Seres György: A F E G Y V E R E S K Ü Z D E L E M S Z Á M Í T Ó G É P E S S Z I M U L Á C I Ó S M O D E L L J E

Átírás

1 Seres György: A F E G Y V E R E S K Ü Z D E L E M S Z Á M Í T Ó G É P E S S Z I M U L Á C I Ó S M O D E L L J E Az 1991-es é fordulópon ol a hadudomány öréneében. Az é első hónapjaiban az Öböl-háború ízelíő ado a második éezred háborújából (ha még lesznek háborúk a jöő században). Ez a háború még sokáig fogják elemezni a ilágon hadudományokkal foglalkozó kuaók. Egy anulságo azonban már ma is le lehe onni: felül kell izsgálni a hadudománynak szine alamennyi éelé. De legalább ilyen jelenőségű a arsói szerződés megszűnéséel és a szoje csapaok kionásáal előállo új európai helyzee, amelynek köekezményei ma még szinén beláhaalanok a hadudomány fejlődése szemponjából. Ha ennek az ének csak ez a ké eseményé esszük alapul, már akkor is ki lehe jeleneni, hogy a köekező éekben új alapokra kell helyezni a mos már önállóá áló magyar hadudomány is. Az új alapok közö jelenős szerepe fognak beöleni a fegyeres küzdelem számíógépes szimulációjá szolgáló modellek. Azzal, hogy megszűn a hagyományos érelemben e ellenségkép (és ez nemcsak a magyar kormány allja, de hasonló nyilakozaoka esz igen sok kormány, ső a NATO is), azok a modellezési módszerek, amelyek az eddig egyérelműnek aro poenciális ellenfél erőiel és eszközeiel eee össze a sajá erőink és eszközeink állapoá, és a bizosnak ekine szöeségesek együműködéséel számol, már nem alkalmazhaóak. Ha senki sem ellenség és senki sem szöeséges, akkor bárki lehe az. Ennyi ellenséggel és ennyi szöeségessel iszon csak akkor lehe számolni, ha nagyeljesíményű számíógépekkel udjuk szimulálni az összes számba eheő álozao. A modellezési eljárás alkalmazásának másik poenciális erülee a Magyar Honédség új, korszerű fegyerzei rendszerének kialakíása. Ha alóban szuerének és függelenek akarunk maradni a jöőben, akkor az új fegyerzei és ezeési rendszerek beszerzése elő - mielő még az ehhez szükséges anyagi fedezeel is rendelkezni fogunk - objekí és egzak módon kell megalapozni azok kiálaszásá. Ez a nemzegazdaságo jelenős mérékben megerhelő feladao nem szabad szubjekí dönésekől függőé enni. Csak egy új harckocsi agy repülőgép elhibázo rendszerbeállíása is egy-ké éizedre meghaározhaja hadseregünk üőképességé és, nem uolsósorban, a hadsereg gazdálkodásá. Ha a ilágon igen sok forrásból beszerezheő fegyerzei és ezeési rendszerek közül a számunkra opimálisa akarjuk kiálaszani, akkor a dönés elő a erezőaszalokon igen sok "háború" kell lefolyani. Ehhez a munkához is segísége nyújha egy harcmodell. 1

2 Felmerülhe a kérdés, hogy miér kell nekünk, magyar kuaóknak új modelleke keresnünk, miér nem alkalmazzuk a külföldi kuaók e éren elér eredményei? Ez ké alapeő okra ezeheő issza. Az egyik az, hogy a fegyeres küzdelem alóban használhaó modelljeinek publikálása még mindig csak zár körben örénik a ilágban. A másik ok pedig az, hogy a legfejleebb hadudományi kuaóbázissal rendelkező Egyesül Államok szemponjából a fegyeres küzdelem kérdései egészen más dimenzióban merülnek fel. A fegyeres küzdelem kiberneikai jellegű rendszerkén aló leírása eszi leheőé a kiberneika gazdag módszer- és eszközárának alkalmazásá, amelyek megkönnyíik a különböző feléeleknek megfelelő harcmodellek izsgálaá és számíógéppel ámogao szimulációjá. A fegyeres küzdelem modellezéséel a hazai szakirodalomban alig lehe alálkozni - néhány kuaó kandidáusi és dokori érekezése kiéeléel. EGY EGYSZERŰ HARCMODELL A fegyeres küzdelem álalános modelljének megalkoása igen bonyolul feladao jelen. Még egy korláozo szimulációs programhoz szükséges, dinamikus maemaikai modell is sok kuaó öbbées munkájáal hozhaó lére. De alamiből ki kell indulni. Ha nem készül el az első, egyszerű szimulációs program, akkor nem lesz - a alóságo egyre jobban megközelíő - második és harmadik sem. Ezér állalkozam arra a legkeésbé sem hálásnak űnő feladara, hogy kidolgozzak egy egyszerű harcmodellen alapuló számíógépes szimulációs programo. A Honédelem, éi 2. számában megjelen "Mérheő-e az elégséges édelem?" című cikkben ajánlo elek alapján dolgozam ki egy egyszerű, dinamikus maemaikai modell és egy számíógépes programo, amely egy ámadó és egy édő egység, egymás elleni, egy beeése eseében kialakuló fegyeres küzdelem lefolyásá szimulálja néhány egyszerüsíő peremfeléel melle. A paraméerrendszernél a ámadás és a édelem rendszerének olyan elemi egységei eem alapul, amelyek iszonylag önállóan képesek ámadó, illee édelmi harceékenysége - csapás-, illee ellencsapás-mérés - folyani. Ezeke a oábbiakban egységnek fogom neezni. A iszonylagos önállóság ala az érem, hogy az egységek a harceékenysége egy agy öbb, jól elhaárolhaó harci műeleben, sajá erőforrásaik felhasználásáal hajják égre, illee olyan külső erőforrások segíségéel, amelyeknek a izsgál harci műelehez felhasznál éréke egyérelműen meghaározhaó. Ezeke a harci műeleeke, azok ámadó agy édelmi jellegéől függelenül, beeésnek fogom neezni. (Természeesen, az így definiál egység és beeés nem egyezik meg a harcászaban agy a szerezésben alkalmazo egység fogalmáal. A izsgál küzdelem jellegéől függően, jelenhe annál szélesebb, agy annál szűkebb szerezei, illee harci formá is.) 2

3 Az alkalmazo harcmodell egyszerüsíő peremfeléelei pedig az alábbiak: - a be- és a kimeneek adaai és az alrendszerek paraméerei dinamikus, folyonos, deerminiszikus egyenlerendszer írja le; - a küzdelem kialakulásakor a ké alrendszer rendelkezésére álló erőforrások már jelen annak, uánpólás a harc során nincs; - a rendelkezésre álló erőforrás-érékek konerálhaók és alamennyi erőforrás poenciálisan hasznosíhaó és eleszíheő. A számíógépes szimuláció segíségéel jól szemléleheőek a fen idéze cikkben megjelöl egyensúlyi állapook is: "Miel a fegyeres küzdelem célja önmaga megszűneése, a rendszer egyensúlya akkor áll be, agyis a harc akkor szűnik meg, ha: A. Bármelyik alrendszer álal elszenede eszeségek és a ráfordíások összéréke eléri az ado alrendszer rendelkezésére álló erőforrások összéréké, ezér a kölcsönös harceékenység megszűnik; B. Bármelyik alrendszer eszeségeinek éréke eléri az álala reálisan eliselheőnek aro méréke, ezér sajá harceékenységé "önkén" beszünei; C. A ámadás alrendszere eléri az objekummal kapcsolaos célkiűzései, illeőleg olyan mérékű eszeségeke szened, hogy az objekummal összefüggő feladaai már nem képes égrehajani, ezér oábbi harceékenysége nem akar, illee nem képes folyani." A HARCMODELLBEN ALKALMAZOTT PARAMÉTEREK A harcmodell kidolgozásánál, a fegyeres küzdelem kiberneikai rendszermodelljének az idéze cikkben bemuao álozaá (1. ábra) és az abban ajánlo paraméereke alkalmazam (2. ábra). Eszerin a ámadás alrendszerének paraméerei a köekezők: - R ) - a ámadás poenciális erőforrásainak összéréke, amely magába foglalja a csapásmérésre és az információszerzésre fordíhaó erőke és eszközöke; - α - a ámadás poenciális erőforrás-ráfordíási sebessége, amely kifejezi az időegység ala csapásmérésre és információszerzésre fordíhaó erőforrások éréké; 3

4 - τ - a ámadás poenciális időarama, amely a ámadás erőforrásainak hasznosíási idejé fejezi ki τ = R ) ϕ - I+Z) - a ámadás csapásmérésre és információszerzésre fordío erőforrásainak összéréke; - ϕ - a ámadás ráfordíásainak haásossága, amely kifejezi a ámadás egységnyi ráfordíás-érékéel a édelemnek okozhaó eszeség-éréke; ϕ = V ) I + Z) - V ) - a ámadásnak a édelem alrendszere álal okozo eszeség-éréke; - K M (V ) - a ámadás még eliselheő eszeség-éréke; - Z o ) - a ámadás álal az objekum elleni csapásmérésre fordíhaó erőforrásainak éréke, amely egyenlő az erőforrások összérékének a eszeségekkel és a ráfordíásokkal csökkene érékéel o Z ) = R ) V I + Z) - T o - az objekum elleni csapásmérés megkezdésének legkésőbbi időponja. A édelem alrendszerének paraméerei pedig az alábbiak: - R ) - a édelem poenciális erőforrásainak összéréke; - α - a édelem poenciális erőforrás-ráfordíási sebessége; - τ - a édelem poenciális időarama τ = R ) α - C+B) - a édelem beaakozásainak összéréke; 4 ϕ = V ) I + Z)

5 - ϕ - a édelem ráfordíásainak haásossága - V ) - a édelem eszeségeinek összéréke; - K M (V ) - a édelem még eliselheő eszeség-éréke. A harcnak a modellben alkalmazo legfonosabb paraméerei: V o ) - az objekum eszeségeinek összéréke; τ k - a harc poenciális időarama, amely a ámadás és a édelem poenciális időarama közül a kisebb k - a harc ényleges időarama τ k =min{τ,τ }; k τ k. A hiakozo kiberneikai modell és a feni paraméer rendszer alkalmazásáal, alamin a Lancheser féle harcdinamikai egyenle [Maemaika a harcban. Zrínyi Kaonai Kiadó, Budapes, oldal] felhasználásáal kidolgozam a fegyeres küzdelem egyszerűsíe maemaikai modelljé. A MATEMATIKAI MODELL ALAPEGYENLETEI A fegyeres küzdelem egyszerűsíe - a felsorol korláozásokkal és peremfeléelekkel érényes - maemaikai modelljének differenciálegyenleei közül, a bizonyíás mellőzéséel, csak a legbonyolulabba, a ámadás és a édelem pillananyi eszeség-érékei kifejező egyenlerendszer muaom be. A ámadás és a édelem alrendszerének pillananyi eszeség-éréké [k(v ), illee k(v )] az alábbi differenciálegyenle-rendszer írja le a izsgál eseben: k( V ) = R )ch( β β ) R ) β β sh( β β ) Illee, k( V ) = R ) ch( β β ) R ) β β sh( β β ) 5

6 Ahol β és β a megfelelő alrendszer kisegíő paraméere, amely az egységnyi erőforrás felhasználásáal, egységnyi idő ala a szembenálló félnek okozhaó eszeségéréke fejezi ki illee β = ϕ α R ) ϕ α β = R ) Azzal ermészeesen iszában agyok, hogy ennek a modellnek a gyakorlai alkalmazásához, és a fegyeres küzdelem mennyiségi problémáinak konkré feldolgozásához ennél sokkal részleesebb, lényegesen öbb ényező és körülmény figyelembe eő modellre és még igen sok kuaó munkájára an szükség, de úgy gondolom, hogy első lépéskén ez a megoldás is elfogadhaó. A SZÁMÍTÓGÉPES SZIMULÁCIÓS PROGRAM A ázol maemaikai modell alapján készíeem egy számíógépes szimulációs programo, amely dinamikájában muaja be a fegyeres küzdelemnek a feniekben ismeree, egyszerűsíe álozaá. A harc dinamikájának szemléleésére egy komplex diagramo álaszoam (3. ábra), amelyen az idő függényében láhaó a ámadás és a édelem alrendszere erőforrás-érékeinek álozása, és a megfelelő haárérékek jelöléséel érékelheőek az egyensúlyi állapo fen idéze álozaainak beköekezése. A diagram a függőleges engelyen az erőforrás-érékeke, a ízszines engelyen pedig az idő ábrázolja. Az egyes alrendszerek erőforrás-érékeinek diagramja ké ágon halad. A felső ág a kezdei erőforrás-érékekől [R ), illee R )] kiindula annak csökkenésé ábrázolja a eszeségek köekezében, az alsó ág pedig a csapásmérésre és az információszerzésre fordío erőforrás-érékek nöekedésé muaja. Az egyes alrendszerek erőforrás-éréke, ermészeesen, akkor "fogy el", amikor a ké ág alálkozik egymással. Ez jelzi az idéze egyensúlyi állapook közül az A. esenek megfelelő áloza beköekezésé: "...a rendszer egyensúlya akkor áll be, agyis a harc akkor szűnik meg, ha: A. Bármelyik alrendszer álal elszenede eszeségek és a ráfordíások összéréke eléri az ado alrendszer rendelkezésére álló erőforrások összéréké, ezér a kölcsönös harceékenység megszűnik;..." 6

7 Ebben az eseben a fegyeres küzdelem rendszere sajá "önörényei" szerin működik, és csak alamelyik alrendszerének eljes megbénulása eseén éri el céljá. Ez a alóságban "az uolsó ölényig", agy, a "kamikáze" el alkalmazásá jelenené, ezér ezzel a modellálozaal csak elmélei köekezeések leonása érdekében célszerű foglalkozni. A diagram melle láhaó paraméersor muaja az egyes erőforrásfaják kiinduló és égéréké, amelyek alapján megállapíhaó, hogy a "győzes" félnek a harc ilyen jellegű befejezése eseén mennyi erőforrás-éréke marad a fegyeres küzdelem köekező szakaszára, illee, ha ez éppen a ámadás alrendszere, akkor mennyi erőforráséréke használha fel az objekum elleni csapásmérésre [Z o )]. De izsgálhaó a diagramok alapján az egyensúlyi állapo beköekezésének másik ké álozaa is. A B. áloza eseében a harc akkor szűnik meg, ha "...bármelyik alrendszer eszeségeinek éréke eléri az álala reálisan eliselheőnek aro méréke, ezér harceékenységé <<önkén>> beszünei..." Ennek az esenek az érékelésé a reálisan eliselheő eszeségérék [K M (R ), illee K M (R )] szinjé jelző ízszines haáronal eszi leheőé. A B. ese beköekezésé az egyes alrendszerek haáréréké jelző egyenes és a megfelelő erőforrásérék diagram felső szakaszának meszésponja jeleni. Ebben az eseben az a "eszes" fél, amelyiknél ez a meszéspon az időengelyen kisebb éréknél köekezik be. Ez a modellálozao akkor alkalmazhajuk, ha ismerjük a ké szembenálló fél erőforrásai, azok haásosságá, harcászai elei és harceljárásai, és prognoszizálni akarjuk a harc árhaó kimeneelé. A harc megszűnésének harmadik álozaá a C. áloza jeleni, amely szerin "... a ámadás alrendszere eléri az objekummal kapcsolaos célkiűzései, illeőleg olyan mérékű eszesége szened, hogy az objekummal összefüggő feladaai már nem képes égrehajani, ezér oábbi harceékenysége nem akar, illee nem képes folyani." Az objekum elleni harceékenységgel kapcsolaos elemzés a diagramban az objekum elleni csapásmérés megkezdésének legkésőbbi időponjá (T o ) jelző függőleges egyenes eszi leheőé. Ha a ámadás erőforrásainak "maradéka" - a diagram felső és alsó ágának erőforrás-érék különbsége, amelye a ámadás kezdei erőforrás-éréké [R )] jelző ponból kiinduló meredekebb görbe ábrázol - a T o időpillanaban még nagyobb, min az objekum elleni harceékenységhez szükséges érék [K m (Z o )], akkor a ámadás elérhei az objekummal kapcsolaos célkiűzései. Ha iszon ez az érék kisebb a T o időpillanaban, min a szükséges, akkor nem képes elérni ez a céljá. Ez a izsgálao az "elégséges édelem" egyensúlya mérékének meghaározásakor célszerű elégezni. Ez eseben a ámadás harceljárásainak és erőforrásérékeinek, illee azok haásosságának ismereében meghaározhaó, hogy a 7

8 édelemnek ado haásossági adaok és harceljárások eseén, mekkora erőforrásérékekkel kell rendelkeznie ahhoz, hogy a ámadás bizosan elérje az objekummal kapcsolaos célkiűzései, illee még éppen ne legyen esélye azok eredményes megalósíására. A szimulációs program Pascal programozási nyelen készül és bármely IBM kompaibilis személyi számíógépen fuahaó. Színes monior használaa igen szemléleessé eszi a diagramoka, miel a ámadásra onakozó diagramok és érékek kék, a édelemre onakozóak pedig piros színnel jelennek meg. Egy-egy "harc" modellezése, az adabeiellel együ, csak néhány másodperce esz igénybe. A különböző bemenő érékekhez arozó diagramok képernyőn érékelheők, agy ki is nyomahaók. A program kezelése nem igényel számíógépes ismereeke. A bejelenkező címkép uán egy gombnyomásra megjelenik az alkalmazo jelöléseke magyarázó ábláza (4. ábra). Egy újabb gombnyomásra megjelenik a fegyeres küzdelem kiberneikai modelljé szemléleő ábra, és a program bekéri a megfelelő kiinduló adaoka (5. ábra). Az adaok megadása és - a program álal kér jóáhagyása uán a képernyőn megjelenik a koordináarendszer, és megkezdődik a "harc". A diagramok (3. ábra) megrajzolása és érékelése uán, újabb gombnyomásra, az adabeiel isméelheő, agy a program leállíhaó. A fegyeres küzdelem kiberneikai és maemaikai modellje alapjainak felárásán alapuló és a feniekben bemuao, számíógépes szimuláció ermészeesen csak a kezdee jelenhei az "elégséges édelem" egyensúlya mérékének meghaározásához. Egy konkré fegyeres küzdelem részlees és egzak rendszermodelljének megalkoása még igen sok kuaómunká igényel, és a megfelelő maemaikai leírás uán is csak jelenős számíásechnikai ámogaással kaphaunk a gyakorlaban használhaó eredményeke. Program 8