挑戰(zhàn)：傳統(tǒng)的訓(xùn)練方法難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)備狀態(tài)的恢復(fù)

在美軍長(zhǎng)期以來的軍事訓(xùn)練中，軍事人員將戰(zhàn)場(chǎng)戰(zhàn)術(shù)和技能應(yīng)用于情景驅(qū)動(dòng)演習(xí)的訓(xùn)練范圍，提供了對(duì)軍事準(zhǔn)備必不可少的豐富經(jīng)驗(yàn)。但是，雖然實(shí)戰(zhàn)演習(xí)提供了寶貴的訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)，其范圍仍然是有限的：它們需要大量的時(shí)間、準(zhǔn)備和資源來執(zhí)行，因此，它們只在幾個(gè)固定地點(diǎn)進(jìn)行，每年只進(jìn)行幾次。

另一方面，以教室、在職培訓(xùn)、模擬器、手冊(cè)、書籍和在線培訓(xùn)工具為中心的培訓(xùn)計(jì)劃。它們提供的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練：它們的較低成本使它們?cè)谌蚍秶鷥?nèi)廣為使用。但這樣的訓(xùn)練策略本身，并不能讓軍事人員為真正的戰(zhàn)場(chǎng)體驗(yàn)做好準(zhǔn)備。

這種傳統(tǒng)的折衷方案——進(jìn)行一些昂貴的實(shí)戰(zhàn)演習(xí)，或提供廣泛的靜態(tài)訓(xùn)練工具——現(xiàn)在正努力在當(dāng)今的軍事環(huán)境中保持相關(guān)性。具體來說，它對(duì)軍事領(lǐng)導(dǎo)人提出了兩個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)：在預(yù)算不斷縮減的情況下提供體驗(yàn)價(jià)值，以及管理數(shù)字原住民進(jìn)入服務(wù)的期望。

復(fù)雜性、訪問和成本對(duì)培訓(xùn)的豐富性提出了挑戰(zhàn)

美國(guó)國(guó)防部繼續(xù)投資于固定中心地點(diǎn)的實(shí)戰(zhàn)演習(xí)，這些地點(diǎn)需要使用高度專業(yè)化的裝備進(jìn)行復(fù)雜而密集的后勤準(zhǔn)備，例如高性能隱形飛機(jī)、艦艇、先進(jìn)雷達(dá)或彈藥。然而，即使在所需裝備可用的情況下，由于技術(shù)、安全甚至法規(guī)的限制，一些訓(xùn)練環(huán)境往往不能準(zhǔn)確地表示戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境。在某些情況下，由于擔(dān)心泄露有關(guān)美國(guó)戰(zhàn)術(shù)和能力的敏感信息或美國(guó)軍方對(duì)對(duì)手戰(zhàn)術(shù)和能力的了解，現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練可能受到限制。

地理上的限制也可能帶來諸如規(guī)模、交通和惡劣天氣條件等挑戰(zhàn)。甚至擔(dān)心訓(xùn)練對(duì)附近野生動(dòng)物或?yàn)l危物種的影響也會(huì)限制訓(xùn)練的范圍和規(guī)模。例如，審計(jì)人員最近發(fā)現(xiàn)，支持美國(guó)印支太平洋司令部航空部隊(duì)的訓(xùn)練范圍太小、經(jīng)費(fèi)不足、無法進(jìn)入和過時(shí)，無法支持分配給司令部的部隊(duì)的航空準(zhǔn)備工作。結(jié)果導(dǎo)致其中一些部隊(duì)因無法訓(xùn)練而被評(píng)估為沒有做好任務(wù)準(zhǔn)備。

當(dāng)然，現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)也很昂貴。一個(gè)包含數(shù)千名軍事人員的訓(xùn)練演習(xí)，僅差旅費(fèi)和賬單就要花費(fèi)數(shù)百萬美元。為解決軍事裝備的磨損問題，有相當(dāng)大的維修費(fèi)用，但為解決臨時(shí)撤離正常工作地點(diǎn)的軍人受到干擾的連鎖反應(yīng)，仍有額外費(fèi)用。

今天的軍人對(duì)訓(xùn)練的期望更高

對(duì)于大多數(shù)新兵來說，最受歡迎的娛樂形式往往是電子游戲。在培訓(xùn)方面，許多人期望同一類型的培訓(xùn)環(huán)境不僅包括生動(dòng)的細(xì)節(jié)，還包括深入的基于場(chǎng)景的故事講述。然而，部署到校舍的大多數(shù)服務(wù)人員可能仍然會(huì)遇到教室、印刷手冊(cè)和有限的基于平板電腦的工具。

更為罕見的是，如果有的話，今天的美國(guó)國(guó)防部訓(xùn)練方法產(chǎn)生、捕獲和利用的性能數(shù)據(jù)的多樣性和數(shù)量，可以迅速提高訓(xùn)練的有效性和效率。許多先進(jìn)的商業(yè)培訓(xùn)技術(shù)正在集成傳感器、云計(jì)算、人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)、三維建模、虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR和AR）。雖然這些技術(shù)及其身臨其境的體驗(yàn)極大地提高了技能的獲得和保持能力，但更關(guān)鍵的是，它們還可以生成大量關(guān)于受訓(xùn)者表現(xiàn)的數(shù)據(jù)，從而使培訓(xùn)個(gè)性化，更有效地解決他或她的技能差距。由于缺乏數(shù)據(jù)利用，如今的軍事訓(xùn)練方案幾乎沒有今天的戰(zhàn)備需要的那么有效和迅速。

總而言之，這些挑戰(zhàn)限制了美國(guó)軍事人員訓(xùn)練的程度和程度，以及訓(xùn)練在使他們?yōu)閼?yīng)戰(zhàn)時(shí)可能面臨的情況做好準(zhǔn)備方面的效力。

一個(gè)新的視角：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的沉浸式訓(xùn)練為提高準(zhǔn)備度提供了現(xiàn)實(shí)性和可承受性

在提供豐富的虛擬體驗(yàn)和低成本的便攜性的前提下，身臨其境的訓(xùn)練還為提高軍事戰(zhàn)備水平和應(yīng)對(duì)當(dāng)今制約軍事訓(xùn)練的挑戰(zhàn)提供了巨大的機(jī)會(huì)。但要真正改變訓(xùn)練，領(lǐng)導(dǎo)者必須利用先進(jìn)傳感器在整個(gè)沉浸式環(huán)境中捕獲的可用數(shù)據(jù)。通過使用先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析，領(lǐng)導(dǎo)者可以立即洞察培訓(xùn)的有效性以及需要更多培訓(xùn)的地方。

沉浸式訓(xùn)練打破了長(zhǎng)期以來在軍事訓(xùn)練中豐富性和可及性之間的二分法。以前，如果服務(wù)人員以高度的真實(shí)感進(jìn)行基于模擬的培訓(xùn)，他們將需要前往大型模擬器所在的固定地點(diǎn)。這種機(jī)會(huì)往往是有限的。今天的沉浸式解決方案提供了豐富、高保真的體驗(yàn)，但它們也經(jīng)常是移動(dòng)的，允許在需要的時(shí)候隨時(shí)提供培訓(xùn)，而不受天氣或其他限制。即使是一個(gè)小型的前方部署部隊(duì)，也可以使用頭戴式顯示器、筆記本電腦和其他移動(dòng)設(shè)備完成真實(shí)的反空中無人機(jī)訓(xùn)練。飛行員訓(xùn)練的某些方面也是如此。一個(gè)便攜式保護(hù)箱可以容納電子和計(jì)算機(jī)的能力，再加上用于實(shí)際飛行訓(xùn)練的頭戴式顯示器，可以接觸到許多用戶并生成有價(jià)值的數(shù)據(jù)。

身臨其境的訓(xùn)練也能夠繞過許多傳統(tǒng)的限制，今天的現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練看到。例如，它使培訓(xùn)能夠應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)、昂貴或難以在實(shí)際環(huán)境中復(fù)制的情況，例如飛行員撤離或恐怖襲擊后的第一反應(yīng)程序。

隨著沉浸式解決方案的數(shù)據(jù)和模擬技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展，其成本也穩(wěn)步下降。十年前，一個(gè)多人的模擬，用一個(gè)只跟蹤學(xué)生有限動(dòng)作的圓頂投影儀，可能花費(fèi)了100多萬美元。現(xiàn)在，市面上可買到的具有眼睛跟蹤功能的耳機(jī)，再加上跟蹤其他身體運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，價(jià)格僅為這個(gè)數(shù)字的一小部分。

此外，頭戴式顯示器在計(jì)算能力和逼真度方面的持續(xù)改進(jìn)，使用戶對(duì)真實(shí)世界和虛擬世界的感知之間的差距不斷縮小。其結(jié)果是一個(gè)身臨其境的訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)，是高度現(xiàn)實(shí)和高效的。事實(shí)上，培訓(xùn)專家的總體觀點(diǎn)是，沉浸式技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)成熟的水平，可以加強(qiáng)準(zhǔn)備，并增強(qiáng)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練。

然而，與大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)練習(xí)培訓(xùn)不同，沉浸式培訓(xùn)收集用戶的身體動(dòng)作、反應(yīng)時(shí)間和眼動(dòng)等特征的數(shù)據(jù)。頭戴式耳機(jī)結(jié)合眼睛跟蹤功能和身體傳感器，讓培訓(xùn)師能夠在毫秒內(nèi)了解學(xué)員在看什么，他們正在采取什么行動(dòng)，他們的身體姿勢(shì)是什么。這些數(shù)據(jù)使教師能夠個(gè)性化培訓(xùn)，并以常規(guī)培訓(xùn)無法實(shí)現(xiàn)的方式提高整體準(zhǔn)備度。

因?yàn)樗菙?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，沉浸式訓(xùn)練可以實(shí)時(shí)地適應(yīng)學(xué)員的需求。這意味著受訓(xùn)者可以在他們掙扎的領(lǐng)域接受更多的培訓(xùn)，而在他們已經(jīng)掌握的領(lǐng)域接受更少的培訓(xùn)。例如，為了提高學(xué)員在模擬武裝沖突中的反應(yīng)時(shí)間或準(zhǔn)確性，沉浸式訓(xùn)練工具會(huì)精確跟蹤學(xué)員將武器指向何處、眼睛聚焦何處、使用武器需要多長(zhǎng)時(shí)間、鎖定目標(biāo)并扣動(dòng)扳機(jī)。身臨其境的培訓(xùn)工具也可以通過引入額外的因素或?qū)傩詠硇薷哪M，從而調(diào)用為受訓(xùn)者定制的更好的培訓(xùn)響應(yīng)。這甚至可以與更先進(jìn)的傳感器系統(tǒng)相結(jié)合，例如來自商業(yè)高端運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的傳感器系統(tǒng)，從而形成一個(gè)完整的身體數(shù)據(jù)管道。

軍事領(lǐng)導(dǎo)人已經(jīng)被這些進(jìn)步如何幫助軍事訓(xùn)練的重新構(gòu)想所鼓舞。美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)指揮官羅伯特·內(nèi)勒將軍說，美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)正在努力利用虛擬和建設(shè)性的訓(xùn)練環(huán)境，用更好的工具訓(xùn)練更高級(jí)別的工作人員，并把重點(diǎn)放在領(lǐng)導(dǎo)人身上。在技術(shù)的推動(dòng)下，增加海軍陸戰(zhàn)隊(duì)空勤特遣部隊(duì)各分隊(duì)在實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練場(chǎng)或作戰(zhàn)前在精神和體力緊張的環(huán)境中所能完成的訓(xùn)練量參與并加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)。美國(guó)陸軍高級(jí)訓(xùn)練官員瑪麗亞·熱爾瓦伊斯少將說，這項(xiàng)努力是最具革命性的事情，這是美國(guó)陸軍訓(xùn)練的第二次革命。

沉浸式訓(xùn)練已經(jīng)通過數(shù)據(jù)科學(xué)提供了更好的準(zhǔn)備

美國(guó)軍方的一系列沉浸式訓(xùn)練已經(jīng)產(chǎn)生了戰(zhàn)備紅利。下面是幾個(gè)例子：

軍事演習(xí)計(jì)劃：國(guó)防部領(lǐng)導(dǎo)人強(qiáng)調(diào)，需要一個(gè)所謂的需求點(diǎn)計(jì)劃和訓(xùn)練工具，其中包括人工智能驅(qū)動(dòng)的工具，以協(xié)助演習(xí)計(jì)劃。一種解決方案是一種被稱為桌面指揮官（Tabletop Commander）的沉浸式訓(xùn)練系統(tǒng)，這是一種下一代戰(zhàn)場(chǎng)模擬，它利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和算法，根據(jù)給定的參數(shù)構(gòu)建一個(gè)用于軍事演習(xí)的虛擬戰(zhàn)場(chǎng)。還可以添加對(duì)手、天氣系統(tǒng)、非可視組件（如網(wǎng)絡(luò)連接和電源）和其他數(shù)據(jù)集，以方便演習(xí)規(guī)劃、建模和仿真。

對(duì)抗簡(jiǎn)易爆炸裝置（IED）的訓(xùn)練：國(guó)防部正在將沉浸式訓(xùn)練作為被動(dòng)的、由指導(dǎo)員領(lǐng)導(dǎo)的反IED訓(xùn)練的一種替代方法，通過整合AR來促進(jìn)在真實(shí)的戶外環(huán)境中的主動(dòng)、自主學(xué)習(xí)。結(jié)合了AR和ipad，軍方使用了一個(gè)顯示關(guān)鍵訓(xùn)練元素三維可視化的應(yīng)用程序。該應(yīng)用程序使用標(biāo)準(zhǔn)的游戲和教學(xué)設(shè)計(jì)元素，如評(píng)分，排行榜和知識(shí)檢查的形式，互動(dòng)測(cè)驗(yàn)，以鼓勵(lì)用戶參與和加強(qiáng)學(xué)習(xí)目標(biāo)。用戶可以在進(jìn)入一個(gè)方便的會(huì)話之前，利用自己的時(shí)間進(jìn)行培訓(xùn)，以提高他們的理解力。該系統(tǒng)為其他軍事領(lǐng)域的移動(dòng)AR訓(xùn)練應(yīng)用以及潛在的VR版本的訓(xùn)練打開了大門。

轉(zhuǎn)變海軍維修訓(xùn)練方式：海軍正在利用沉浸式訓(xùn)練，通過集成前沿AR設(shè)備和云計(jì)算架構(gòu)，培養(yǎng)技術(shù)人員為潛艇投標(biāo)船承擔(dān)復(fù)雜的維修程序。數(shù)百個(gè)維護(hù)過程可以創(chuàng)建并存儲(chǔ)在一個(gè)安全的云中，并由水手在需要的時(shí)候訪問，以經(jīng)濟(jì)、快速的方式提供性能。此外，使用此應(yīng)用程序，海軍可以節(jié)省數(shù)千美元的旅行費(fèi)用。沉浸式培訓(xùn)可使現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)不足的人員做好準(zhǔn)備，而不是將訓(xùn)練有素的技術(shù)人員空運(yùn)到偏遠(yuǎn)地區(qū)執(zhí)行復(fù)雜的維護(hù)程序。

沉浸式訓(xùn)練技術(shù)正在迅速發(fā)展，已經(jīng)超過了性能水平和成本點(diǎn)，使其成為一種負(fù)擔(dān)得起和高效的工具，提供現(xiàn)實(shí)的軍事訓(xùn)練。此外，沉浸式培訓(xùn)技術(shù)與利用這些技術(shù)獲取的大量數(shù)據(jù)的策略結(jié)合起來，可以創(chuàng)造出以前不存在的全新的培訓(xùn)機(jī)會(huì)。通過有效利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的沉浸式訓(xùn)練，軍事培訓(xùn)師將能夠提供更大的覆蓋范圍、現(xiàn)實(shí)性和可承受性，從而提高戰(zhàn)備狀態(tài)。

本文來源：圣斯沃茨

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