大数据在美国军事及民用航天领域中的应用

中国IDC圈5月19日报道,近年来,随着全球新一代信息技术和应用的兴起,大数据浪潮席卷全球。为应对庞杂数据挑战及继续谋求信息优势,迎接“大数据”时代的来临,2012年3月,美国发表了《大数据研发倡议》,美国国防部及国防高级研究计划局(DARPA)在同期发布的大数据项目清单中列出了10项研究计划,开发相应工具盒技术,大力提升获取、管理和分析大数据的能力,正式把大数据研发提升为国家战略,并作为美军建设的战略重点。大数据项目作为一种新兴的技术极有可能对美国的国家安全战略、军事战略、军队建设、作战理论等方面产生重大影响。

美军面临的大数据挑战

对于美军来说,随着信息化建设的继续深入发展,各种新技术、新武器不断涌现,以及各级别的“系统集成”越来越复杂,在处理信息以及数据方面也开始遭遇各种挑战,主要有以下几种情况:

1)海量战场数据无法得到及时、高效的处理。信息化条件下的作战,战场态势数据呈现出新的特点:来源广泛、容量巨大、更新频繁。为了提高对战场态势的感知,美军综合运用了无人机、传感器等侦察手段,其雷达、光电、声音、影像侦察能力已经实现了对战场的全覆盖,但所带来的问题是:随着数据量的大幅增加,仅仅依靠现有信息技术,美军已不能及时高效地分析和处理这些数据,而且持续更新的数据对系统的存储能力也提出了更高的要求,海量数据甚至会造成系统瘫痪。

2)数据壁垒高阻碍了数据融合。美军认为,影响数据融合的壁垒主要有:在体制上,相关部门往往各自为营,存在重复开发、标准各异等问题,而且出于对自身利益的考虑,可能会独享情报,无法做到信息共享;在格式上,随着网络技术的不断发展,博客、聊天室、论坛等成为获取情报数据的新来源。这就带来了除结构化数据以外的新型数据结构,如半结构化的HTML、XML数据以及非结构化的图形、图像、视频、音频数据。这些数据拥有自己的特性和模式。为了适应信息集成的需要,各种数据必须建立统一的格式标准,建立一种能够容纳和处理各种数据格式的综合集成的数据库。

3)数据库漏洞增多,信息安全存在隐患。信息安全是一个存在已久的问题,而数据则是信息的重要载体。随着数据量的爆炸性增长,一方面,数据库漏洞越来越多,可攻击的目标也随之增加,且攻击目标将更为暴露;另一方面,隐藏在海量数据中的攻击行为往往难以被及时探测。数据安全是大数据应用的根本保障,核心数据的泄露将对整个战局造成致命性影响。因此,必须研发出可靠的防护措施,以确保信息安全。

美国大数据政策及其军事项目研发

近年来,美国奥巴马政府从战略高度看待大数据问题,出台了相关政策文件。2010年12月,美国总统行政办公室、总统科技顾问委员会提交了题为“设计数据化未来”的报告。该报告通过对事关联邦机构未来发展的五大问题的分析,提出国家安全和国土安全部门在网络信息领域应具备的能力,并进一步阐述了大规模数据管理与分析的重要性及存在的研究挑战。在上述报告的基础上,奥巴马政府综合其他各智库的意见,于2012年3月29日发布了“大数据研发倡议”,将大数据研发提升为国家政策。

美国政府旨在通过此举实现效率最大化,即利用较少的投入带动全国各部门对大数据项目的研发。总统科技助理兼白宫科技政策办公室主任约翰·霍尔德伦博士在“大数据研发倡议”新闻发布会上指出:正如联邦政府过去在信息技术研发领域的投入,曾经推动超级计算机的快速发展和互联网的产生那样,我们今天发布的这个倡议,将确保我们有能力将大数据用于科学发现、环境与生物医药研究、教育和国家安全。目前,该文件尚处于保密阶段。

根据白宫发布的新闻稿,奥巴马政府推进大数据研发项目的目的是:

1)发展前沿核心技术,以满足搜集、存储、防护、管理、分析和共享海量数据的要求;

2)利用上述技术,推动科学与工程领域的发明创造,增强国家安全,转变教育方式;

3)储备人力资源,以满足发展和利用大数据技术的需求。

目前,共有6个部门和机构为推动该倡议承担了任务,包括:国家科学基金会、国家卫生研究院、能源部、国防部及国防高级研究计划局、美国地质调查局。