User:Seka01

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

Výsledky simulace s uvedenými parametry (5,76MB) a s rozšířenými parametry (1,71GB) jsou k dispozici na vyžádání