及管理系統(tǒng)(MD/BMS),存貯軍標(biāo)并對(duì)存貯的軍標(biāo)進(jìn)行管理。軍標(biāo)語義表示庫及管理系統(tǒng)(MS/BMS),對(duì)軍標(biāo)語義進(jìn)行解釋與管理。軍語表達(dá)模式庫及管理系統(tǒng)(MEP/BMS),存貯軍語固定表達(dá)短語、表達(dá)模式、對(duì)應(yīng)軍標(biāo)圖形,并對(duì)其進(jìn)行管理。文書模板庫及管理系統(tǒng)(AC/BMS),存貯各種軍用文書的格式、模板,并對(duì)其進(jìn)行有效地管理。4.2每個(gè)數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容、元素和關(guān)系建立各種資源庫,是實(shí)現(xiàn)圖文互生轉(zhuǎn)換的重要基礎(chǔ)。各種庫所包含的內(nèi)容及要素分述如下:4.2.1軍隊(duì)標(biāo)志的組合軍標(biāo)及規(guī)則庫,內(nèi)容包括:基本軍標(biāo)庫;組合軍標(biāo)模板庫;軍標(biāo)標(biāo)繪規(guī)則庫等?；拒姌?biāo)庫是標(biāo)圖所使用的基本軍隊(duì)標(biāo)號(hào)的集合。包括軍隊(duì)標(biāo)號(hào)規(guī)定的基本軍標(biāo)和常用代字,要素為:軍標(biāo)類型、軍標(biāo)代碼、軍標(biāo)名稱、軍標(biāo)圖形、代字、顏色等;組合軍標(biāo)模板庫是所有基本軍標(biāo)的可能組合,并有較完整含義的軍標(biāo)集合,其要素:軍標(biāo)代碼、軍標(biāo)名稱、軍標(biāo)的組合形式(圖形)和語義。軍標(biāo)標(biāo)繪規(guī)則庫是基本軍標(biāo)及組合軍標(biāo)標(biāo)繪規(guī)則的集合,包括軍標(biāo)定位點(diǎn)、軍標(biāo)圖形線條比例、注記的方法、代字寫法等。4.2.2組合軍標(biāo)存貯建立軍標(biāo)存貯庫的方法:在標(biāo)圖系統(tǒng)中加掛一個(gè)軍標(biāo)存貯庫,對(duì)標(biāo)圖過程中已完成的軍標(biāo)進(jìn)行保存,以便在實(shí)現(xiàn)POMTMA時(shí),直接從軍標(biāo)存貯庫中提取相應(yīng)軍標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這樣解決了對(duì)方案圖上的軍標(biāo)進(jìn)行搜索和完成軍標(biāo)列表的工作,提高了轉(zhuǎn)換效率。軍標(biāo)存貯需要兩步來完成。在標(biāo)圖時(shí),每一次確定只能完成一個(gè)基本軍標(biāo)的標(biāo)繪,而大部分基本軍標(biāo)表達(dá)的意義不完整。因此,在標(biāo)繪過程中第一次存貯的軍標(biāo)是基本軍標(biāo)。在貯存的基本軍標(biāo)基礎(chǔ)上,按照組合軍標(biāo)模板庫中的規(guī)則,規(guī)范和組合軍標(biāo)并存貯到軍標(biāo)存貯庫中。因?yàn)槟軌虮磉_(dá)出一個(gè)較完整意義的軍標(biāo)大部分是組合軍標(biāo)。所以,軍標(biāo)存貯庫應(yīng)該存貯有一定意義的單個(gè)軍標(biāo)和組合軍標(biāo)。存貯有較完整軍事含義的軍標(biāo)(組合軍標(biāo)),意義在于爾后建立軍標(biāo)與軍標(biāo)語義、軍語表達(dá)模式的對(duì)應(yīng)關(guān)系。具體方法步驟如圖6所示。存貯基本軍標(biāo)的要素:軍標(biāo)代碼、軍標(biāo)名稱、標(biāo)注位置(地名)、位置地理坐標(biāo)(經(jīng)緯度)、注記、代字、顏色等。組合軍標(biāo)存貯的要素:組合軍標(biāo)代碼;組合軍標(biāo)名稱;組合軍標(biāo)位置描述;組合軍標(biāo)位置坐標(biāo);注記、顏色與代字等。4.2.3軍標(biāo)庫程序功能軍標(biāo)語義表示庫,是對(duì)各種實(shí)用的、具有獨(dú)立意義的軍標(biāo)組合(包括有獨(dú)立意義的單個(gè)軍標(biāo))形式所表達(dá)的軍事含義進(jìn)行定義、解釋。軍標(biāo)語義表示庫的內(nèi)容包括:序號(hào);軍標(biāo)名稱;軍標(biāo)代碼;軍標(biāo)的含義;軍標(biāo)位置點(diǎn)及坐標(biāo)、描述方法;注記;主題詞等。其中主題詞是對(duì)軍標(biāo)含義的提煉,便于檢索。如,指揮所軍標(biāo)是一個(gè)基本軍標(biāo),它表明的含義是某級(jí)指揮所的位置,位置點(diǎn)在軍標(biāo)圖形的底部,指揮所的級(jí)別和番號(hào)由注記來說明;炮兵陣地是一個(gè)組合軍標(biāo),其含義是:炮兵陣地部署的地域范圍、炮的屬性、種類與數(shù)量等,描述方法是沿地域線取3-5點(diǎn)地標(biāo)名稱、坐標(biāo)與部隊(duì)番號(hào)、代字。4.2.4主要力量的點(diǎn)及向方向發(fā)展同一種軍標(biāo)在不同的戰(zhàn)役類型和不同戰(zhàn)役樣式中,其含義和軍語的表達(dá)方式有差異。如,箭頭的表述,進(jìn)攻戰(zhàn)役可表述為集中主要力量從××點(diǎn)至××點(diǎn)突破,沿××、××向××點(diǎn)方向發(fā)展進(jìn)攻。防御戰(zhàn)役可表述為集中主要力量堅(jiān)決阻止敵從××點(diǎn)至××點(diǎn)突破,沿××、××點(diǎn),向××方向發(fā)展進(jìn)攻等。因此,為了使軍語表達(dá)模式更加準(zhǔn)確和便于檢索,應(yīng)根據(jù)不同的戰(zhàn)役類型和戰(zhàn)役樣式建立綜合軍語表達(dá)模式庫,并具備對(duì)庫中的內(nèi)容增加、刪除功能,以增強(qiáng)軍語表達(dá)模式庫在戰(zhàn)役層次上的適應(yīng)性和實(shí)用性。由圖轉(zhuǎn)換文時(shí),通過軍標(biāo)語義表達(dá)庫解釋軍標(biāo)基本含義后,進(jìn)入軍語表達(dá)模式庫,通過軍標(biāo)代碼和主題詞搜索軍語表達(dá)的模式。反之由文轉(zhuǎn)圖時(shí),從文本列表中對(duì)應(yīng)搜索軍語表達(dá)模式,以及相對(duì)應(yīng)的軍標(biāo)代碼和含義。軍語表達(dá)模式庫,應(yīng)包括的內(nèi)容:軍標(biāo)代碼、軍標(biāo)名稱、注記、代字、軍語表達(dá)模式及主題詞等。4.2.5建立文書模板庫對(duì)常用的軍用文書,按照類型和用途進(jìn)行歸納總結(jié)制作模板,主要內(nèi)容為兩項(xiàng):固定項(xiàng)和可變項(xiàng)。將常用軍語和固定表達(dá)語言(固定項(xiàng))放在模板上,對(duì)可變部分可定義為函數(shù)項(xiàng)。決心方案文可按照作戰(zhàn)類型和作戰(zhàn)樣式制作相應(yīng)文書模板,建立文書模板庫。文書模板庫與軍標(biāo)語義表示庫、軍語表達(dá)模式庫有一定關(guān)聯(lián),一種類型的決心文與軍語表達(dá)模式庫中的相應(yīng)軍語表達(dá)模式對(duì)應(yīng)。如,不同的戰(zhàn)役樣式,對(duì)同一軍標(biāo)其文字表達(dá)方式方法不同,所使用的軍語表達(dá)方式也有差異。因此,為了使文圖互生能更接近實(shí)際需求和準(zhǔn)確,文書模板與軍語表達(dá)模式有較強(qiáng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。該庫可以根據(jù)用戶的需求,增刪所需要的模板類型和格式。4.3重點(diǎn)解決的問題實(shí)現(xiàn)圖文互生轉(zhuǎn)換功能,對(duì)提高軍事決策過程中的智能化程度具有重要的意義。應(yīng)著重解決以下幾個(gè)方面的問題:4.3.1軍事規(guī)則的抽象要想實(shí)現(xiàn)文圖互生轉(zhuǎn)換功能,對(duì)軍事知識(shí)與規(guī)則的整理、歸納、抽象及形式化的表示,是完成轉(zhuǎn)換功能的基本前提。這項(xiàng)工作盡管復(fù)雜、工作量較大,但在明確了其包括的主要內(nèi)容、要素及相互關(guān)系,完成對(duì)軍事知識(shí)、規(guī)則的抽象是完全可以實(shí)現(xiàn)的。核心是建立軍標(biāo)與文字表述之間的關(guān)系?；痉椒?①各個(gè)資源庫中首先按照每種作戰(zhàn)類型與樣式來建立規(guī)則,也就是在軍標(biāo)語義庫與軍語表達(dá)模式庫,是按照作戰(zhàn)類型與樣式來建立;②在一定作戰(zhàn)樣式下,對(duì)軍標(biāo)的含義、軍語表達(dá)、文書模板等進(jìn)行定義,抽出相應(yīng)的軍事規(guī)則;③建立軍標(biāo)(組合軍標(biāo))、軍標(biāo)語義、軍語表達(dá)模式、文書模板之間對(duì)應(yīng)關(guān)系或相互關(guān)系的軍事規(guī)則。4.3.2軍事知識(shí)的應(yīng)用文圖互生轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn),有賴于各資源庫的支持,對(duì)資源庫的管理與控制是該功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。主要功能包括:軍事知識(shí)、規(guī)則的存入管理,知識(shí)的刪除、修改、補(bǔ)充、更新等,以及學(xué)習(xí)功能;知識(shí)的調(diào)出管理,包括知識(shí)查詢、檢索、調(diào)用,以及關(guān)系查詢和聯(lián)想檢索等;知識(shí)庫的維護(hù)管理,包括知識(shí)的矛盾性、冗余性與完整性檢查等。4.3.3可標(biāo)塑文圖的轉(zhuǎn)換由圖到文的轉(zhuǎn)換時(shí),以軍標(biāo)存貯庫中軍標(biāo)信息列表為索引,搜索對(duì)應(yīng)軍標(biāo)語義,再按照相應(yīng)的作戰(zhàn)類型與樣式中搜索對(duì)應(yīng)的軍語表達(dá)模式,最后填入文書模板的相應(yīng)位置。由文到圖轉(zhuǎn)換,是該模塊的難點(diǎn)。通常可按照可標(biāo)繪內(nèi)容列表中關(guān)鍵詞(任務(wù)、行動(dòng)),與相應(yīng)作戰(zhàn)樣式的軍語表達(dá)模式相匹配,搜索對(duì)應(yīng)語義的軍標(biāo),最后將軍標(biāo)顯示在電子地圖上。文圖的轉(zhuǎn)換,重點(diǎn)是對(duì)可標(biāo)繪內(nèi)容進(jìn)行搜索,包括部隊(duì)番號(hào)、任務(wù)、行動(dòng)(狀態(tài))、位置點(diǎn)(坐標(biāo))等要素的搜索,這樣才能確定軍標(biāo)、隊(duì)號(hào)、注記、位置點(diǎn),才能標(biāo)繪到電子地圖上。通常對(duì)整個(gè)決心方案文來講,其整篇中可標(biāo)繪內(nèi)容是有限