英国设计、“五眼联盟”开发的目标跟踪算法开源软件框架上线

2019-05-20 11:23

2019年5月14日，英国国防部国防科学技术实验室（DSTL）官网披露，由该实验室设计、“五眼联盟”（英国、美国、澳大利亚、新西兰和加拿大）开发的“石头汤”（Stone Soup）目标跟踪算法开源软件框架现在已上线。

“石头汤”示意图。该命名来自根据法国民间故事改编的一本著名故事绘本。故事内容本身与“石头汤”框架的特征也非常契合。有兴趣的读者可查询“石头汤”故事的内容（英国国防部图片）

该框架能帮助研究人员改进目标跟踪技术。跟踪和状态估计是国防研究的一个关键部分；能更好地跟踪敌人的导弹、车辆或无人机对于作战效能至关重要。然而，消化处理数据的算法很复杂并难以比较。利用“石头汤”框架，任何用户现在都可以上传并试验他们的跟踪算法，通过处理真实数据来与其他算法进行比较。该框架使算法、传感器模式和模拟器等代码组件能够以模块的方式插入，然后用户可以对大量的结果进行建模，衡量这些模块如何提高生存力、安全性或作战效能。这甚至可以有非国防用途：例如，跟踪系统也是自动驾驶汽车的一个关键组件，确保汽车能感知其他车辆和人员。

“石头汤”框架及其利用示意图（英国国防科学技术实验室图片）

“石头汤”将促进并鼓励其他算法开发者或跟踪从业者插入他们的新组件，然后利用标准数据集与公认的或最新的算法进行比较，从而帮助他们和业界及政府实验室进行评估。或者，业界也能将自己的数据插入框架中，然后运行标准的跟踪算法套件。未来，这些算法和数据将可以为一系列难题提供更好的跟踪能力，例如跟踪快速无人机蜂群、跟踪国际空间站周围的太空碎片或了解地中海上移民船只的运动情况等。

“石头汤”框架的内部逻辑图（英国国防科学技术实验室图片）

这只是DSTL参加多国科学与技术合作的一个例子。它得到了其他四个国家国防实验室的支持，其中包括加拿大国防部国防研究与发展部，它正在为“石头汤”的发展做出贡献。DSTL的一位高级首席科学家保罗·托马斯教授（Professor Paul Thomas）说：“我们很高兴能为其他跟踪从业者提供‘石头汤’。这使我们可能在多个团体中产生高的影响力。‘石头汤’是一个用于跟踪算法发展、测试和基准测试的‘标准’平台，将对学术和国防团体带来巨大好处。该框架尚是初生状态，但我们的远期目标是通过拥有可以精确跟踪对手们的数据，为战场上的指挥官们提供全面的态势感知，从而拯救生命。对那些刚刚进入这个领域的人来说，它也是一个加速学习的助手。在此之前，学会详细的目标跟踪数学需数月以至数年。这是一个有很多好处的奇妙工具，我希望许多专家们可以加入我们，一起使用这个框架，并为它做出贡献。”

（中国航空工业发展研究中心张洋）

本篇供稿：系统工程研究所

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