加強(qiáng)我國人工智能國防應(yīng)用的研究與思考

◎中國航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院 李慧麗

人工智能是引領(lǐng)這一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù)，正在對經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步、國際政治經(jīng)濟(jì)格局等方面產(chǎn)生重大而深遠(yuǎn)的影響，對提升國家競爭力，維護(hù)國家安全和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展都有著重要影響。據(jù)預(yù)測，到2030年，人工智能將推動全球GDP 增長14%，對全球經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)高達(dá)13萬億美元，足以比肩19 世紀(jì)的蒸汽機(jī)、20 世紀(jì)的工業(yè)機(jī)器人等帶來的變革性影響。

為了維持在全球的軍事核心和霸主地位，世界軍事強(qiáng)國都把軍用人工智能作為“改變游戲規(guī)則”的顛覆性技術(shù)加以研究，不斷加深人工智能的軍事應(yīng)用，自主武器裝備和無人系統(tǒng)加速發(fā)展、智能指揮控制和作戰(zhàn)應(yīng)用系統(tǒng)投入使用、實戰(zhàn)演習(xí)平臺訓(xùn)練升級、“混搭式”協(xié)同編組蓬勃發(fā)展、“超級戰(zhàn)士”概念初現(xiàn)，智能化競爭已拉開帷幕。2018年7月，美陸軍參謀長提出人工智能將對軍事行動產(chǎn)生根本性影響，可能改變未來戰(zhàn)爭的特征。為此，本文研究分析了世界主要國家人工智能戰(zhàn)略及其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展，提出對我國加強(qiáng)人工智能國防應(yīng)用的啟示和建議。

一、人工智能內(nèi)涵及應(yīng)用

人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能研究的一個主要目標(biāo)是使機(jī)器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復(fù)雜工作。人工智能自誕生以來經(jīng)歷了“推理期”、“知識期”和“機(jī)器學(xué)習(xí)期”，由于早期的系統(tǒng)效果不理想及5代計算機(jī)的失敗，曾多次進(jìn)入低谷。2010年后，由于其在語音識別、計算機(jī)視覺領(lǐng)域相繼取得重大進(jìn)展，圍繞語音、圖像等人工智能技術(shù)的創(chuàng)業(yè)大量涌現(xiàn)，從量變實現(xiàn)質(zhì)變。據(jù)CB Insights、Venture Scanner、Statista以及麥肯錫的報告分別顯示2017年全球人工智能融資約為152億美元、70億美元、70-90億美元和90-135億美元，較2016年增速分別為144%、94%、62%和50%。由于計算機(jī)視覺、語音識別、機(jī)器學(xué)習(xí)等多項智能技術(shù)可對人臉、指紋、虹膜、掌紋等多種生物特征進(jìn)行身份識別，其中人臉、指紋、虹膜等三大生物特征共占全球生物識別市場份額的80%以上。人工智能的“頭雁效應(yīng)”也日趨明顯，正在改變金融、消費、醫(yī)療、教育、制造、服務(wù)和軍事等行業(yè)的方方面面，為人們提供個性化、高質(zhì)量的智能化便捷服務(wù)。

2018年，人工智能行業(yè)真正進(jìn)入了落地實踐階段，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速推進(jìn)。國內(nèi)外大力投入發(fā)展人工智能產(chǎn)業(yè)，一批獨角獸企業(yè)脫穎而出，成為行業(yè)領(lǐng)先者。近日，CB Insights發(fā)布了2019年度人工智能初創(chuàng)企業(yè)100強(qiáng)。其中，共有11家獨角獸公司進(jìn)入榜單，包括計算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)初創(chuàng)公司商湯科技（SenseTime）、機(jī)器人流程自動化公司UiPath和Automation Anywhere、安全公司依圖科技（Yitu Technology）、無人駕駛汽車創(chuàng)業(yè)公司小馬智行（Pony.ai）、面部識別服務(wù)提供商曠視科技（Face++）和初速度公司（Momenta）等，他們通過技術(shù)創(chuàng)新為人工智能行業(yè)應(yīng)用提供了先進(jìn)的硬件、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施和智能解決方案。

二、世界主要國家人工智能戰(zhàn)略布局

目前，全球正在走向 AI 驅(qū)動的生態(tài)系統(tǒng)，世界主要國家將發(fā)展人工智能視為提升國家競爭力以及維護(hù)國家安全的重大國家戰(zhàn)略，相繼發(fā)布人工智能政策和規(guī)劃，競爭趨向白熱化。

美國屬于全球AI發(fā)展第一陣營，也是全球AI技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。它重點布局互聯(lián)網(wǎng)、芯片與操作系統(tǒng)等計算機(jī)軟硬件、金融領(lǐng)域、軍事以及能源等領(lǐng)域。2018年5月，美國白宮舉辦人工智能峰會，并成立了人工智能特別委員會，以保持其全球的技術(shù)領(lǐng)先地位，改善聯(lián)邦政府在人工智能領(lǐng)域的投入，提高人工智能創(chuàng)新自由度與靈活性。2019年2月11日，美國總統(tǒng)特朗普簽署了一份名為“維護(hù)美國人工智能領(lǐng)導(dǎo)力”的行政令，啟動“美國人工智能倡議”。這是一項事關(guān)美國人工智能發(fā)展的國家級重要戰(zhàn)略，旨在從國家戰(zhàn)略層面調(diào)動更多聯(lián)邦資金和資源用于人工智能研發(fā)，確保美國在人工智能等相關(guān)領(lǐng)域保持研發(fā)優(yōu)勢?？梢钥闯?，近年來，美國逐步意識到人工智能行業(yè)的競爭壓力，為了繼續(xù)保持其人工智能的全球領(lǐng)先地位，也將人工智能上升為國家級戰(zhàn)略，通過加強(qiáng)國家層面戰(zhàn)略布局，搶占人工智能研發(fā)優(yōu)勢。

歐盟多管齊下推動歐洲人工智能的發(fā)展。2018年4月，歐盟委員會發(fā)布《歐盟人工智能》，提出將采取三管齊下的方式推動歐洲人工智能的發(fā)展。7月，德國發(fā)布《聯(lián)邦政府人工智能戰(zhàn)略要點》，要求政府加大對人工智能相關(guān)重點領(lǐng)域的研發(fā)和創(chuàng)新轉(zhuǎn)化的資助。此次發(fā)布的戰(zhàn)略要點文件旨在將德國人工智能的研究、開發(fā)和應(yīng)用推向世界領(lǐng)先水平，以負(fù)責(zé)任的方式促進(jìn)人工智能的使用，造福社會，并釋放新的增值潛力。2018年12月，法國政府公布國家發(fā)展人工智能戰(zhàn)略計劃，預(yù)定在2022年以前斥資6.65億歐元，將利用法國在數(shù)學(xué)研究方面的優(yōu)良傳統(tǒng)，把人工智能發(fā)展提升到全球最高水平。計劃的目標(biāo)是“和德國及歐盟一起，在人工智能發(fā)展方面能夠與中國和美國競爭”。除了歐盟主要國家，日本、印度等國家也加快制定人工智能國家戰(zhàn)略。2017年3月，日本AI技術(shù)戰(zhàn)略委員會發(fā)布《人工智能技術(shù)戰(zhàn)略》報告，闡述了日本政府為人工智能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展所制定的路線圖，并將2017年確定為人工智能元年。2018年5月，印度發(fā)布《國家人工智能戰(zhàn)略》，旨在實現(xiàn)“AI for all”的目標(biāo)，加快人工智能在整個產(chǎn)業(yè)鏈中的應(yīng)用，最終實現(xiàn)將印度打造為人工智能發(fā)展模本的宏偉藍(lán)圖。

近年來，我國也不斷加強(qiáng)頂層謀劃，積極搶抓新一代人工智能發(fā)展機(jī)遇。2017年7月，中國發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》。在《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布前后，《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《“互聯(lián)網(wǎng)+”人工智能三年行動實施計劃》《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃》《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃》等相關(guān)文件陸續(xù)出臺。2018年，我國發(fā)布《人工智能標(biāo)準(zhǔn)化白皮書（2018版）》，呼吁社會各界共同推動人工智能及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2018年10月31日下午，中共中央政治局就人工智能發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢舉行第九次集體學(xué)習(xí)，為我國新一代人工智能的發(fā)展和利用作出頂層謀劃和設(shè)計，明確了我國人工智能發(fā)展的方向與目標(biāo)。

三、國外人工智能在國防軍事領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展

為了維持在全球的軍事核心地位，國外主要國家普遍把人工智能視為維持全球軍事霸主地位的戰(zhàn)略核心技術(shù)，并重點發(fā)展人工智能技術(shù)在國防及軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。

美國五角大樓為了應(yīng)對未來可能的“反介入/區(qū)域拒止”威脅，已將人工智能置于維持其主導(dǎo)全球軍事大國地位的戰(zhàn)略核心，并將人工智能、自主技術(shù)及先進(jìn)導(dǎo)彈視為支撐美國反制未來數(shù)十年威脅的關(guān)鍵。美國防部2019年2月12日公布《2018年國防部人工智能戰(zhàn)略摘要》，其中分析了美國防部在人工智能領(lǐng)域面臨的戰(zhàn)略形勢，強(qiáng)調(diào)了該戰(zhàn)略旨在保持美國的軍事戰(zhàn)略地位，并促進(jìn)美國的安全和繁榮。早在2016年，美國為保持軍事優(yōu)勢推出了“第三次抵消戰(zhàn)略”，其核心就是發(fā)展顛覆性先進(jìn)技術(shù)武器，關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域包括具有自主學(xué)習(xí)能力的機(jī)器、人機(jī)協(xié)作、先進(jìn)有人/無人作戰(zhàn)編組等。從國防預(yù)算來看，人工智能已經(jīng)成為美軍的最優(yōu)先投資領(lǐng)域，在2017財年國防預(yù)算中，約有120億-150億美元用于人工智能和自動武器的研發(fā)。此外，美國還利用人工智能預(yù)測內(nèi)亂、軍事沖突。

俄羅斯、印度也高度重視人工智能技術(shù)在軍事和國防領(lǐng)域的應(yīng)用。俄羅斯總統(tǒng)普京表示，“誰成為人工智能領(lǐng)域的領(lǐng)先者，誰將成為世界的統(tǒng)治者”。俄羅斯國防部成立的先進(jìn)技術(shù)研究基金會強(qiáng)調(diào)發(fā)展圖像識別、語音識別、自主軍事系統(tǒng)控制以及武器生命信息支持等人工智能技術(shù)。俄羅斯聯(lián)邦發(fā)布的《2018～2025年國家武器發(fā)展綱要》中，研發(fā)和裝備智能化武器裝備被列為重點內(nèi)容，主要包括空天防御、電子戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)、無人機(jī)、機(jī)器人、單兵防護(hù)等建設(shè)方向。2018年，俄羅斯國防部開展了“機(jī)器人技術(shù)設(shè)計師”競賽，特別關(guān)注大數(shù)據(jù)技術(shù)、機(jī)器視覺和機(jī)械制造，旨在開發(fā)人工智能。2018年2月，印度國防部成立了由17人組成的“人工智能工作組”，旨在將人工智能充分用到軍事領(lǐng)域，著手開發(fā)用于未來戰(zhàn)爭的人工智能動力武器和監(jiān)視系統(tǒng)，以提高印度的防御和進(jìn)攻作戰(zhàn)能力。其重點研究方向包括模擬演習(xí)和訓(xùn)練、網(wǎng)絡(luò)安全、航空安全以及發(fā)展致命性自主武器系統(tǒng)、無人監(jiān)視技術(shù)、智能和偵察技術(shù)等。

隨著人工智能向戰(zhàn)爭的全要素滲透、與作戰(zhàn)的全過程融合，國外主要國家多舉措探索人工智能作戰(zhàn)應(yīng)用，引起了武器裝備、作戰(zhàn)應(yīng)用系統(tǒng)、作戰(zhàn)力量等方面的顯著更新，軍事智能化競爭已拉開帷幕，主要表現(xiàn)為以下五個方面：

（一）加速武器裝備智能化，無人系統(tǒng)、軍用機(jī)器人自主性增強(qiáng)

2018 年 8月30日，美國國防部公開了《無人系統(tǒng)綜合路線圖（2017-2042）》，這是美國自 2001 年以來發(fā)布的第 8 版無人機(jī)/無人系統(tǒng)綜合路線圖，概述了美國防部計劃在未來 25 年內(nèi)如何發(fā)展和應(yīng)用無人系統(tǒng)，并用于指導(dǎo)美國軍用無人機(jī)、無人潛航器、無人水面艇、無人地面車輛等的全面發(fā)展，確定“互操作性、自主性、安全網(wǎng)絡(luò)和人機(jī)協(xié)同”為四大關(guān)鍵主題。美空軍頒布面向2035年的《無人系統(tǒng)地平線》技術(shù)評估和預(yù)測報告認(rèn)為，未來各類無人系統(tǒng)與作戰(zhàn)平臺的自動化、自主性和遠(yuǎn)程遙控性能將不斷取得突破。2015年，美國國防部高級研究計劃局新增了“大腦皮質(zhì)處理器”等研發(fā)項目，通過模擬人類大腦皮質(zhì)結(jié)構(gòu)，解決即時控制等難題，以大幅度提升無人軍事平臺自主能力。近期，美國空軍利用人工智能技術(shù)完成大型主戰(zhàn)武器平臺（如B-2、F-15以及F-35）的功能轉(zhuǎn)型。俄羅斯國防部發(fā)布的《2025年先進(jìn)軍用機(jī)器人技術(shù)裝備研發(fā)專項綜合計劃》中要求，人工智能機(jī)器人技術(shù)是重點研發(fā)的新軍事技術(shù)，至2025年，無人作戰(zhàn)系統(tǒng)在俄軍武器裝備中的比例將占到30%。俄戰(zhàn)略導(dǎo)彈部隊正在研制的“狼式-2”移動式機(jī)器人系統(tǒng)能實現(xiàn)精準(zhǔn)控制，在高速運動的情況下?lián)糁心繕?biāo)。韓國和以色列研制出了具有自動監(jiān)視和自主決定開火能力的邊境巡邏機(jī)器，以色列已在其境內(nèi)部署自主性很高的“哈比”無人機(jī)。

（二）研制智能作戰(zhàn)應(yīng)用系統(tǒng)，指揮控制效率大幅提升

各軍事大國不斷發(fā)展指揮控制自動化系統(tǒng)和智能作戰(zhàn)應(yīng)用系統(tǒng)，逐步構(gòu)建起功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)信息體系，追求比對手更強(qiáng)的信息優(yōu)勢和決策優(yōu)勢。目前，美軍正式提出了“算法戰(zhàn)”概念，并通過人工智能技術(shù)逐步推進(jìn)。2018年，美國防部“算法戰(zhàn)跨職能小組”項目提出開發(fā)可幫助美軍快速分析無人機(jī)收集的ISR數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)等相關(guān)技術(shù)。美特種作戰(zhàn)司令部正在建立這種大型、穩(wěn)健的信息數(shù)據(jù)庫，確保人工智能平臺學(xué)習(xí)應(yīng)用。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(jī)，可使直升機(jī)駕駛員與前線士兵保持聯(lián)絡(luò)，并指揮地面部隊。最早，美國為了推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)概念建設(shè)并建立針對網(wǎng)絡(luò)入侵的智能診斷信息系統(tǒng)等軍事系統(tǒng)。

（三）催生新型作戰(zhàn)力量，“混搭式”協(xié)同編組蓬勃發(fā)展

隨著無人機(jī)編組、戰(zhàn)場機(jī)器人士兵編組以及無人與有人作戰(zhàn)單元的協(xié)同編組走向戰(zhàn)場應(yīng)用，各類“混搭式”新型作戰(zhàn)力量不斷出現(xiàn)。用于信息支援、指揮控制、效果評估、后勤保障的“云端大腦”、“數(shù)字參謀”、“虛擬倉儲”等人工智能作戰(zhàn)力量將在未來戰(zhàn)爭中發(fā)揮越來越重要的作用，人工智能進(jìn)一步豐富新型作戰(zhàn)力量的內(nèi)涵。美軍還將進(jìn)一步推進(jìn)有人平臺與無人平臺之間的協(xié)同編組演訓(xùn)，俄羅斯軍隊計劃組建可與人類戰(zhàn)士并肩戰(zhàn)斗的機(jī)器人部隊。

（四）訓(xùn)練升級實戰(zhàn)演習(xí)，網(wǎng)絡(luò)攻防能力大幅提升

基于人工智能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫分析能力以及軟硬件的脆弱性分析和加固防護(hù)，可以有效提升網(wǎng)絡(luò)安全防御能力。近年來，美軍網(wǎng)絡(luò)司令部重點基于云計算、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)研發(fā)針對網(wǎng)絡(luò)入侵的智能診斷信息系統(tǒng)，能夠自動診斷網(wǎng)絡(luò)入侵來源、己方網(wǎng)絡(luò)受損程度和數(shù)據(jù)恢復(fù)能力，不斷推進(jìn)美國“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”概念建設(shè)。美國及其盟友持續(xù)組織“施里弗”太空（網(wǎng)絡(luò)）演習(xí)、“鎖頓”網(wǎng)絡(luò)安全演習(xí)等活動，就是對其人工智能信息系統(tǒng)的反復(fù)測試和升級演化，通過持續(xù)的對抗演習(xí)實現(xiàn)對人工智能系統(tǒng)和各類無人化作戰(zhàn)平臺的升級訓(xùn)練，是戰(zhàn)斗力提升的重要方式。

（五）延伸人類體能智能，“超級戰(zhàn)士”概念初現(xiàn)

人工智能技術(shù)與信息技術(shù)、新材料技術(shù)和生物技術(shù)的交叉融合使得人的體能、技能和智能將進(jìn)一步得到擴(kuò)展。比如，外軍通過研發(fā)機(jī)械外骨骼打造體力倍增的“機(jī)甲戰(zhàn)士”，通過生物信息芯片的植入來提高人類戰(zhàn)士的記憶力與反應(yīng)能力，以更好地適應(yīng)未來高度信息化的作戰(zhàn)環(huán)境。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。美國防部“算法戰(zhàn)跨職能小組”項目還提出“超級使能型作戰(zhàn)人員”概念，旨在為突擊隊提供增強(qiáng)的能力，包括通信、計算、數(shù)據(jù)/傳感器以及人/機(jī)界面等能力。

四、對加強(qiáng)我國人工智能國防應(yīng)用的思考

人工智能技術(shù)對于軍事革命和未來戰(zhàn)爭的顛覆性意義已凸顯。我國人工智能發(fā)展態(tài)勢良好，國防運用需求廣闊，加強(qiáng)人工智能國防應(yīng)用已是大勢所趨。為此，提出對加強(qiáng)我國人工智能國防應(yīng)用的幾點建議如下：

（一）突破人工智能核心技術(shù)，搶占未來國防科技制高點

我國應(yīng)敏銳感知人工智能在國防領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢，識別其戰(zhàn)爭屬性，發(fā)展以智能化為代表的關(guān)鍵技術(shù)以及人工智能軍事應(yīng)用的反制手段。聚焦武器裝備、作戰(zhàn)力量、作戰(zhàn)方式等國防和軍事應(yīng)用，勇闖人工智能科技前沿“無人區(qū)”，加強(qiáng)與新一代信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)等戰(zhàn)略前沿技術(shù)的融合集成，突破自主武器系統(tǒng)、無人化作戰(zhàn)系統(tǒng)、智能指揮控制決策系統(tǒng)、人體生物芯片、人工智能單兵、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)演習(xí)平臺等關(guān)鍵核心技術(shù)，搶占未來戰(zhàn)爭制高點。

（二）立足軍民融合，促進(jìn)資源共享

以軍民共享為導(dǎo)向部署算法、芯片和數(shù)據(jù)等新一代人工智能支柱技術(shù)的研發(fā)，建立和規(guī)范科研院所、大專院校、企事業(yè)單位和軍工單位之間的溝通協(xié)調(diào)機(jī)制，確保人工智能在國防領(lǐng)域的應(yīng)用。鼓勵優(yōu)勢民口科研力量參與國防重大科技創(chuàng)新，保證軍民創(chuàng)新資源“共建共享”，以消除各行業(yè)之間信息孤島現(xiàn)象，帶動技術(shù)與產(chǎn)品國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化的逐步升級。

（三）積極推動軍隊智能化，助力智慧國防建設(shè)

人工智能對提升國防領(lǐng)域的信息處理能力、指揮控制效率以及作戰(zhàn)打擊能力具有明顯優(yōu)勢。應(yīng)充分吸收應(yīng)用人工智能相關(guān)技術(shù)成果，強(qiáng)化新一代人工智能技術(shù)對指揮決策、軍事推演、國防裝備的有力支撐，助力我國智慧國防建設(shè)。著眼新時代的強(qiáng)軍目標(biāo)，在國防動員、平臺建設(shè)、武器裝備、軍事訓(xùn)練等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型升級，加快推進(jìn)軍隊智能化建設(shè)，提升核心軍事能力，把人民軍隊建設(shè)成為世界一流軍隊。

（四）構(gòu)建人工智能安全保障體系，筑牢人工智能安全防線

人工智能是網(wǎng)絡(luò)安全的雙刃劍。人工智能系統(tǒng)或武器裝備一旦被對手通過惡意代碼、指令篡改等手段攻擊，將帶來戰(zhàn)術(shù)失利甚至災(zāi)難性后果；人為錯誤、機(jī)器故障、環(huán)境擾動等因素也可能使得系統(tǒng)失去戰(zhàn)斗效力。要立足我國國防安全，做好人工智能安全防護(hù)工作，構(gòu)建人工智能網(wǎng)絡(luò)安全保障體系，結(jié)合人工智能發(fā)展的特點，多管齊下，筑牢人工智能的安全防線。

（五）為人工智能時代軍事理論和社會治理貢獻(xiàn)中國智慧

警惕人工智能成為“戰(zhàn)爭毒藥”，應(yīng)重視人工智能在軍事運用過程中可能出現(xiàn)的安全、法律、倫理等問題，加強(qiáng)社會安全監(jiān)督管控，利用人工智能降低平民傷亡及其他附帶毀傷風(fēng)險，讓其為人類的和平福祉服務(wù)，而不是成為“惡魔的幫兇”和“戰(zhàn)爭毒藥”。積極參與人工智能國際軍備控制討論與談判，為探索適應(yīng)人工智能時代的社會治理模式貢獻(xiàn)中國智慧和中國方案。