面向复杂情报的大数据分析方法与决策支持

The increasing complexity of information-data brings great challenges for the corresponding data processing, analysis and decision-making process. Facing the challenges, we will mainly investigate the methodologies for complicated information-data analysis, including the semantic representation of data, compressive sensing oriented sparse processing, and fusion feedback based recognizing methods. Furthermore, we will be devoted to the research of the following key techniques, involving characteristics extraction and fusion from complicated data, active rule based abnormal detection, spatio-temporal oriented emergence sensing, relation mining of potential information, and dynamic view generation for multi-dimensional data. With the prototype implemented with the above techniques, we will validate the effectiveness through classical case studies. The achievements will not only increase information-data acquiring accuracy, strategy predictability and reasonability for the related areas, but also enrich the theoretical approaches and technical frameworks of information processing and analysis, which are essential to enhance the comprehensive strength for both military and civilian areas.

本项目针对复杂情报大数据处理、分析与决策的挑战性问题，在对相关的理论基础与方法进行深入调研与论证的基础上，重点研究大数据分析方法，包括基于情报逻辑语义的数据表示、压缩感知的稀疏处理、融合反馈的认知方法。重点突破复杂情报数据的特征提取与融合、基于主动规则的异常检测、基于时空线索的突发事件预警、潜在信息关联关系挖掘、复杂多维情报数据动态视图生成等技术，在大数据分析应用开发与运行原型系统基础上部署典型应用。本项目研究成果对于提高与国家安全相关的特定领域内情报获取的准确度、应对策略的前瞻性、合理性和科学性上具有重要意义，可进一步丰富和发展我国情报大数据分析的理论方法和技术体系，提升我国信息化建设综合实力、在军民共性技术领域发挥重要作用。

随着大数据技术在情报获取及内容分析中的应用，对各国的国防部署、军事力量、政治局势等机密信息的安全性都将带来极大的挑战。本项目围绕情报大数据获取和分析过程中所产生的信息处理需求，从数据获取、特征提取、内容关联、认知分析等多个环节充分利用数据信息，基于从海量的数据知识中得出的科学的规律和经验，做出最优最有效的决策，实现了一套从情报获取到内容分析再到决策支持的完整体系。主要取得了如下突出成果：.（1）面向复杂情报数据，将压缩感知、稀疏表达、特征融合和深度神经网络等理论方法相结合，突破了大幅面遥感影像解译方法，针对全球重点军事区域进行了飞机、舰船、油罐等目标检测与分类试验，并进一步挖掘了隐藏在复杂数据背后的深层信息；提出了基于卷积神经网络与变分自编码融合的异常行为检测，进而通过迁移学习在UCF Sports Action数据集上行为识别准确率高达96%；提出了时间相关的航迹相似性度量方法，解决异常轨迹检测中存在的低频率航迹误检问题。.（2）为将多源异构数据嵌入到统一的表达空间，提出了基于图模型建立数据特征子空间进行因果关系推理的方法，从而度量、挖掘异构数据之间的关联关系，在视频目标跟踪、物体检测等应用中效果显著。.（3）提出了多模态信息的多尺度语义模型和可视呈现新方法, 通过螺旋及地图隐喻的方式展现复杂情报内容，呈现给用户一个多尺度可交互的地图帮助用户更好地分析多类型数据间的关联关系。.（4）研制了情报大数据分析应用开发与运行支撑平台，实现了领域算法模型和拖拽式的流程建模、分布式数据存储、可视化分析等服务，形成一站式的情报大数据的管理与数据分析挖掘。.（5）本项目成果参与申报并获得国家科学技术进步特等奖1项，省部级一等奖1项，省部级二等奖2项；发表学术论文99篇，其中12篇文章发表在中科院二区期刊或CCF B类以上的会议及期刊上；申请发明专利18项、登记软件著作权11项。相关成果在部队开展了应用示范，取得了良好的效果。