Difference between revisions of "User:Seka01"
(zakladni layout) |
m (doplnění výsledků) |
||
| Line 3: | Line 3: | ||
=== Definice problému === | === Definice problému === | ||
| − | Moderní vojenské operace zahrnují patrolní mise v různých typech terénu, kde malé jednotky vojáků musí prohledávat území a případně se střetnout s nepřátelskými silami. Podle Základního řádu ozbrojených sil České republiky má voják povinnost | + | Moderní vojenské operace zahrnují patrolní mise v různých typech terénu, kde malé jednotky vojáků musí prohledávat území a případně se střetnout s nepřátelskými silami. Podle Základního řádu ozbrojených sil České republiky má voják povinnost „připravovat se k obraně vlasti a plnění úkolů“ a „znát bojové charakteristiky výzbroje a výstroje“. Analýzy reálných situací z časopisu A-Report, jako je incident „Útoku se nedalo zabránit“, ukazují kritickou důležitost taktického plánování a volby správné strategie pro úspěch mise. |
Problém, který simulace řeší: Jaký vliv má typ terénu, počet vojáků, jejich morálka, dostupnost podpory a taktické rozhodování na pravděpodobnost úspěchu patrolní mise? Které faktory jsou nejkritičtější pro přežití patroly a splnění mise? | Problém, který simulace řeší: Jaký vliv má typ terénu, počet vojáků, jejich morálka, dostupnost podpory a taktické rozhodování na pravděpodobnost úspěchu patrolní mise? Které faktory jsou nejkritičtější pro přežití patroly a splnění mise? | ||
| Line 11: | Line 11: | ||
Pro řešení problému byla zvolena multiagentní simulace v prostředí NetLogo. Tato metoda umožňuje modelovat složité interakce mezi vojáky, nepřáteli a prostředím s náhodnými prvky odpovídajícími realitě vojenských operací. | Pro řešení problému byla zvolena multiagentní simulace v prostředí NetLogo. Tato metoda umožňuje modelovat složité interakce mezi vojáky, nepřáteli a prostředím s náhodnými prvky odpovídajícími realitě vojenských operací. | ||
| − | Zdůvodnění výběru metody: | + | '''Zdůvodnění výběru metody:''' |
| − | Multiagentní přístup reflektuje decentralizované rozhodování jednotlivých vojáků | + | * Multiagentní přístup reflektuje decentralizované rozhodování jednotlivých vojáků |
| + | * NetLogo umožňuje implementaci složitých taktických scénářů s náhodnými prvky | ||
| + | * Možnost experimentování s různými parametry podle reálných vojenských dat | ||
| + | * Vizualizace pohybu a interakcí pro lepší pochopení dynamiky | ||
| − | + | '''Alternativní metody:''' | |
| − | + | * Deterministické výpočty by nepostihly náhodnost bojových situací | |
| − | + | * Systémová dynamika by nezohlednila individuální chování agentů | |
| − | + | * Diskrétní simulace by byla příliš zjednodušená pro komplexnost vojenských operací | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | Deterministické výpočty by nepostihly náhodnost bojových situací | ||
| − | |||
| − | Systémová dynamika by nezohlednila individuální chování agentů | ||
| − | |||
| − | Diskrétní simulace by byla příliš zjednodušená pro komplexnost vojenských operací | ||
=== Detailní popis modelu === | === Detailní popis modelu === | ||
| − | ==== | + | ==== Model agentů ==== |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | + | '''Vojáci (Soldiers)''' | |
| + | * Počet: 7–13 (nastavitelný parametr) | ||
| + | * Vlastnosti: morálka (0–1), munice (30 nábojů), pozice ve formaci | ||
| + | * Chování: pohyb podle waypoints, detekce nepřátel, boj, přivolání podpory | ||
| + | * Reakce na ztráty: pokles morálky ovlivňuje chování (útok/obrana/ústup) | ||
| − | + | '''Nepřátelé (Enemies)''' | |
| − | + | * Počet: 13–25 | |
| − | Typy: stacionární, náhodná patrola, ambush | + | * Typy: stacionární, náhodná patrola, záloha (ambush) |
| − | + | * Vlastnosti: morálka (0.8), munice (20 nábojů) | |
| − | Vlastnosti: morálka (0.8), munice (20 nábojů) | + | * Taktika: vyhledávání krytů, reakce na detekci vojáků |
| − | |||
| − | Taktika: vyhledávání krytů, reakce na detekci vojáků | ||
==== Prostředí ==== | ==== Prostředí ==== | ||
Typy terénu: | Typy terénu: | ||
| + | * Les: kryt = 1, náročnost pohybu = 1.5, snížená viditelnost | ||
| + | * Městský terén: kryt = 2, náročnost pohybu = 0.8 | ||
| + | * Vodní plocha: kryt = 0, náročnost pohybu = 3.0 | ||
| + | * Otevřený terén: kryt = 0, náročnost pohybu = 1.0 | ||
| − | + | Parametry prostředí: | |
| − | + | * forest-density: 20–50 % | |
| − | + | * urban-density: 15 % (konstantní) | |
| − | + | * water-density: 12 % (konstantní) | |
| − | + | * elevation-variance: 50 (konstantní) | |
| − | + | * vision-range: 3–10 | |
| − | |||
| − | |||
| − | Parametry: | ||
| − | |||
| − | forest-density: | ||
| − | |||
| − | urban-density: | ||
| − | |||
| − | water-density: | ||
| − | |||
| − | elevation-variance: | ||
| − | |||
| − | vision-range: | ||
==== Taktické scénáře ==== | ==== Taktické scénáře ==== | ||
Trasy patroly: | Trasy patroly: | ||
| − | + | * Scenario 0: Obvodová patrola | |
| − | Scenario 0: Obvodová patrola | + | * Scenario 1: Diagonální průchod |
| − | + | * Random: Náhodné body | |
| − | Scenario 1: Diagonální průchod | + | * Sweep: Systematické prohledávání |
| − | |||
| − | Random: | ||
| − | |||
| − | Sweep: Systematické prohledávání | ||
Reakce na kontakt: | Reakce na kontakt: | ||
| + | * Aggressive – útok | ||
| + | * Defensive – obrana | ||
| + | * Retreat – ústup | ||
| + | * Support-available – možnost přivolání posil | ||
| − | + | ==== Pravděpodobnosti ==== | |
| − | + | Podle reálných vojenských podkladů a A-Reportu: | |
| + | * Základní šance zásahu vojáka: 60 % | ||
| + | * Základní šance zásahu nepřítele: 45 % | ||
| + | * Kryt zvyšuje šanci na přežití o 10–20 % | ||
| + | * Lesní terén snižuje viditelnost o 30 % | ||
| + | * Rychlost pohybu: 0.3, ovlivněna typem terénu | ||
| − | + | === Výsledky === | |
| − | + | Simulace zahrnovala 128 unikátních scénářů (kombinace parametrů). | |
| − | ==== | + | ==== Celková úspěšnost mise ==== |
| + | * Průměrná pravděpodobnost úspěchu: '''54,5 %''' | ||
| + | * Úspěšnost je silně ovlivněna prostředím, velikostí jednotky a taktikou. | ||
| − | + | ==== Vliv počtu vojáků ==== | |
| + | * Průměr: 8,6 vojáků | ||
| + | * Úspěšnost výrazně klesá při malém počtu vojáků (< 8) | ||
| + | * Zvýšení počtu nad 11 přináší jen malý dodatečný přínos | ||
| − | + | ==== Vliv nepřátel ==== | |
| + | * Průměrný počet: 19,2 | ||
| + | * Průměrně přežívá 10,7 nepřátel – často nedochází k úplnému zneškodnění | ||
| + | * Průměrný počet střetů: 20,5 | ||
| − | + | ==== Vliv terénu a viditelnosti ==== | |
| + | * Forest-density (20–50 %) je klíčovým faktorem pro nenadálý kontakt | ||
| + | * Parametry urban-density, water-density a elevation-variance byly konstantní | ||
| + | * Vision-range (dosah vidění) měl vliv na rychlost reakce i úspěšnost | ||
| − | + | ==== Doporučení ==== | |
| − | + | * Optimální velikost jednotky: 9–11 vojáků | |
| − | + | * Defenzivní reakce a dostupnost podpory výrazně zvyšují šanci na úspěch | |
| − | + | * Agresivní postup v hustě zalesněném terénu je rizikový | |
| − | + | * Další analýza by se měla zaměřit na kombinace patrol-type a soldier-reaction | |
| − | |||
| − | === | ||
| − | |||
| − | |||
=== Reference === | === Reference === | ||
| Line 127: | Line 117: | ||
Wilensky, U. (1999). NetLogo. http://ccl.northwestern.edu/netlogo/. Center for Connected Learning and Computer-Based Modeling, Northwestern University, Evanston, IL. | Wilensky, U. (1999). NetLogo. http://ccl.northwestern.edu/netlogo/. Center for Connected Learning and Computer-Based Modeling, Northwestern University, Evanston, IL. | ||
| − | === Kód === | + | === Kód a výsledky === |
| − | [[File:armada.nlogo]] | + | |
| + | [[File:armada.nlogo]] - kód simulace | ||
| + | |||
| + | [[File:armada experiment-table3.csv]] - výsledky simulace s uvedenými parametry | ||
| + | |||
| + | [[File:armada experiment-table.csv]] - výsledky simulace s rozšířenými parametry (velikost 1,71GB) | ||
Revision as of 13:58, 4 June 2025
Contents
Simulace vojenské patroly a střetu s nepřítelem
Definice problému
Moderní vojenské operace zahrnují patrolní mise v různých typech terénu, kde malé jednotky vojáků musí prohledávat území a případně se střetnout s nepřátelskými silami. Podle Základního řádu ozbrojených sil České republiky má voják povinnost „připravovat se k obraně vlasti a plnění úkolů“ a „znát bojové charakteristiky výzbroje a výstroje“. Analýzy reálných situací z časopisu A-Report, jako je incident „Útoku se nedalo zabránit“, ukazují kritickou důležitost taktického plánování a volby správné strategie pro úspěch mise.
Problém, který simulace řeší: Jaký vliv má typ terénu, počet vojáků, jejich morálka, dostupnost podpory a taktické rozhodování na pravděpodobnost úspěchu patrolní mise? Které faktory jsou nejkritičtější pro přežití patroly a splnění mise?
Metoda
Pro řešení problému byla zvolena multiagentní simulace v prostředí NetLogo. Tato metoda umožňuje modelovat složité interakce mezi vojáky, nepřáteli a prostředím s náhodnými prvky odpovídajícími realitě vojenských operací.
Zdůvodnění výběru metody:
- Multiagentní přístup reflektuje decentralizované rozhodování jednotlivých vojáků
- NetLogo umožňuje implementaci složitých taktických scénářů s náhodnými prvky
- Možnost experimentování s různými parametry podle reálných vojenských dat
- Vizualizace pohybu a interakcí pro lepší pochopení dynamiky
Alternativní metody:
- Deterministické výpočty by nepostihly náhodnost bojových situací
- Systémová dynamika by nezohlednila individuální chování agentů
- Diskrétní simulace by byla příliš zjednodušená pro komplexnost vojenských operací
Detailní popis modelu
Model agentů
Vojáci (Soldiers)
- Počet: 7–13 (nastavitelný parametr)
- Vlastnosti: morálka (0–1), munice (30 nábojů), pozice ve formaci
- Chování: pohyb podle waypoints, detekce nepřátel, boj, přivolání podpory
- Reakce na ztráty: pokles morálky ovlivňuje chování (útok/obrana/ústup)
Nepřátelé (Enemies)
- Počet: 13–25
- Typy: stacionární, náhodná patrola, záloha (ambush)
- Vlastnosti: morálka (0.8), munice (20 nábojů)
- Taktika: vyhledávání krytů, reakce na detekci vojáků
Prostředí
Typy terénu:
- Les: kryt = 1, náročnost pohybu = 1.5, snížená viditelnost
- Městský terén: kryt = 2, náročnost pohybu = 0.8
- Vodní plocha: kryt = 0, náročnost pohybu = 3.0
- Otevřený terén: kryt = 0, náročnost pohybu = 1.0
Parametry prostředí:
- forest-density: 20–50 %
- urban-density: 15 % (konstantní)
- water-density: 12 % (konstantní)
- elevation-variance: 50 (konstantní)
- vision-range: 3–10
Taktické scénáře
Trasy patroly:
- Scenario 0: Obvodová patrola
- Scenario 1: Diagonální průchod
- Random: Náhodné body
- Sweep: Systematické prohledávání
Reakce na kontakt:
- Aggressive – útok
- Defensive – obrana
- Retreat – ústup
- Support-available – možnost přivolání posil
Pravděpodobnosti
Podle reálných vojenských podkladů a A-Reportu:
- Základní šance zásahu vojáka: 60 %
- Základní šance zásahu nepřítele: 45 %
- Kryt zvyšuje šanci na přežití o 10–20 %
- Lesní terén snižuje viditelnost o 30 %
- Rychlost pohybu: 0.3, ovlivněna typem terénu
Výsledky
Simulace zahrnovala 128 unikátních scénářů (kombinace parametrů).
Celková úspěšnost mise
- Průměrná pravděpodobnost úspěchu: 54,5 %
- Úspěšnost je silně ovlivněna prostředím, velikostí jednotky a taktikou.
Vliv počtu vojáků
- Průměr: 8,6 vojáků
- Úspěšnost výrazně klesá při malém počtu vojáků (< 8)
- Zvýšení počtu nad 11 přináší jen malý dodatečný přínos
Vliv nepřátel
- Průměrný počet: 19,2
- Průměrně přežívá 10,7 nepřátel – často nedochází k úplnému zneškodnění
- Průměrný počet střetů: 20,5
Vliv terénu a viditelnosti
- Forest-density (20–50 %) je klíčovým faktorem pro nenadálý kontakt
- Parametry urban-density, water-density a elevation-variance byly konstantní
- Vision-range (dosah vidění) měl vliv na rychlost reakce i úspěšnost
Doporučení
- Optimální velikost jednotky: 9–11 vojáků
- Defenzivní reakce a dostupnost podpory výrazně zvyšují šanci na úspěch
- Agresivní postup v hustě zalesněném terénu je rizikový
- Další analýza by se měla zaměřit na kombinace patrol-type a soldier-reaction
Reference
Ministerstvo obrany České republiky. Základní vojenský řád ozbrojených sil České republiky. Praha: MO ČR, 2023. Dostupné z: https://mocr.mo.gov.cz/assets/informacni-servis/povinne-informace/1-uredni-deska/zakon-106/odp/priloha-c--1-1_25.pdf
A-Report: Časopis o bezpečnosti a obraně. (2018). Útoku se nedalo zabránit. Číslo 9. Praha: Ministerstvo obrany České republiky. Dostupné z: https://mocr.mo.gov.cz/assets/multimedia-a-knihovna/casopisy/a-report/ar9_2018.pdf
A-Report: Časopis o bezpečnosti a obraně. (2019). Pod ostrou palbou. Číslo 10. Praha: Ministerstvo obrany České republiky. Dostupné z: https://mocr.mo.gov.cz/assets/multimedia-a-knihovna/casopisy/a-report/ar10_2019.pdf
Wilensky, U. (1999). NetLogo. http://ccl.northwestern.edu/netlogo/. Center for Connected Learning and Computer-Based Modeling, Northwestern University, Evanston, IL.
Kód a výsledky
File:Armada.nlogo - kód simulace
File:Armada experiment-table3.csv - výsledky simulace s uvedenými parametry
File:Armada experiment-table.csv - výsledky simulace s rozšířenými parametry (velikost 1,71GB)
