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针对未来第5代指挥信息系统结构如何演变、新质能力如何生成的问题,在研究未来战争形态、信息技术发展预期以及指挥信息系统发展历程与现状基础上,阐述了第5代指挥信息系统面向认知与智能处理,泛在网络与普适计算,弹性适变与赛博免疫以及人机融合与自主演化的能力特征,提出了一种基于军事云脑的指挥信息系统架构模型,从反馈学习和韧性保障2个方面设计了以知识为中心的系统运行演化机理,并对需关注的技术问题进行了分析。