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疫情@"虚拟战场"：在计算机上通过提前虚拟预演，精准探寻最优解( 二 )


该系统由疫情传播情景构造、计算实验方案设计、计算实验支撑环境、疫情传播可视化和措施评估等模块构成 。打个比方说 ， “虚拟战场”的运行过程就像是开一局“CS游戏”：疫情传播情景构造模块可以根据疫情的传播特征 ， 给“游戏”设定合适参数；计算实验方案设计模块则负责生产大量实验样本 ， 给“游戏”构造人物、建筑、场景等模型；疫情传播可视化模块能实时展现“游戏”的运行画面 ， 让人们直观看到疫情的传播过程；措施评估模块像是“游戏”结束后的评价 ， 反映出防控措施的效果；计算实验支撑环境模块就是提供计算支持、保障“游戏”运行的服务器——天河超级计算机 ， 依赖其强大的运算速度和计算能力 ， 让“虚拟战场”可以快速运行和高效产出 。
既然“虚拟战场”的后盾如此强大 ， 那它究竟有哪些不凡之处呢？
——它能将传染病动力学模型和人工社会计算实验相结合 ， 用宏观和微观的方式 ， 在整体防控政策的指导下 ， 从个体角度对疫情防控风险和应对措施进行定量分析 。
——它能利用多种数据分析手段 ， 针对不同典型区域、不同影响因素 ， 建立多场景、多尺度城市区域模型 。
——它还可根据疫情的实时发展同步调整 ， 快速预测疫情在重点防控区域的走向 ， 为防控提供预警 。
在现实的病毒传播中 ， 人们关系越亲密意味着越可能成为“密切接触者”；不同的场所具有不同的封闭性、聚集性 ， 带来的病毒传播风险也各不相同 。同时 ， 根据公共卫生应急响应等级的不同 ， 同一个虚拟场所采取不同防控措施后 ， 也会导致不同的传播风险 。这些“不同”融入“虚拟战场”中的每一个个体、每一处场所 ， “虚拟战场”便开启超级模式 ， 在“天河”超级计算机上快速运行 ， 以远超真实演进速率的方式演算出未来数天的疫情发展情况 ， 给出预报和预警 。
通过在“虚拟战场”设计海量样本 ， 科研人员能够对疫情的传播过程进行多路径演化和复盘分析 。针对人口分布、医疗资源储备、文化背景等特征 ， 评估和优化各种防控措施组合 ， 特别是从成本和效果两个角度 ， 对每个人的防控措施进行精细化评测 。通过反复计算实验、迭代寻优 ， 实现对防控预案的分级评价 ， 为政府治理提供合理有效的建议 。
搭建多维演练平台
在“虚拟战场”上 ， 建模与仿真技术就如同一座建筑的框架结构一样 ， 属于重要支撑 。随着与云计算、大数据、人工智能、物联网、智能交互等新技术手段的进一步深入结合 ， 建模与仿真技术正在向服务化、智能化、网络化方向发展 ， “虚拟战场”还将大有可为 。
在军事领域 ， 以军事建模与仿真技术为基础的“虚拟战场” ， 已为越来越多指战员提供了锤炼军事技能、提升战斗力的多维演练平台 。未来 ， 它能更好地支持人在回路的对抗推演 ， 实现对指挥员决策过程的训练支持；支撑实际装备在线接入和多样化智能交互 ， 使受训人员获得接近实战的沉浸式训练体验；实现专家与智能机器的结合 ， 以人为主、人机融合 ， 以更加协作、智能的方式构建未来作战实验室 ， 为战法研究等问题提供量化分析手段 ， 达到有效的战前预警、人员训练、方案评估、作战推演 ， 为打好“有准备之仗”奠定基础 。
可以想见 ， 在没有边界的“虚拟战场”上 ， 指挥员能实现对各军兵种、各型装备、各类编制组成、各种战法的对抗过程模拟 ， 并以沉浸式完成整个武装力量的编训工作 。
当然 ， “虚拟战场”不仅是军事人员的演练场 ， 它的构设也将成为社会应急管理部门应对各类非常规突发事件的有效手段 。除了新冠肺炎疫情这类公共卫生事件外 ， 在应对地震等自然灾害事件时 ， 运用它也可对救灾人员进场路线、救援物资调配、医疗人员救治方案等进行实时在线演练；在应对危化品爆炸这类灾难事故时 ， 它可以支持对人员疏散路径、危化品处置过程、交通疏导等方案的精准寻优 。总之 ， 在“虚拟战场”上 ， 科研人员针对各类非常规突发事件 ， 都可摸索到应急决策和精准处置方法 。


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