[发明专利]一种基于语义化网络的信息交换系统

说明书

本发明公开了一种基于语义化网络的信息交换系统，配置于通信组网中有无人对象的网络交换认知一体机上。态势认知器对态势数据进行智能认知与理解，获取认知分析结果作为增值语义信息；语义画像构建器根据有无人对象基本属性与需求数据构建语义画像；语义信息分发器通过计算原始或增值的作战语义信息与有无人对象语义画像的匹配性，生成语义信息分发方案；类人语言描述表达器将分发方案中的语义信息转化为规范化表达语义；之后通过语义信息加密器进行信息加密；语义信息压缩器将加密后的规划化表达语义转化为待分发的二进制数据流，分发给相应的目标对象。本发明相较于传统信息交换机制可提升有无人对象间信息交换的效率、精准性、可靠性与安全性。

技术领域

本发明属于无人装备协同技术领域，特别涉及一种基于语义化网络的信息交换系统，用于实现军事通信网络中的语义信息交换。

背景技术

随着世界各国人工智能与无人/自主系统战略计划的持续推进，未来的战争形态将向着无人化、智能化方向发展，无人化作战将成为基本形态，多无人装备协同作战将成为主要作战方式，无人装备之间的实时高效协同是获取作战优势的关键，高效协同依赖于无人装备之间的信息快捷可靠交换，以及基于信息交换的对彼此境遇、状况、需求、意图的认知和理解。战场环境的复杂性、通联条件的恶劣性、任务的多样性给无人装备之间的信息交换和彼此理解造成了困难。

传统信息交换机制下，交换的内容是原始态势感知数据，其规模大、传输带宽要求高，实战窄带通信条件下很难成功传送；另外，信息从源地址到目的地址的传输过程是通过0、1数据流机械地在网络交换机之间传送，中间节点无法理解和利用这些信息；且传输数据不具备语义信息，无法实施基于语义的信息加工、信息推送、威胁告警等高价值操作。

面向战场信息高效可靠交换与有效利用的需求，为提升作战场景下无人装备间的信息交换效能，降低信息交换带宽需求，需要研究一种基于语义的信息交换系统，实现网络交换机的智能升级改造。

发明内容

本发明的目的在于解决传统信息交换机制难以高效、可靠传输作战信息，且无法理解和利用的问题，提出了一种基于语义化网络的信息交换系统，将传统网络交换机升级为网络交换认知一体机，借助基于语义的信息交换新机理，保障强对抗战场环境的高效可靠信息传输服务。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于语义化网络的信息交换系统，包括配置在通信组网中有无人对象的网络交换认知一体机上的态势认知器、语义画像构建器、语义信息分发器、类人语言描述表达器、语义信息加密器和语义信息压缩器；

所述态势认知器，用于接收网络交换认知一体机所搭载有无人对象的侦察、情报信息及其他有无人对象传输的语义信息，通过态势信息融合处理、目标威胁评估和战场态势评估方法进行态势的智能认知与深度理解，对敌方的目标威胁、行动企图和态势演变进行分析、推理和预测，获取认知分析结果，包括目标威胁列表、行动企图分析结果、行为预测结果、演变趋势估计结果，并将认知分析结果传输至语义信息分发器；

所述语义画像构建器，用于接收网络交换认知一体机所搭载有无人对象的基本属性及需求数据，包括名称、担当角色、执行任务、关注目标和所处环境，作为有无人对象画像建模的基础数据；对基础数据采用自然语言处理方法分析有无人对象自身特性与需求偏好，提取有无人对象的兴趣标签；并基于图数据库的存储形式对兴趣标签进行管理，构建有无人对象语义画像，将有无人对象语义画像传输至语义信息分发器；

所述语义信息分发器，用于将作战语义信息与有无人对象语义画像作为输入，其中作战语义信息包括网络交换认知一体机所搭载有无人对象的侦察信息、其他有无人对象传输的语义信息以及态势认知器传输的认知分析结果，采用协同过滤推荐算法挖掘作战语义信息与目标对象语义画像之间的匹配关系，发现与目标对象具有高度相关性的作战语义，生成语义信息分发方案，即作战语义信息和对应分发对象的关联集合，并将语义信息分发方案传输至类人语言描述表达器；