From the History of Mathematical Modeling Military Operations in Russia (1900-1917)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article is devoted to the original mathematical models of combat operations developed in Russia at the beginning of the XX century. One of the first works in which approaches to mathematical modeling of military operations were outlined can be considered an article by Y. Karpov «Tactics of fortress artillery», published in 1906. It considered the task of defending the fortress from attacking enemy infantry chains. Based on the idea of the attackers overcoming the line of defense, mathematical relations were obtained linking the parameters of the shot of the shrapnel charge with the movements of the infantryman. Similarly, the task of using a machine gun for the defense of the fortress was considered. After analyzing the obtained ratios, Y. Karpov came to the conclusion that all means of defense of the fortress can be correlated through the length of the area defended by this means. P. Nikitin developed Y. Karpov's ideas. He considered a wide range of means of destruction. Based on the results of the research, the author made recommendations on the distribution of forces and means in the defense of fortresses. M. Osipov in 1915 published vivid and original models of two-way combat operations, a year earlier than the well-known Lanchester theory. Summing up the numbers of the fighting sides at infinitesimal intervals of time, and then moving to the limits, he obtains linear and quadratic laws of the influence of the ratio of the number of the fighting sides on their losses, and explores heterogeneous means of destruction. All this is verified by the practice of various battles. M. Osipov showed that the coefficients in the laws of losses depend on the training of personnel, terrain, the presence of fortifications, the moral and psychological state of the troops, etc. Based on the results of mathematical modeling, M. Osipov for the first time substantiated a number of provisions of the art of war. He showed that neither linear nor quadratic laws of losses in general do not correspond to the practice of the battles conducted. For ease of use at that level of computer technology development and to obtain a more reliable result, M. Osipov proposed using the degree of "three second" in the laws of losses, although he himself understood its approximate nature. Much attention is paid to the problem of authorship, the search for a prototype of the creator of the first two-sided model of combat operations, and the application of theory to solve modern applied problems.

About the authors

R. M Yusupov

St. Petersburg Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences (SPC RAS)

Email: yusupov@iias.spb.su
14-th Line V.O. 39

V. P Ivanov

St. Petersburg Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences (SPC RAS)

Email: vpivanov.spb.ru@gmail.com
14-th Line V.O. 39

References

  1. Карпов Я. Тактика крепостной артиллерии. Военный сборник. 1906. Т. 11. С. 81–92.
  2. Никитин П. Организация и боевая деятельность артиллерии при атаке и обороне современных крепостей. Артиллерийский журнал. 1911. Т. 9. С. 957–995.
  3. Осипов М. Влияние численности сражающихся сторон на их потери. Часть 1. Военный сборник. 1915. № 6. С. 59–74.
  4. Осипов М. Влияние численности сражающихся сторон на их потери. Часть 2. Военный сборник. 1915. № 7. С. 25–36.
  5. Осипов М. Влияние численности сражающихся сторон на их потери. Часть 3. Военный сборник. 1915. № 8. С. 31–41.
  6. Осипов М. Влияние численности сражающихся сторон на их потери. Часть 4. Военный сборник. 1915. № 9. С. 25–37.
  7. Осипов М. Влияние численности сражающихся сторон на их потери. Дополнение. Военный сборник. 1915. № 10. С. 93–96.
  8. Lanchester F.W. The Principle of Concentration. Engineering. 1914. vol. 98. pp. 422–433.
  9. Lanchester F.W. Aerodynamics: constituting the first volume of a complete work on aerial flight. Constable. 1907. 488 p.
  10. Lanchester F.W. Aerial flight. RSA Journal. 1908. vol. 57. pp. 997.
  11. Lanchester F.W. The flying machine: the aerofoil in the light of theory and experiment. Proceedings of the Institution of Automobile Engineers. 1915. vol. 9. no. 2. pp. 171–259.
  12. Lanchester F.W. The horse-power of the petrol motor in its relation to bore, stroke and weight. Proceedings of the Institution of Automobile Engineers. 1906. vol. 1. no. 2. pp. 153–220.
  13. Lanchester F.W. Some problems peculiar to the design of the automobile. Proceedings of the Institution of Automobile Engineers. 1907. vol. 2. no. 1. pp. 185–257.
  14. Lanchester F.W. Engine balancing. Proceedings of the Institution of Automobile Engineers. 1914. vol. 8. no. 2. pp. 195–271.
  15. Lanchester F.W. Balancing means for reciprocating engines. U.S. Patent no. 1,163,832. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office, 1915.
  16. Bashaw J.N. Automobile shaft-coupling. U.S. Patent no. 1,022,999. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office, 1912.
  17. Lanchester W.F. Aircraft in Warfare. The Daun of the Fourth Arm. London: Constable and Company Limited, 1916. 222 p.
  18. Jaiswal N.K. Homogeneous Combat Models. Military Operations Research: Quantitative Decision Making. 1997. vol. 5. pp. 233–282. doi: 10.1007/978-1-4615-6275-7_9.
  19. Clink R. Balancing of high-speed four-stroke engines. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers: Automobile Division. 1958. vol. 12. no. 1. pp. 73–110.
  20. Goldsbrough G.R. The properties of torsional vibrations reciprocating engine shafts. Part I. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character. 1926. vol. 113. no. 764. pp. 259–271.
  21. Goldsbrough G.R. Torsional vibrations in reciprocating engine shafts. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character. 1925. vol. 109. no. 749. pp. 99–119.
  22. Johnson W.E. A method of balancing reciprocating machines. Journal of Applied Mechanics. 1935. vol. 2(3). pp. A81-A86.
  23. Guest J.J. The main free vibrations of an autocar. Proceedings of the Institution of Automobile Engineers. 1926. vol. 20. no. 2. pp. 505–548.
  24. Anvoner S. Solution of problems in mechanics of machines. Pitman Paperbacks, 1970. 525 p.
  25. Dawtrey L.H. Automobile brakes. Proceedings of the Institution of Automobile Engineers. 1930. vol. 24. no. 2. pp. 564–623.
  26. Horovitz M. Suspension of internal-combustion engines in vehicles. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers: Automobile Division. 1957. vol. 11. no. 1. pp. 17–51.
  27. Appendino G. The phytochemistry of the yew tree. Natural Product Reports. 1995. vol. 12. no. 4. pp. 349–360.
  28. Chang J.J. Nonvolatile semiconductor memory devices. Proceedings of the IEEE. 1976. vol. 64. no. 7. pp. 1039–1059.
  29. Иванов В. Первый воздушный бой авиации Военно-морского флота России. Самолеты мира. 2001. № 1. С. 22–23.
  30. Groehler O. History of the Air War 1910 to 1980. Berlin: Military publishing house of the German Democratic Republic, 1990. 743 p.
  31. Митюков Н.В. М.П. Осипов: к идентификации личности автора первой модели глобальных процессов. Историческая психология и социология истории. 2011. Т. 4. № 2. С. 203–207.
  32. Юсупов Р.М., Иванов В.П. Математическое моделирование в военном деле. Военно-исторический журнал. 1988. № 9. С. 79–83.
  33. Helmbold R.L. Osipov: The ‘Russian Lanchester’. European Journal of Operational Research. 1993. vol. 65. no. 2. pp. 278–288.
  34. Короткий В.А. Математическое моделирование военных операций по Осипову-Ланчестеру: новые перспективы практического применения. Прикладные задачи математики. Материалы XXVI международной научно-технической конференции. 2018. С. 21–26.
  35. Митюков Н.В. Определение жертв войн через ланчестерские модели. Историческая психология и социология истории. 2009. Т. 2. № 2. С. 122–140.
  36. Шумов В.В. Учёт морального фактора и технологических характеристик в моделях боя. Военная мысль. 2020. № 10. С. 82–99.
  37. Шумов В.В., Корепанов В.О. Математические модели боевых и военных действий. Компьютерные исследования и моделирование. 2020. Т. 12. № 1. С. 217–242
  38. Новиков Д.А. Иерархические модели военных действий. Управление большими системами. 2012. Т. 37. С. 25–62.
  39. Ганичева А.В. Модифицированная модель Ланчестера боевых действий. Автоматизация управляемых процессов. 2019. № 4(58). С. 72–81.
  40. Жезлов А.В., Митюков Н.В., Бусыгина Е.Л. Моделирование движения участка фронта на основе ланчестерской модели. Современные наукоемкие технологии. 2012. № 9. С. 43–45.
  41. Дульнев П.А., Котов А.В., Педенко Н.П. Прогнозирование хода и исхода общевойскового боя как метод теории общей тактики. Военная мысль. 2023. № 2. С. 28–37.
  42. Плужников А.А. Развитие системы моделирования боевых действий Сухопутных войск. Военная мысль. 2020. № 10. С. 37–44.
  43. Гончаров С.В. Методика оценки эффективности системы морально-психологического обеспечения соединений и воинских частей. Инноватика и экспертиза. 2018. Т. 3(24). С. 177–183.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».