国防部建筑框架的演变

国防部建筑框架(DODAF)自其成立以来一直是调整复杂军事系统、流程和数据的基石。 最初旨在规范国防部如何描述、相互连接和分析建筑,DODAF现在面临一个漏洞点。 人工智能、云土基础设施和网络威胁的快速发展要求从根本上重新思考建筑框架的开发和部署。 本文审视了界定下一代军事建筑框架的关键趋势和创新,重点是实际应用和战略影响。

趋势1:AI-增强建筑模型

最转型的趋势是人工智能和机器学习直接融入DODAF模型化过程. 传统的建筑观是静态文件或模型系统工程(MBSE)的表示,需要人工更新. AI通过使动态,自我调整的模型能够学习操作数据和模拟结果来改变这一点. 例如,机器学习算法可以自动检测DODAF不同观点之间的不一致,比如操作视图(OV)和系统视图(SV)不匹配,并标注它们为人类审查,这减少了人工交叉检查的时间,提高了结构评估的准确性.

此外,AI动力工具可以从高层次的要求产生候选架构,让人类建筑师专注于验证而不是人工创建. 国防创新股和其他组织已经在探索军事系统架构的基因设计方法。 正如 RAND研究所强调的那样,这些能力直接解决了联合全域行动(JADO)日益复杂的问题,在其中,系统必须同时在陆地、海洋、空中、空间和网络空间上进行互操作。

趋势2:云与联邦结构

国防部转向云计算,特别是通过联合战斗云能力(JWCC),对DODAF有着深远的影响。 传统的架构存储器常常被分散在单个程序或服务中。 现代DODAF的应用必须支持跨越多个分类域和云的联邦架构。 这需要数据交换标准,比如SysML的DoDAF和MODF(UPDM)的统一配置,但也需要转向API-第一设计,其中建筑数据可以被分析平台、模拟引擎和运行的仪表板实时消耗。

数据网格原理等创新正在试验中,允许不同的指令拥有并服务其建筑数据,同时仍然能够实现一个连贯的企业视图. DoD数据策略强调数据可见,可访问,可理解,可连接,可信赖,互操作,安全(VAULTIS). 未来DODAF产品需要符合这些原则,从静态文档转移到支持自动决策的可查询数据集.

趋势3:业务架构数字双胞胎

数字双子技术——创建物理系统的高真实性虚拟复制品——正在超越单个平台,将整个架构都包含在内. 对于DODAF来说,这意味着构建业务能力组合的数码双胞胎,使指挥官能够在现场架构上运行"什么——如果"的情景. 例如,一个剧院通信网络的数字双子可以摄取实时信号数据,预测性能退化,并自动提出与现有架构框架相一致的替代路由配置.

价值延伸到了获取生命周期。 程序管理员可以在投入资源之前使用数字双胞胎测试架构变化。 国防获取大学[ 发布了将数字双胞胎与技术风险管理相结合的指南。 未来,DODAF的观点可能会被产生为持续的数字双环境的直接产出,从而减轻了人工架构文件的负担,同时增加了忠贞度。

创新:建筑数据完整性的区链

随着军事架构的相互连接,确保建筑数据的来源和完整性变得至关重要. 屏蔽链技术为记录DODAF文物的改变提供了不可改变的分类账,如系统接口定义或操作节点连接的版本历史,这可以防止未经授权的修改,并为认证和安全审查提供防篡改的审计线索.

虽然军需品中的区块链采用还很新生,但国防部的物流和供应链业务中的试点方案证明了其可行性。 将这一框架扩展到架构框架,将使联合部队能够信任不同分类级别和联盟伙伴之间共享的建筑数据。 NIST区块链概览[提供了一个基础理解,可以适应DODAF特定使用案例,如自动化执行架构规则的智能合同。

网络安全为第一流视图

网络安全考虑传统上植根于其他DODAF观点或单独的风险管理框架(RMF ) 。 未来的DODAF必须把网络安全作为一个独特的、一流的建筑观点 — — 一些专家称之为“循环景观 ” 。 这一观点将明确模拟攻击表面、防御层、威胁载体和网络复原力指标,以衡量建筑中的每一要素。

网络安全成熟模式认证(CMMC)和DoD的零信任参考架构等新标准需要能够证明符合的建筑文物. DODAF可以作为权威语言来描述零信任执行,将特定安全控制映射到系统功能和数据流. DOD零信任战略明确要求架构驱动的安全;DODAF进化是使该战略投入运行的核心.

互操作性挑战和标准的演变

随着DODF的扩展,将新技术纳入其中,与相关框架的互操作性仍然是一个长期的挑战。 北约架构框架(NAF)和联合王国的MODAF已经通过UPDM标准与DODAF汇合。 然而,技术变革的速度意味着必须更频繁地更新这些统一配置图。 正在探索基于肿瘤的整合(使用OWL或RDF)等创新,以便允许多样性架构框架在不需要单一统一元件的情况下相互操作。 这将让美国力量能够与使用不同框架的联盟伙伴无缝地整合建筑数据,只要它们具有共同的语义基础。

对象管理小组等标准机构也在为结构框架交换制定新的规格,这些规格将利用图表数据库和链接数据。 国防部参与这些工作,确保DODAF仍然具有全球意义。

平衡创新与治理

国防部在接受新技术的同时,必须保持严格的治理,确保架构具有权威性、一致性和可用于获取决策。 挑战在于避免“因PowerPoint而死”或过度模式,从而减缓敏捷发展。 未来的DODAF实施应该采取分级方法:快速原型和实验的轻量级架构描述,以及主要获取方案的全真性框架。 这种灵活性通常被称为“architectural moduleity ” , 允许创新而不会牺牲纪律。

建筑治理机构必须演化,将数据科学家和网络安全专家与传统的系统工程师一起纳入其中。

结论:下一代框架

发自海外的DODAF的未来不仅仅是更新文件,而是改变国防部如何构思、设计和发展其系统系统。 AI和机器学习将自动化常规建筑任务,让人类专家能够专注于战略权衡。云和数字双子技术将让建筑实体成为应对现实世界操作的活实体。 板链将维护国家安全决策所依赖的建筑数据的完整性。 而网络安全将成为一个明确、可操作的视角,而不是一个事后思考。

这些创新带来了挑战:跨联盟的互操作性、持续劳动力培训的必要性以及防止混乱所需的治理。 但方向是明确的。 通过将这些趋势纳入官方发展援助基金的核心,国防部可以确保其建筑框架不仅具有相关性,而且对于在同行竞争时代保持过度竞争也是必不可少的。 下一代军事架构将是动态的、数据驱动的、具有弹性的、公平性的,国防部必须抓住这些框架为2030年及以后的战友服务。