体系的开发和应用在政治、经济、文化、军事等多个领域影响着人类的活动方式。在日前举行的以“体系开发规律与科学途径”为主题的香山科学会议第269次学术研讨会上,来自航空、航天、电子、计算机、经济、管理、信息等学科的专家,就体系开发所涉及的多方面议题进行了广泛而深入的讨论。
体系是什么?
尽管由系统组成的更高层次系统所带来的新的现象已经得到普遍承认和重视,但对于体系,至今还没有一个普遍接受的明确定义。
军事科学院运筹所研究员张最良在报告中系统地阐释了体系的概念与特性。认为体系是能得到进一步“涌现”性质的关联或联结的独立系统集合,体系的三个基本要素是:独立有用系统;相互关联或联结;能得到进一步涌现性质。
与会专家对体系的概念和体系研究的必要性进行了讨论。二炮某研究所研究员李俊生认为,体系具有主观和客观两重性。体系的发展依赖于客观需求,客观需求牵引着体系的发展,同时也限制了体系的发展,管理体制在体系设计和优化过程中发挥着非常重要的作用。电子科学研究院研究员王积鹏则认为,体系有其产生的内因和外因,内因就是系统工程实践、环境、管理和配套技术发展,外因则是军事需求变化、技术发展变化和系统演进变化,同时认为体系研究必将对技术发展、相关应用和组织管理产生深远影响。
多数与会专家认为,信息技术的飞速发展,导致了人们认识水平的不断提高,体系是社会、技术发展到一定阶段的产物,是对系统和系统工程的认识与理解不断深化的产物。实践表明,体系的开发与应用已经成为信息时代社会技术形态的一个重要特征,并将促进信息技术潜力转化为信息社会发展的动力。
体系开发的关键技术
与会专家分析认为,体系开发的关键技术应主要包括体系的复杂性和涌现行为机制分析技术、体系设计与优化技术、体系开发管理技术等。
体系的复杂性与涌现行为机制问题研究,涉及体系的自组织和他组织、体系的演化、体系中各子系统如何协调协同工作等方面内容,旨在揭示体系开发获取能力跃升的机制,从而增强体系研究与开发的目的。总参通信部李德毅院士指出,复杂系统和复杂网络研究已成为21世纪科学研究前沿,是一个值得关注的活跃领域。部分专家提出,从网络角度来分析体系建设应是一条行之有效的途径;今后应重点解决人工社会和社会计算的应用问题。
顶层设计与优化问题的研究,涉及体系开发的方法论和方法。当前,体系开发面临着方法论的困境。与会专家认为,体系应该是分层次的,同时既有工程体系又有非工程体系,体系具有开放性、动态演化性和不确定性等特点。体系顶层设计的理论方法应该遵循综合集成的思想,同时开发智能化、集成化和协作化的技术工具。
体系开发管理与运行控制问题的研究,涉及体系开发、管理、运行与控制等体系全生命周期的活动。体系开发是人在其中的设计,不可能将人从体系中剥离开来。体系实验、试验与评估技术的研究,着眼于从工具手段层面研究解决体系的开发问题,涉及体系建模、仿真、评估和优化。北京航空航天大学李伯虎院士认为,建模与仿真技术正向网络化、虚拟化、智能化、协同化、普适化方向发展,体系建模与仿真技术的发展必须与应用紧密结合。
体系开发的重大效益
张最良说,体系开发作为信息时代具有普遍意义的社会技术形态,对满足人类需求、推动相关领域发展具有重要意义。
体系开发的重要意义首先在于可以涌现新的能力。如在军事上最早的体系开发雏形是20世纪80年代初汇集了侦察、自动化指挥和作战于一体的侦察打击综合体,它由信息技术提供了准确的目标识别和定位以及快速通信计算能力,通过体系这一载体与机械化装备的物理结合,涌现出了高精度、快速反应的武器系统,使常规传统武器作战能力由此得到了质的提升与飞跃。
其次以体系为中心的发展方式可以加快新能力的形成。体系的出现,引起了发展方式的变化。如果先发射卫星上天,再开发相应的地面应用系统,既浪费了卫星资源,又拖长了转化为现实应用能力的时间。而如果以体系为中心,就可以在研发过程中,使卫星与其他系统保持一体化同步配套的螺旋式发展方式,极大地加快现实能力的生成,避免资源的浪费。
第三是体系开发是解决人类社会发展面临挑战的必然选择。21世纪人类面临的一个巨大挑战是如何减少地球环境变化对可持续发展的影响。每年因气候变化、流行病、污染等事件造成的损失达数百亿美元。2003年7月,国际上建立了综合性协调可持续的全球地球观测系统(GEOSS),预期这一综合体系将在改善气象预报、实施海洋监测、减轻灾害损失、了解环境因素对人类生存影响等九个方面产生重大效益。
与会专家认为,体系研究的发展需要更广泛的学科和领域研究人员的碰撞交流,建议加强体系研究的联合攻关,推动体系科学研究早出成果,服务社会。(本报记者 潘锋)
[科学时报]