Неогеография: загадки пространства-времени

Анализ понятия Situational Awareness

Пятница, 07 Май 2010 04:08

Боярчук Кирилл Александрович, НПП ВНИИЭМ

Ерёмченко Евгений Николаевич, группа "Неогеография"

Мороз Виктор Анатольевич, ВТУ ГШ ВС РФ

Никонов Олег Анатольевич, НПП ВНИИЭМ

 

 

 

 

Введение

Всё чаще в англоязычной лексике используются новые термины и аббревиатуры, имеющие (судя по контексту) отношение к системам боевого, специального и государственного управления. Речь идёт, в частности, о понятиях C4ISR, Net-Centric, Spherical Area of Operation, а также о занимающем особое положение в этом перечне понятии Situational Awareness – наиболее разработанном и имеющем относительно глубокую предысторию.

Эти термины поддаются переводу, однако их смысл остаётся не вполне ясным после буквального перевода на русский язык. Что стоит за понятием Situational Awareness, в буквальном переводе на русский язык означающим “ситуационную осведомлённость”? Что означает тесно связанное с ним понятие “сетецентричности”? В русском контексте наличие ситуации и субъекта, её воспринимающего, изначально подразумевает наличие какой-никакой, но осведомлённости. Возможно, речь идёт о существенном углублении “осведомлённости” или качественном изменении её характера – но в чём суть таких изменений, понять из буквального перевода термина невозможно.

Возможно также, речь идёт о понятии и понятиях, не несущих специфического содержания и введённых лишь в маркетинговых целях. Практика ввода новых понятий широко распространена в сфере информационных технологий и зачастую используется для придания разработкам дополнительной весомости в отсутствие качественных изменений в них.  

Чтобы правильно оценить масштабы вероятных изменений в области управления и выявить возможные факторы угрозы необходима правильная интерпретация понятия Situational Awareness в русском культурном контексте с выделением существенных факторов, сделавших необходимым собственно появление нового термина.

Такая интерпретация, в свою очередь, предполагает как анализ самого понятия и его определений, так и изучение практики его применения и реализации.

Проблема толкования смысла понятия Situational Awareness особенно важна, поскольку с началом широкого использования данного понятия обозначились глубокие изменения в характере боевого, государственного управления, и что особенно важно – в интеграции их в единый комплекс, позволяющий гибко и адресно решать различные задачи. О глубоких изменениях в представлениях о характере управления говорит и резкий рост доли, приходящейся на разработки систем класса Situational Awareness в структуре военных заказов США и других технологически развитых стран, и периодически появляющиеся сообщения о достижении качественного прогресса в данной области.

Так, по сообщению пресс-службы Boeing, 2008 год стал для компании годом качественного прорыва в области разработки сетецентричных систем, обеспечивающих режим «ситуационной осведомлённости» (1).  Указывается, что компании удалось достигнуть прорыва в разработке целого ряда “сетевых” программ - Future Combat Systems, FCS для Армии США, Ground-based Midcourse Defense system, GMD для Агентства противоракетной обороны, а также программы SBInet для министерства госбезопасности США.

Активные разработки в этой области ведут и другие крупнейшие компании ВПК США – в частности, Lockheed Martin и Raytheon.

О глубоких изменениях в представлениях о характере управления свидетельствуют также характерные изменения интерфейсов систем управления, заслуживающее отдельного рассмотрения.

История понятия Situational Awareness и его определения

Понятие Situational Awareness сформировалось на рубеже 1990-х годов и связано в первую очередь с пионерскими работами Мика Эндсли (Mica R. Endsley), сформулировавшего представление о понятии Situational Awareness и определившем его (2).

Согласно классическому определению Мика Эндсли (2), принцип Situational Awareness представляет собой «чувственное восприятие элементов обстановки в [едином] пространственно-временном континууме, осознанное восприятие их значения, а также проецирование их в ближайшее будущее” [Situational Awareness – the perception of elements in the environment within a volume of time and space, the comprehension of their meaning, and the projection of their status in the near future].

Принятое Пентагоном определение принципа Situational Awareness (сентябрь 2004), (4) гласит:

Situational Awareness – знание и понимание текущей ситуации, содействующее регулярной, адекватной и точной оценке операций, проводимых на театре военных действий своими силами, противником или третьей стороной в целях обеспечения выработки и принятия решений. Точка зрения и навыки, стимулирующие способность быстро определять контекст и значимость выявленных событий. [Situational Awareness is knowledge and understanding of the current situation which promotes timely, relevant and accurate assessment of friendly, competitive and other operations within the battlespace in order to facilitate decision making. An informational perspective and skill that fosters an ability to determine quickly the context and relevance of events that are unfolding.]

Термин Situational Awareness употреблялся начиная как минимум с середины XX века – в частности, для обозначения ключевого фактора победы в воздушном бою пилотами ВВС США, принимавшими участие в боевых действиях в Корее и Вьетнаме. Для сравнения, аналогичная формулировка, данная Александром Покрышкиным и получившая распространение в ВВС СССР в годы Великой Отечественной войны, выделяла совершенно иные факторы победы в воздушном бою: «высота, скорость, маневр, огонь» (5).
 

Особенности трактовки понятия Situational Awareness

На первый взгляд, классическое определение Мика Эндсли («чувственное восприятие элементов обстановки в [едином] пространственно-временном континууме, осознанное восприятие их значения, а также проецирование их в ближайшее будущее”) является набором самоочевидных утверждений, справедливых для любого восприятия любой обстановки кем бы то ни было и планирования её развёртывания во времени. Действительно, обстановка в любом случае воспринимается только и исключительно через органы чувств и только и исключительно в пространственно-временных системах координат (6). Естественным образом подразумевается и осознание значения, и предсказание развития элементов (факторов) обстановки.

Значит ли это, что выше приведённое определение пригодно для любого анализа сложной, распределённой в пространстве и развивающейся во времени ситуации любым субъектом и не отражает постулируемое самим введением данного термина новое качество? По-видимому, нет.

Важной для понимания смысла особенностью данного определения является упоминание, во-первых, чувственного характера восприятия обстановки, и, во-вторых, его восприятия в едином пространственно-временном континууме.

Восприятие распределённой в пространстве и развивающейся во времени ситуации предполагает её моделирование – причём моделирование в явном виде, если только ситуация не развёртывается непосредственно в локальной близости от субъекта и не может быть воспринята визуально во всём её контексте.

Вплоть до последнего времени единственным и специфическим средством такого моделирования ситуации в пространстве, а также представления контекста ситуации являлись карты. Фундаментальными особенностями карт как метода являются:

  1. проецирование всей полноты ситуации на какую-либо поверхность (бумажного листа, глобуса, экрана компьютера и т.д.);
  2. представление спроецированной информации в разделённом на категории (картографические слои) виде с отнесением всей совокупности объектов и сущностей, отображаемых на карте, к той или иной условной категории.

Особенностью такого (картографического) метода является, во-первых, заведомое расчленение всех отображаемых сущностей на какие-либо классы с утратой дополнительной информации о них, и, во-вторых, неизбежное разделение информации на уровни по «вертикали» управления – в терминах картографии, на масштабные ряды.

Тем самым использование карт как среды моделирования ситуации противоречит двум важным положениям определения Situational Awareness:

  1. положению о необходимости чувственного – а значит, в минимальной степени опосредованного условностями классификации объектов на карте представления ситуации;
  2. положению о необходимости элементов обстановки в [едином] пространственно-временном континууме. При использовании карт элементы обстановки неизбежно воспринимаются в различных пространственно-временных континуумах, соответствующих картам разных масштабов. При этом прямая циркуляция локализованной в пространстве и во времени информации без потери детальности и без отрыва от общегеографического контекста становится невозможной из-за того, что информация должна пройти картографическую обработку на каждом очередном масштабном уровне.

Естественной альтернативой условностям картографического метода является использование изображений – например, космических или аэроснимков.

Аэросъёмка действительно практикуется уже более столетия и, по мере развития платформ и съёмочной аппаратуры, всё шире используется в решении реальных задач управления. То же справедливо и для космической съёмки.

Вплоть до последнего времени, однако, использование не опосредованных изображений ограничивалось и сдерживалось использованием их в рамках картографического метода.

Однако переосмысление уже существующих технологий и их синтез привело к появлению принципиально нового, отличного от картографического принципа отображения локализованной в пространстве и во времени информации, а также её контекста. Для обозначения нового метода используется термин “Неогеография” (7). Неогеография стала активно развиваться в начале 2000-х годов, а с появлением первого геоинтерфейса Google Earth, в котором был реализован неогеографический подход, темпы её развития стали беспрецедентными.  

Согласно приведенному (7) определению, Неогеография – это новый принцип представления локализованной в пространстве и во времени информации, отличающийся рядом характерных признаков:

  • представлением информации в единой [глобальной] геоцентрической системе координат, но не в картографических проекциях;
  • максимально возможным использованием для представления географического контекста местности не генерализованной векторной (картографической) информации, но документальных данных дистанционного зондирования (ДДЗ), а также трёхмерного представления – 3D-моделей зданий и сооружений, динамических объектов, и т.д.;
  • использованием механизма гипертекстовых ссылок для обеспечения доступа к семантике.

Неогеография предполагает отказ от характерного для картографии использования механизма проецирования информации на какую-либо поверхность и представление информации в минимально опосредованном условностями виде. Возможность обеспечения всеракурсности просмотра данных и произвольного изменения детальности фактически означает возможность прямой циркуляции локализованной в пространстве и во времени информации и по горизонтали, и по вертикали иерархически организованных систем управления без потери их детальности и без отрыва от общегеографического контекста (8).

Синхронность распространения систем управления, обеспечивающих режим Situational Awareness, и метода Неогеографии, характерные «некартографические» интерфейсы систем Situational Awareness и другие особенности их применения и эволюции позволяют сделать несколько выводов.
1. Обеспечение режима Situational Awareness достигается за счёт использования в минимальной степени опосредованного картографическими и модельными условностями представления ситуационной информации, и в первую очередь – информации об общегеографическом контексте местности.
2. Условием обеспечения режима Situational Awareness является не углубление степени обработки и опосредования информации, но максимальное сокращение такой обработки – то есть нечто прямо противоположное тому, что предполагает технология АСУ.  
3. Новым фактором управления, обеспечивающим режим Situational Awareness, становится возможность обеспечения циркуляции локализованной в пространстве и во времени информации без потери детальности и без отрыва от единого общегеографического контекста.

При этом определяющее значение имеют не каналы передачи информации – но сама информация, циркулирующая по ним. Она должна удовлетворять следующим условиям:

  • быть локализованной в пространстве и во времени;
  • быть представлена в едином, в минимальной степени опосредованном картографическими и модельными условностями общегеографическом контексте в глобальной геоцентрической системе координат.

Это позволяет трансформировать применительно к русскому культурному контексту классическое определение Мика Эндсли следующим образом:
Situational Awareness (Ситуационная осведомлённость) – принцип комплексного, в минимальной степени опосредованного картографическими и модельными условностями представления разнородной (общегеографической, навигационной, тактической и т.д.) информации в единой глобальной географической системе координат (8, 9).

Выводы
Анализ понятия Situational Awareness и некоторых особенностей практики его реализации и применения позволил трансформировать применительно к русскому культурному контексту классическое определение Мика Эндсли. Сделан вывод о характерной смене подхода к работе с локализованной в пространстве и во времени информацией – максимальный отказ от опосредованного условностями её представления в пользу прямого, документально точного её представления.
Необходим детальный анализ практики реализации принципа Situational Awareness и отдельных его аспектов, а также отработка практики такого применения на прототипах и технологических демонстраторах.

Использованная литература
(1) Boeing Makes Network-Centric Advances in 2008 
(2) Mica R.Endsley, Daniel J. Garland, Situation awareness: analysis and measurement, Lawrence Erlbaum Associates, 2000, ISBN 0805821341, 9780805821345
(3) http://en.wikipedia.org/wiki/Situational_awareness
(4) Наставление сухопутных войск США Army Field Manual 1-02, DoD, USA
(5) Ерёмченко Е. Н., Клименко С. В. Новые методы визуализации пространственно-временной информации и принцип Situational Awareness. Труды конференции MEDIAS 2009
(6) «Пространство есть необходимое априорное представление, лежащее в основе всех внешних созерцаний. Никогда нельзя себе представить отсутствие пространства, хотя нетрудно представить себе отсутствие предметов в нём». Иммануил Кант, Трансцендентальная эстетика, I глава, параграф 2
(7) Ерёмченко Е. Н. Неогеография: особенности и возможности. Материалы конференции «Неогеография XXI-2008» IX Международного Форума «Высокие технологии XXI века, Москва, 22-25 апреля 2008 года, стр. 170.
(8) Ерёмченко Е. Н. Неогеография и Situational Awareness. Материалы конференции «Неогеография XXI-2009» X Международного Форума «Высокие технологии XXI века, Москва, 21-24 апреля 2009 года, стр. 434-436.
(9) Situational Awareness в противоракетной обороне: новый проект Boeing, другие публикации на портале «Исследования и разработки – R&D.CNews»

© "Неогеография" 2007-

Top Desktop version