為了研究國外AI領域科技發(fā)展現(xiàn)狀并研判其發(fā)展趨勢,對2021年美國、俄羅斯、歐洲等世界主要國家和地區(qū)AI領域的科技發(fā)展進行了總結回顧和綜合評述,從戰(zhàn)略規(guī)劃、基礎研究、軍事應用三個方面對2021年國外AI領域的發(fā)展進行了歸納,包括世界主要國家不斷深化AI國家戰(zhàn)略,加速AI技術研發(fā);機器智能、仿人智能、群體智能、人機混合智能技術發(fā)展路徑明晰,取得重要成果;AI前沿技術在空戰(zhàn)、海戰(zhàn)、網(wǎng)電、情報分析等軍事領域應用不斷細化。2021年,AI各個領域的基礎技術及軍事應用研究成果頻出,世界軍事智能技術進入了新一輪高速發(fā)展期。
1、引 言
伴隨信息技術的迅猛發(fā)展,AI的研究迎來了高速發(fā)展的黃金期,世界主要國家都把AI視為“改變游戲規(guī)則”的顛覆性技術,積極爭奪在該領域的戰(zhàn)略制高點。AI提供了一種新路徑來保持軍事優(yōu)勢,在軍事領域的主要任務是研發(fā)用于延伸、增強作戰(zhàn)人員和作戰(zhàn)部隊智力和體系能力的理論方法、技術及應用系統(tǒng),包括機器智能技術、仿人智能技術、群體智能技術、人機混合智能技術四個領域。2021年,世界主要國家逐步細化了AI技術的發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃,各項軍事智能技術取得突破性進展,應用前景愈發(fā)廣闊,AI軍事作戰(zhàn)賦能進程不斷加快。
2、世界主要國家不斷深化AI國家戰(zhàn)略,加速AI技術研發(fā)
AI作為驅(qū)動第四次工業(yè)革命的重要引擎,深刻影響著經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)和各技術學科的發(fā)展。為此,世界主要國家紛紛以國家戰(zhàn)略地位提升對AI在社會發(fā)展各領域(尤其是國防領域)的動能,以推動AI技術的研發(fā)。
2.1 美國從機構設置、戰(zhàn)略規(guī)劃、預算投入三方面促進AI能力發(fā)展
(1)美國成立多個AI相關機構,督導和實施美國國家AI戰(zhàn)略。
2021年1月,美國成立國家AI倡議辦公室,以確保美國未來幾年在這一關鍵領域的領導地位。該辦公室負責監(jiān)督和實施國家AI戰(zhàn)略,并作為聯(lián)邦政府在AI研究和決策過程中與政府部門、私營機構、學術界和其他利益相關者進行協(xié)調(diào)和協(xié)作的中心樞紐。6月,美國宣布成立國家AI研究資源工作組,意在鞏固美國的前沿地位。該工作組屬于國家AI倡議辦公室,由12名學術界、政界和產(chǎn)業(yè)界人士組成,共同參與計劃的制定實施,以便AI研究人員獲得更多政府數(shù)據(jù)、資源和其他計算工具。根據(jù)《2020年國家AI倡議法》,該工作組將作為聯(lián)邦咨詢委員會,協(xié)助建立國家AI研究資源(NAIRR)的藍圖,建設可共享的研究基礎設施。該小組計劃于2022年5月和11月向國會提交兩份報告,闡述其發(fā)展戰(zhàn)略。
(2)美國發(fā)布多項AI戰(zhàn)略規(guī)劃,推動作戰(zhàn)能力在信息化技術加持下提質(zhì)升級。
2021年3月,美國AI國家安全委員會(NSCAI)發(fā)布《最終報告》,為美國在AI時代贏得競爭提出戰(zhàn)略。主報告分為“在AI時代保衛(wèi)美國”和“贏得科技競爭”兩大部分,從美國在AI領域面臨的威脅和風險,以及怎樣應對兩個方面進行了論述,提出頂層結論和建議;附錄中的《行動藍圖》則詳細描述了美國政府為落實建議應采取的措施。6月,美國防部啟動“AI與數(shù)據(jù)加速”(ADA)計劃,意在快速推進“聯(lián)合全域指揮控制戰(zhàn)略”的實施。國防部將向美軍11個聯(lián)合作戰(zhàn)司令部派遣“作戰(zhàn)數(shù)據(jù)小組”和“AI專家小組”,通過一系列與“聯(lián)合全域指揮控制”等概念相關的實驗或演習,在不斷迭代中持續(xù)獲得新的AI和數(shù)據(jù)能力。7月,美海軍發(fā)布《智能自主系統(tǒng)科技戰(zhàn)略》,聚焦無人系統(tǒng)中集成自主、AI技術,能夠適應瞬息萬變戰(zhàn)場環(huán)境的智能自主系統(tǒng),提出“無縫集成為可信的海上力量”的發(fā)展愿景。8月,美國國土安全部發(fā)布《AI/機器學習戰(zhàn)略計劃》,制定了三個方面目標:推動在國土安全部中運用下一代AI和機器學習技術,增加研發(fā)投資,并利用這些技術建立起安全的網(wǎng)絡基礎設施;促進在國土安全部任務中部署已成熟的AI和機器學習能力;建立、培養(yǎng)一支跨學科的AI/機器學習人才隊伍。
(3)美2022財年AI國防預算持續(xù)增加。
2022財年美國國防部預算申請中,研發(fā)、試驗與鑒定經(jīng)費高達1120億美元,比2021財年的1066億美元預算增長5.07%,創(chuàng)下歷史新高。美國防部稱研發(fā)投入的增加和資源的重新分配,將為AI、微電子、高超聲速導彈、網(wǎng)絡空間能力和5G網(wǎng)絡等先進技術提供資金。其中,AI預算8.74億美元,用于推廣AI在美國防部的應用,相比2021財年增長0.33億美元,增長率為3.92%。美國國防高級研究計劃局(DARPA)一直是AI突破性研究與開發(fā)的領導者,2022財年DARPA預算申請新增項目23個,集中在AI、電子器件、陸海空武器平臺、定向能和“馬賽克戰(zhàn)”等技術方向。其中,AI技術方向新增項目4個,總經(jīng)費580萬美元,涉及模型算法、輔助決策、反制AI、AI可靠性等研究。
2.2 俄羅斯AI技術發(fā)展與倫理規(guī)范并重
(1)普京將AI列為俄國家武器裝備發(fā)展優(yōu)先事項。
2021年11月,俄羅斯總統(tǒng)普京在“關于加強武裝力量”的會議上表示,俄羅斯軍事發(fā)展的首要目標是武裝部隊使用最先進的武器裝備,提出了2033年前俄國家武器裝備發(fā)展的三個優(yōu)先事項,其中包括AI。普京稱,AI技術可在提高武器戰(zhàn)斗特性方面實現(xiàn)突破,將應用于軍隊的武器控制系統(tǒng)、通信和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、高精度導彈系統(tǒng)以及無人系統(tǒng)的控制裝置。
(2)俄羅斯簽署首部AI倫理規(guī)范。
2021年10月,俄羅斯AI聯(lián)盟聯(lián)合其他組織在莫斯科舉行首屆“AI倫理:信任的開始”國際論壇,簽署了一份AI倫理規(guī)范。該規(guī)范由AI聯(lián)盟與俄羅斯政府和經(jīng)濟發(fā)展部共同編寫,將成為俄羅斯聯(lián)邦AI計劃和2017—2030年信息社會發(fā)展戰(zhàn)略的一部分,文件內(nèi)容包括加速AI發(fā)展、提高AI使用倫理意識、識別與人交流的AI和信息安全等主題。
2.3 歐洲主要國家積極推動AI戰(zhàn)略布局
規(guī)劃與監(jiān)管并重,歐盟穩(wěn)步推進AI統(tǒng)一發(fā)展。2021年10月,北約成員國國防部長就北約首個AI戰(zhàn)略達成一致。該戰(zhàn)略簡要介紹了AI技術怎樣以受保護且合乎倫理的方式應用于國防和安全,以符合國際法和北約價值觀且負責任的方式使用AI技術,為北約及其盟國開發(fā)和使用AI技術奠定基礎。4月,歐盟發(fā)布全世界首部AI管制法律《AI法》提案,提出了AI統(tǒng)一監(jiān)管規(guī)則,意在從國家法律層面限制AI技術發(fā)展帶來的潛在風險和不良影響,讓歐洲成為可信賴的全世界AI中心。4月,歐盟委員會發(fā)布《AI協(xié)調(diào)計劃2021年修訂版》,成為指導各成員國協(xié)調(diào)行動、共同實現(xiàn)歐盟AI發(fā)展目標的最新文件。
英國發(fā)布國家AI戰(zhàn)略,描繪未來十年遠景規(guī)劃。2021年9月,英國發(fā)布《國家AI戰(zhàn)略》,意在促進國家和企業(yè)對AI技術的應用,吸引國際投資到英國AI公司,并培養(yǎng)下一代本土技術人才。該戰(zhàn)略提出未來十年的目標是將英國打造成全世界性的“AI超級大國”。
3、軍事智能技術發(fā)展路徑明晰,取得重要成果
3.1 機器智能基礎研究取得突破,開辟多個軍事應用方向
(1)DARPA啟動“計算文化理解”項目,用于開發(fā)AI翻譯能力。
2021年5月,為了在談判、關鍵互動等民政工作和軍事行動中提供幫助,DARPA提出了“計算文化理解”(CCU)項目,目標是建立跨文化的語言理解服務,以提高國防部作戰(zhàn)人員的態(tài)勢感知能力以及與不同國際受眾進行有效互動的能力。該項目尋求開發(fā)自然語言處理技術,以識別、適應并建議怎樣在不同社會、不同語言情感環(huán)境、及社會文化規(guī)范內(nèi)進行作戰(zhàn)。項目經(jīng)理威廉·柯維博士表示,為支持用戶參與跨文化對話,AI系統(tǒng)不僅能提供語言翻譯,還需要利用深刻的社會和文化理解來協(xié)助交流。將AI從工具轉(zhuǎn)變?yōu)楹献骰锇椋枰獧C器可實時發(fā)現(xiàn)和解釋社會文化因素,識別不同情緒及交流風格的變化,在即將出現(xiàn)誤解時提供對話幫助。
(2)DARPA啟動“學習內(nèi)省控制”項目,推動軍事系統(tǒng)適應突發(fā)狀況。
2021年8月,DARPA計劃啟動“學習內(nèi)省控制”(LINC)項目,意在開發(fā)基于機器學習的內(nèi)省技術,使系統(tǒng)在遭遇不確定性或意外事件時,能夠調(diào)整其控制規(guī)則,并在確保連續(xù)運行的同時,將這些新情況傳達給人類或AI操作員。該項目包括三個研究領域:一是攻克當前機器學習模型與技術中阻礙系統(tǒng)自適應的技術難點,開發(fā)能夠感知環(huán)境變化并僅使用自帶的傳感器和驅(qū)動器,即可重構控制規(guī)則的系統(tǒng);二是改進系統(tǒng)和操作人員態(tài)勢感知共享與引導的方式,將研究領域開發(fā)的首個動態(tài)模型產(chǎn)生的信息進行有效翻譯,并傳達給操作人員,使其掌握系統(tǒng)最新運行狀態(tài)以及安全操作的提示;三是重點進行技術測試與評估。
(3)俄羅斯將為核電廠安裝AI消防系統(tǒng),以保護基礎設施安全。
2021年9月,俄羅斯加里寧核電廠宣布已完成AI消防系統(tǒng)的測試,該系統(tǒng)將會作為試點項目安裝在核電廠汽輪機大廳。該項目于2021年2月啟動,預算為5000萬盧布(約69萬美元)。AI消防系統(tǒng)的設計目的是在無工作人員直接參與的情況下,由機器人進行預防性監(jiān)控、自動探測火災和滅火。根據(jù)設計,該系統(tǒng)能夠持續(xù)監(jiān)測周圍環(huán)境,根據(jù)溫度或可燃氣體(如氫氣)的濃度來判斷火災情況,包括判斷突發(fā)事件的類型、緊急情況的發(fā)展動態(tài)以及采用合適的滅火劑,并獨立采取相應的行動。
3.2 仿人智能研究推動學界不斷認知人類,促進高級認知實現(xiàn)
(1)美國發(fā)布人類大腦皮層的可瀏覽3D地圖。
2021年6月,美國谷歌公司和哈佛大學聯(lián)合發(fā)布H01人腦成像數(shù)據(jù)集(人類腦組織渲染圖),包含1.3億個突觸、數(shù)萬個神經(jīng)元。該數(shù)據(jù)集是迄今為止所有生物中對大腦皮層進行成像和重建的最大樣本,也是首個大規(guī)模研究人類大腦皮層的“突觸連接性”的樣本。這種連接性跨越了大腦皮層中所有層面的多種細胞類型。H01樣本可以初步看到人類大腦皮層結構。該研究意在為人類大腦研究提供一種新的資源,并改進和擴展連接組學的基礎技術。
圖1 H01數(shù)據(jù)集中的L2層中間神經(jīng)元
(2)美韓聯(lián)合團隊推動仿腦神經(jīng)形態(tài)芯片進一步發(fā)展。
2021年9月,韓國三星公司和美國哈佛大學提出一種構建智能芯片的新方法,將大腦神經(jīng)元的連接圖完整地“復制粘貼”到3D神經(jīng)形態(tài)芯片上,使類腦芯片研發(fā)更進一步。研究人員希望打造出一種接近大腦的獨特計算特征的存儲芯片,能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗、輕松學習、適應環(huán)境,甚至自主和認知等功能。該成果的技術路線可能以最接近大腦本身神經(jīng)元的方式實現(xiàn)對神經(jīng)網(wǎng)絡的構建,為類腦芯片和神經(jīng)網(wǎng)絡的構建提供了一條新的思路。
圖2 CMOS納米電極陣列上的大鼠神經(jīng)元圖像
(3)智能芯片制造技術持續(xù)提升。
2021年1月,美國斯坦福大學在DARPA“電子復興計劃”項目支持下,開發(fā)出兼具存儲與數(shù)據(jù)處理功能的“存算一體”深度神經(jīng)網(wǎng)絡推理系統(tǒng),能夠高速、低功耗執(zhí)行AI計算任務,為類腦計算、虛擬現(xiàn)實等前沿技術領域奠定基礎,使得高集成度、高性能的芯片技術成為智能化裝備的研究重點。2月,IBM公司宣布開發(fā)出世界上首款采用7納米晶體管技術的四核AI加速器芯片,可支持多種AI模型,并達到領先的電源效率水平,更快執(zhí)行復雜的AI算法。該芯片是全世界首款低精度混合8位浮點格式硅芯片,采用7納米級紫外光刻技術制造。智能芯片制造技術持續(xù)提升,將有效推動軍事裝備的信息化、數(shù)字化、智能化建設。
3.3 群體智能技術推進無人集群項目快速進展
依托群體智能開展智能化無人機集群作戰(zhàn),可將無人機數(shù)量優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為非對稱作戰(zhàn)優(yōu)勢。2021年10月,DARPA的“小精靈”項目成功實現(xiàn)了無人機空中回收。試驗驗證了三種能力,一是“小精靈”無人機的自主編隊飛行能力和安全功能;二是“小精靈”被C-130運輸機回收的能力;三是重新裝配被回收的無人機,并在24h內(nèi)進行二次飛行的能力。安全、有效、可靠的空中回收能夠顯著擴大無人機在對抗環(huán)境中的作戰(zhàn)范圍和潛在用途,無人機可以配備各種傳感器和其他有效載荷,從各類軍用飛機上發(fā)射,使有人平臺轉(zhuǎn)移到安全地帶。2021年12月,DARPA進行了“進攻性蜂群使能戰(zhàn)術”(OFFSET)項目的第6次,也是最后一次外場試驗。測試平臺由商用小型無人系統(tǒng)組成,包括背包大小的探測器以及多旋翼和固定翼飛機,這些系統(tǒng)由蜂群指揮官安排執(zhí)行蜂群戰(zhàn)術任務。本次實驗取得了以下進步:使用兩家系統(tǒng)集成商的300多個測試平臺開展聯(lián)合協(xié)同作戰(zhàn);同時使用“虛擬”蜂群代理和物理代理協(xié)助完成現(xiàn)實任務;利用沉浸式蜂群界面來指揮和控制蜂群。
圖3 OFFSET項目開展第6次外場試驗
3.4 人機混合智能技術探索提升AI可信任度,增強人機協(xié)同能力
人機混合智能意在通過人機交互和協(xié)同,提升AI系統(tǒng)的性能,使AI成為人類智能的自然延伸和拓展,通過人機協(xié)同更加高效地解決復雜問題。2021年3月,DARPA對外宣布“空戰(zhàn)演進”(ACE)項目第二階段的部分研究目標已經(jīng)在第一階段提前實現(xiàn),其中人機混合智能技術比重較大,包括完成了AI狗斗高級虛擬仿真,場景包含視距內(nèi)和視距外的多機格斗,涉及更新的虛擬武器系統(tǒng)。通過AI駕駛戰(zhàn)斗機進行載人實飛,評估飛行員的生理反應及其對AI駕駛的信心。預計在該項目的最后階段,飛機將搭載AI“駕駛員”進行自主飛行。ACE項目啟動于2020年,其主要目標在于開發(fā)可信任、可擴展、可達到人類水平、基于AI驅(qū)動的自主智能體,可通過人機協(xié)同來實現(xiàn)空戰(zhàn)對抗。不過,對智能體的信任水平在人機協(xié)同過程中是動態(tài)的,這種信任交互需要進行測量、建模和校準,以實現(xiàn)成功作戰(zhàn)的最佳人機混合團隊。為此,DARPA于2021年11月開展人類對AI信任度測試工作,意在基于飛行員與智能體的交互,結合生理數(shù)據(jù)對飛行員的信任度進行測量和建模。該項目用于建模和測試飛行員對空中格斗自主性的信任度,并測試了一種新型人機界面與AI交互的可信度,目標是建立飛行員對空中格斗自主性的信任,探索怎樣通過可視或音頻的人機接口向人類傳達AI的狀態(tài)和意圖。
腦機接口技術進入試驗階段。2021年7月,DARPA參與投資的美國神經(jīng)血管生物電子醫(yī)學公司“同步”(Synchron)獲得了美國食品藥品監(jiān)督管理局許可,可以將腦機接口芯片植入人體進行臨床試驗,開始對其大腦芯片進行人體臨床試驗,并計劃檢查其旗艦產(chǎn)品“支架電極記錄陣列”(Stentrode)腦機接口芯片在嚴重癱瘓患者中的安全性和有效性,通過使用大腦數(shù)據(jù)控制數(shù)字設備,有效改善患者獨立完成日常活動的能力。“同步”公司在人體中植入腦機芯片的方案不需要開顱,而是以微創(chuàng)的方式將網(wǎng)狀的“支架電極記錄陣列”傳感器通過血管輸送到大腦。9月,DARPA和美國國立衛(wèi)生研究院共同資助的腦機接口技術開發(fā)出了首個具備直觀運動控制、觸覺反饋、運動感覺三種重要功能的機械手臂,受試者使用該機械手臂完成任務的準確度與普通人相當,雙向腦機接口使得機械手臂可發(fā)出大腦信號,并傳回機械裝置信息,通過大腦意識控制機械手臂的運動。
圖4 “同步”公司腦機接口芯片示意圖
4、AI前沿技術在軍事領域應用不斷細化
AI在軍事領域的應用即將越過初級階段,正在探索更加超前的、顛覆性技術與理念賦能軍事作戰(zhàn)任務。
4.1 空戰(zhàn)領域
AI技術正在實現(xiàn)網(wǎng)絡化、智能化作戰(zhàn)方式,變革未來空戰(zhàn)規(guī)則。2021年4月、6月、10月,美軍“天空博格人”(Skyborg)項目研發(fā)的自主控制系統(tǒng)配裝不同型號無人機完成多次飛行試驗。自主控制系統(tǒng)在試飛中演示了響應導航指令、遵守虛擬作戰(zhàn)空間限制、實施協(xié)調(diào)機動等能力,驗證了自主控制系統(tǒng)操控多類型無人機,以及低成本可消耗無人機軍事應用的可行性。下一步,“天空博格人”將驗證有人機與多架配置自主控制系統(tǒng)的無人機之間的直接協(xié)同。2021年2月,美國防高級研究計劃局分別授予雷錫恩公司和系統(tǒng)與技術研究公司兩份“空域快速戰(zhàn)術執(zhí)行全面感知”(ASTARTE)項目第一階段合同,代表著該項目正式進入研發(fā)階段。該項目目標是在高度擁擠的未來戰(zhàn)場中實現(xiàn)高效的空域作戰(zhàn),并消除友軍之間的空域活動沖突;并專注于以下三個技術領域:一是開發(fā)用于理解和決策的算法,以預測沖突并提出解決方案;二是開發(fā)或利用現(xiàn)有低成本傳感器,以實時檢測和跟蹤有人/無人機、機載武器和其他潛在威脅;三是開發(fā)虛擬測試平臺,以允許當前指揮控制系統(tǒng)和項目技術集成,并進行建模、模擬和虛擬實驗。該項目是“馬賽克戰(zhàn)”概念的重要支撐項目,通過消除空域沖突提升作戰(zhàn)效能,并計劃于2024年上半年對用于消除聯(lián)合火力沖突的AI工具進行現(xiàn)場測試。
圖5 MQ-20無人機配裝“天空博格人”自主控制系統(tǒng)
俄羅斯開發(fā)AI察打一體無人直升機。2021年8月,在莫斯科舉行的“軍隊-2021”國際軍事技術論壇上,“白蟻”(Termit)察打一體無人直升機首次亮相。該無人機配備了情報監(jiān)視偵察傳感器、非制導彈藥和80mm激光制導導彈,可在復雜地形作戰(zhàn),執(zhí)行偵察、目標指示任務,并可與有人直升機聯(lián)合完成任務。無人機操作員可為“白蟻”無人機指定目標,確認目標后無人機根據(jù)AI算法自主選擇攻擊目標的最優(yōu)路線。
圖6 展出的“白蟻”無人直升機
4.2 海戰(zhàn)領域
美國與阿聯(lián)酋聯(lián)合推出新型智能自主無人水面艦艇。2021年2月,美國L3哈里斯技術公司與阿聯(lián)酋奧賽爾船舶公司聯(lián)合展示了一種新型智能無人水面艦艇的海上自主能力。該無人水面艦艇配備先進的自主控制系統(tǒng)、帶有高級智能天線的高容量視距無線電系統(tǒng),可實現(xiàn)完全自主操作,并融入最新的AI技術,適合情報監(jiān)視偵察、海岸巡邏和攔截等各種海上任務。
圖7 L3哈里斯公司與奧賽爾公司聯(lián)合展出的智能無人水面艦艇
AI技術在海上演習中初試身手。2021年5月,英國海軍首次在“強大盾牌”海上演習中使用AI,英國海軍在“海龍”號驅(qū)逐艦和“蘭開斯特”號護衛(wèi)艦上進行的防空反導作戰(zhàn)試驗中,使用可對抗超聲速導彈的“驚奇”和SycoieaAI軟件。這兩種AI軟件可提高早期發(fā)現(xiàn)致命威脅的能力,為指揮官提供快速風險評估,以選擇最佳武器采取最佳措施并摧毀目標。
4.3 網(wǎng)電領域
美國采用AI技術對抗網(wǎng)絡威脅。2021年11月,美國國防信息系統(tǒng)局宣布將AI技術用于防御性網(wǎng)絡行動,正在組建首席數(shù)據(jù)官辦公室,以便對擁有的所有數(shù)據(jù)資源進行編目和研究分析,然后應用AI和機器學習來防御網(wǎng)絡攻擊者。2021年1月至9月期間,美國防部1.75億互聯(lián)網(wǎng)IP地址(該量級為全部互聯(lián)網(wǎng)IP的4%)控制權被秘密轉(zhuǎn)移,據(jù)稱用于網(wǎng)絡安全試點計劃。綜合分析判斷其將用于DARPA“利用自主性對抗網(wǎng)絡攻擊系統(tǒng)”(HACCS)項目實驗。該項目主要利用AI、可信計算等技術,開發(fā)“自主軟件智能體”,用于自主抵御僵尸網(wǎng)絡攻擊和大規(guī)模惡意軟件活動。美國正逐步將AI工具用于數(shù)據(jù)處理自動化,以應對不斷出現(xiàn)的網(wǎng)絡威脅。
美空軍啟動基于AI和機器學習的認知電子戰(zhàn)項目。2021年9月,美國空軍啟動“怪獸項目”,將AI和機器學習應用于未來的認知電子戰(zhàn)系統(tǒng),以幫助作戰(zhàn)飛機突防具備多頻譜傳感器的導彈和防空系統(tǒng)。該項目意在開發(fā)可以遷移到戰(zhàn)場系統(tǒng)中的AI和機器學習技術,并依托開放系統(tǒng)標準、敏捷軟件算法開發(fā)和過程驗證工具,計劃推進9項主要任務,包括認知電子戰(zhàn)大數(shù)據(jù)研究、軟件定義無線電研究、多頻譜威脅對抗等。“怪獸項目”將利用AI技術檢測來襲導彈,緊隨敵方導彈制導模式的變化并迅速采取干擾措施擺脫鎖定,為加油機等高價值平臺開發(fā)有效的對抗設備,使得美空軍戰(zhàn)斗機航程可以覆蓋到西太平洋地區(qū)。
4.4 情報分析領域
軍事情報采集與分析是當前AI、自然語言處理應用的一個重要場景。伴隨美國將軍事重心從小型戰(zhàn)爭、反恐戰(zhàn)爭向大國競爭轉(zhuǎn)變,美軍對整合情報并支持快速決策的可靠技術的需求日益迫切。為此,美國北方司令部與所有主要作戰(zhàn)司令部、盟軍合作伙伴、政府和行業(yè)合作伙伴舉行了一系列“全世界信息優(yōu)勢實驗”(Global Information Dominance Experiments,GIDE),試圖預測未來事件,從而獲得“信息優(yōu)勢”和“決策優(yōu)勢”。2021年7月,美國北方司令部完成了GIDE的一系列試驗,結合了AI、云計算和傳感器技術,從衛(wèi)星、雷達、海底傳感器和網(wǎng)絡等大量信息源中收集世界各地的傳感器數(shù)據(jù),并進行分析,在分鐘級時間內(nèi)預判敵人數(shù)日后的行動,提前采取應對方案。
圖8 美國11個作戰(zhàn)司令部的代表參加了“全世界信息優(yōu)勢實驗”
以色列在“世界首場AI戰(zhàn)爭”中應用AI技術分析情報數(shù)據(jù)。2021年5月,以色列宣稱同哈馬斯武裝力量的沖突是世界上第一場AI戰(zhàn)爭,以色列國防軍利用“福音”系統(tǒng)輔助空軍分析數(shù)據(jù)并制定打擊計劃,成功地對加沙深處的哈馬斯目標進行了空襲,殺死至少一百名哈馬斯高級特工,摧毀多處軍事基礎設施。在此次沖突中,AI為提升情報分析能力,快速高效處理戰(zhàn)場問題提供了支撐。
5、啟示與建議
5.1 加大AI在作戰(zhàn)指揮控制領域中的探索,增強指揮決策能力
AI的發(fā)展可能使得未來的工業(yè)場景、戰(zhàn)爭場景發(fā)生翻天覆地的變化。未來軍事科技智能化程度的每一次進步,都會變革人在軍事活動中的角色。未來戰(zhàn)爭中,人類的主要價值將主要體現(xiàn)在關鍵節(jié)點的指揮決策上,人不但不會退出“觀察-判斷-決策-行動”循環(huán),反而會在“人在回路”的戰(zhàn)爭巨系統(tǒng)中居于核心地位。故此,大力發(fā)展復雜環(huán)境推理決策技術,通過數(shù)據(jù)挖掘、智能識別、輔助決策等手段,對海量信息去粗取精、去偽存真,減少主觀誤判干擾,確保指揮員客觀判斷形勢,改善在未來戰(zhàn)場中的決策能力;形成“目標管理主導戰(zhàn)爭”流程范式。未來作戰(zhàn)中,指揮官更多的是制定方案、確定目標,而具體的實現(xiàn)路徑、甚至具體過程以及推演評估都可以由AI武器自己選擇。
5.2 加大“腦機接口”技術驅(qū)動作戰(zhàn)賦能的研發(fā)力度,提高作戰(zhàn)中人機交互與協(xié)同能力
未來戰(zhàn)爭中自主系統(tǒng)將占據(jù)愈來愈重要的地位,但目前自主系統(tǒng)的智能化水平不可能在短期內(nèi)達到有人平臺的程度,在未來相當長的一段時間內(nèi),無人平臺也難以完全取代有人平臺,而二者相互補充、分工協(xié)作,可以將各自的效能發(fā)揮到最大,故此需要高度重視人機協(xié)同技術發(fā)展,不斷提升交互能力。研究無創(chuàng)神經(jīng)接口和精創(chuàng)神經(jīng)接口相結合的生物兼容雙向神經(jīng)接口,開發(fā)高分辨率的便攜式神經(jīng)接口,探索非手術情況下實現(xiàn)大腦和系統(tǒng)間的高水平通信手段,推動腦機交互和腦控技術向“高時空分辨率、低時延”發(fā)展,進一步賦能士兵遠距離作戰(zhàn),延伸身體機能范圍。
5.3 將AI技術引入通信及電磁對抗領域,發(fā)展實時動態(tài)學習及快速響應能力
AI將成為驅(qū)動網(wǎng)絡安全的新引擎,推進網(wǎng)絡空間管理能力。故此,可以利用AI技術完善頻譜管理,探索自主無線電系統(tǒng)是否能快速而靈活地協(xié)作,進行射頻頻譜管理,以滿足軍用領域射頻通信的發(fā)展需求。大力發(fā)展認知電子戰(zhàn)技術,實現(xiàn)在無需預置程序的情況下自主對抗敵方系統(tǒng),強化對抗的敏捷性和適應性,提升應對未知或敵方雷達的電子戰(zhàn)能力,有望解決復雜電磁環(huán)境下精確態(tài)勢感知的難題。
6、結束語
AI技術是第三次工業(yè)革命以后科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點,將成為未來經(jīng)濟與社會發(fā)展的核心技術,其迅猛發(fā)展將引起社會、經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)結構的深刻變革。AI技術的軍用背景,將進一步驅(qū)使世界各國加速對AI軍事應用的研究與開發(fā),對未來智能化戰(zhàn)爭結果產(chǎn)生重要的影響。