人工智能將廣泛地應用于國防領域

李大光

隨著“阿爾法狗”掀起的熱浪席卷民間、業(yè)界和軍事領域，人工智能成為兵家必爭的高地?！鞍柗ü贰敝淮砹巳斯ぶ悄茉诨谏窠?jīng)網(wǎng)絡的機器深度學習、高性能計算和大數(shù)據(jù)技術等領域的最新成就，仍然屬弱人工智能。未來強人工智能的運用如果如同5年前大數(shù)據(jù)的進入一樣，將會給人類社會帶來巨大的改變，特別是在競爭與博弈更為激烈的國防領域。

世界上第一臺可編程“巨人”計算機誕生于英國，其目的就是為了幫助二戰(zhàn)期間的英軍破譯德軍密碼。自那時以來，人工智能越來越多地走進軍事領域，深刻改變著現(xiàn)代軍事發(fā)展和戰(zhàn)爭面貌。如今，人工智能在國防建設領域得到越來越廣泛的應用，成為信息化國防建設的重要推手，并催生新的國防建設模式，改變著國家防衛(wèi)作戰(zhàn)能力的生成方式。

智能化感知與信息處理提高戰(zhàn)場感知能力

在智能化感知與信息處理領域，人工智能可為指揮員理解戰(zhàn)場態(tài)勢提供信息和數(shù)據(jù)支撐。如今，微機電系統(tǒng)、無線傳感器網(wǎng)絡技術、云計算技術的飛速發(fā)展，使得戰(zhàn)場感知手段進一步朝著智能感知與信息融合處理的方向發(fā)展?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭中，戰(zhàn)場態(tài)勢高度復雜、瞬息萬變，完全依賴人的認知去理解戰(zhàn)場態(tài)勢變得越來越困難。人工智能所具備的自我學習、認知和創(chuàng)造能力應用于智能化感知與信息處理，可以輔助指揮員透視復雜戰(zhàn)場，敏捷高效地應對復雜戰(zhàn)場局勢。特別是先進的衛(wèi)星傳感器和可穿戴設備更是提高了智能化感知與信息處理能力。目前，美軍、俄軍、法軍、德軍等均裝備了具有智能化信息感知與處理能力的數(shù)字化士兵系統(tǒng)，如美軍的“奈特勇士”、俄軍的“戰(zhàn)士”等。美國國防部高級研究計劃局2015財年中新增了“大腦皮質處理器”等研發(fā)項目，該處理器通過模擬人類大腦皮質結構，解決高速運動物體的即時控制等難題，未來投入應用將大幅提高機器人、無人機等的自主行動能力。數(shù)字化士兵系統(tǒng)主要指的是士兵的全套裝備，一般由武器、綜合頭盔、計算機、通信、軟件和防護、攜行裝備等組成，可大幅提高士兵的態(tài)勢感知、戰(zhàn)場協(xié)調、指揮控制、通信、進攻、防護能力。在其他應用上，2016年年初，美國國防高級研究計劃局通過自適應雷達對抗項目，研制出世界首款認知雷達電子戰(zhàn)系統(tǒng)原型機。該系統(tǒng)可基于敵方無線電信號對抗敵方自適應雷達，感知周圍環(huán)境并自動調整實施干擾。

EA- 18G電子戰(zhàn)飛機

智能化指揮控制輔助決策可大大提高戰(zhàn)場指揮決策能力

在智能化指揮控制輔助決策領域，各軍事大國不斷發(fā)展的指揮控制自動化系統(tǒng)，追求比對手更強的信息優(yōu)勢和決策優(yōu)勢。各國軍隊通過開發(fā)各種軍事信息系統(tǒng)，目的是構建功能強大的柵格化網(wǎng)絡信息體系，提高智能化評估和輔助決策能力。指揮員可以利用各種輔助決策系統(tǒng)迅速從海量信息中提取關鍵信息，獲得指揮決策上的敏捷性優(yōu)勢。美空軍參謀長表示，讓機器人代替人對作戰(zhàn)信息進行分析，把數(shù)據(jù)快速轉化成決策級質量的信息是解決當前信息系統(tǒng)無法提供足夠快速態(tài)勢認知能力的關鍵。美空軍為此開展了從數(shù)據(jù)到?jīng)Q策的實驗項目。在具體應用上，2016年6月，美國辛辛那提大學開發(fā)的阿爾法超視距空戰(zhàn)系統(tǒng)在空戰(zhàn)模擬環(huán)境下，指揮仿真戰(zhàn)斗機編隊與經(jīng)驗豐富的人類飛行員進行模擬空戰(zhàn)，獲得全勝。該系統(tǒng)的核心是在超視距模擬空戰(zhàn)數(shù)據(jù)分析方面，引入了控制和遺傳模糊算法，使得系統(tǒng)能夠在與人類飛行員的無數(shù)次對抗中學習人類指揮決策經(jīng)驗，提取并生成決策機制。此外，美軍建立網(wǎng)絡司令部，大力加強網(wǎng)絡攻防能力，重點基于云計算、大數(shù)據(jù)分析等技術研發(fā)針對網(wǎng)絡入侵的智能診斷信息系統(tǒng)，能夠自動診斷網(wǎng)絡入侵來源、己方網(wǎng)絡受損程度和數(shù)據(jù)恢復能力。美陸軍研制的陸軍全球軍事指揮控制系統(tǒng)，目前已經(jīng)裝備于陸軍航空部隊運輸直升機，可使直升機駕駛員與前線士兵保持聯(lián)絡，并指揮地面部隊。

無人化軍用平臺進入陸?？仗祛I域使作戰(zhàn)呈現(xiàn)無人化

美國海軍捕食者C型無人機

在無人化軍用平臺領域，無人作戰(zhàn)飛機、無人潛航器、戰(zhàn)場機器人和太空無人航天器等基于人工智能的無人機器能夠自動搜索和跟蹤目標，自主識別地形并選擇前進道路，獨立完成偵察、補給、攻擊等任務。自主多用途軍用航天器控制系統(tǒng)能夠對軍用航天器的飛行姿態(tài)作自主的調整并保持正常姿態(tài)。同時，可以對衛(wèi)星的故障進行自動檢測及排除。在衛(wèi)星處于緊急狀況時，實時作出返回發(fā)射基地或自行毀滅的指令。目前，世界上已有70多個國家的軍隊在發(fā)展無人化系統(tǒng)平臺，各種無人機、無人車、無人船艇不斷出現(xiàn)，機器人技術呈現(xiàn)井噴式發(fā)展，各類仿生機器人不斷問世。不知疲倦的機甲戰(zhàn)士、與人類士兵并肩作戰(zhàn)的機器人軍團、快速編隊的無人機蜂群等人工智能驅動的新型部隊，預計將在防務領域扮演越來越重要的角色。其中，美軍已經(jīng)擁有8000多個空中無人系統(tǒng)，地面無人系統(tǒng)更是超過1.2萬個，這些系統(tǒng)已經(jīng)成為美軍行動不可或缺的重要組成部分?？胺Q第六代飛機的美軍X-47無人作戰(zhàn)飛機已至少建造了兩架原型機，并成功完成了夜航、航母起降和空中加油等試驗。俄軍無人戰(zhàn)車技術發(fā)展迅猛，從瓦夏偵察機器人到最新型的打擊地面無人戰(zhàn)車，已具備快速機動、遠程偵察、情報處理、排雷破障和火力打擊等支援與作戰(zhàn)能力。20 15年底，俄國防出口公司展示了天王星-6、天王星-9和天王星-14三款地面無人車輛，功能涵蓋消防、掃雷和戰(zhàn)斗，頗具技術特色。其中，1個天王星-6一天內可完成20個工兵的工作量；天王星-9則曾在2 0 1 5年5月的測試中，成功摧毀了裝甲坦克車輛。天王星系列無人車輛的服役，標志著俄陸軍進入了地面無人作戰(zhàn)時代。日本自衛(wèi)隊制訂了一項近期、中期和長期3個階段關于機器人野戰(zhàn)應用的10年研究計劃：近期目標是開發(fā)探雷和排雷機器人；中期目標是使機器人在不平的地面行駛，并具有半自主控制能力；長期目標是推進特別研究。在無人艇領域，在過去十幾年中，日本已為無人艦艇的研制投入了數(shù)億美元的資金，重點發(fā)展大型長航時無人水面艦艇、無人潛航器、協(xié)作控制技術、作戰(zhàn)人員輔助技術等。

仿生智能機器人已經(jīng)走進戰(zhàn)場使戰(zhàn)爭更加智能化

武裝機器人系統(tǒng)（MAARS）

21世紀以來，智能機器人技術呈現(xiàn)井噴式發(fā)展，類人機器人、機器魚、機器昆蟲等各種仿生智能機器人不斷問世，并在軍事領域有了越來越多的應用。這些智能機器人能夠識別地形、地物，選擇前進道路；判定敵情，深入敵方陣地，獨立自主地完成偵察、運送彈藥給養(yǎng)、掃雷、射擊及投彈、救護傷員等任務。比如，美軍在伊拉克、阿富汗戰(zhàn)場上投入運用的地面輪式（或履帶式）機器人超過12000個，除了耳熟能詳?shù)娜蝥棥⑺郎竦葻o人機外，還將背包、嗅彈、利劍等地面機器人也投入到阿富汗和伊拉克戰(zhàn)場實戰(zhàn)當中。美軍還曾在阿富汗戰(zhàn)場上試驗了一款“大狗”智能機器人，幫助戰(zhàn)士實施伴隨保障。美國國防部于2013年對其進行升級，提升其負重到200公斤，奔跑時速為每小時12公里，具有防彈和靜音效果。2016年7月，美國海軍陸戰(zhàn)隊測試模塊化先進武裝機器人系統(tǒng)（MAARS），利用傳感器和攝像頭基于人工智能控制持槍機器人。美國陸軍研制的“陸軍全球軍事指揮控制系統(tǒng)”，目前已經(jīng)裝備陸軍航空部隊運輸直升機，可使直升機駕駛員與前線士兵保持聯(lián)絡，并指揮地面部隊。俄羅斯軍隊近來計劃加緊研制可以駕駛車輛的類人智能機器人、組建可與人類戰(zhàn)士并肩戰(zhàn)斗的智能機器人部隊。俄戰(zhàn)略導彈部隊正在研制的“狼式-2”移動式機器人系統(tǒng)使用履帶式底盤，可在5公里范圍內通過無線電頻道控制，由熱成像儀、彈道計算機、激光測距儀和陀螺穩(wěn)定器保證射擊精度，能夠在時速35公里的情況下?lián)糁心繕?。此外，俄軍還研制和推廣空間機器人、海洋機器人、極地機器人等特種智能機器人，建立智能機器人標準體系和安全規(guī)則。

人工智能武器和武器裝備系統(tǒng)可自動診斷與排除武器系統(tǒng)故障

人工智能武器的控制系統(tǒng)具有自主敵我識別、自主分析判斷和決策的能力。如：發(fā)射后“不用管”的全自動制導的智能導彈、智能地雷、智能魚雷和水雷、水下軍用作業(yè)系統(tǒng)等。在武器裝備內裝有以人工智能專家系統(tǒng)為主要程序的計算機系統(tǒng)及執(zhí)行命令的機器人系統(tǒng)。專家系統(tǒng)內裝有自動診斷各種故障的反映專家知識水平的軟件包。在通過專家系統(tǒng)確定故障由來之后，再下達指令給機器人維修系統(tǒng)，將故障（或潛在故障）及時排除。此外，還能擴展人的體能、技能和智能。比如，外軍正通過研發(fā)機械外骨骼，來打造體力倍增的“機甲戰(zhàn)士”；通過生物信息芯片的植入來提高人的記憶力與反應能力，以使人類戰(zhàn)士更好地適應未來高度信息化的作戰(zhàn)環(huán)境。

隨著信息技術、納米技術、生物技術、新材料技術、新能源技術等戰(zhàn)略前沿技術領域的發(fā)展應用，必將繼續(xù)推動人工智能相關技術日益走向成熟，在軍事領域扮演越來越重要的角色，必將對未來戰(zhàn)爭的戰(zhàn)略、戰(zhàn)術帶來重大影響。

機甲戰(zhàn)士