“戰(zhàn)場尖兵”的未來之路

高一帆　史斌

隨著世界科技的加速發(fā)展，在以人工智能為核心的智能化技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，軍用機(jī)器人實(shí)施有人無人編組協(xié)同作戰(zhàn)、無人智能集群攻擊作戰(zhàn)、大規(guī)模無人集群消耗作戰(zhàn)等新型作戰(zhàn)樣式的雛形已經(jīng)初現(xiàn)，智能化、集群化、族群化將成為未來機(jī)器人戰(zhàn)爭的新標(biāo)志。

研發(fā)深度仿腦技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高度智能

盡管目前半自主軍用機(jī)器人已廣泛運(yùn)用于軍事領(lǐng)域，但還是需要較多的人工保障和控制。與完全自主機(jī)器人相比，首先要解決的是如何讓機(jī)器人學(xué)會(huì)“像人類一樣思考”。

機(jī)器智能系統(tǒng)或超過人類智能?不管機(jī)器人如何發(fā)展，其目標(biāo)總是將人類的生命損失降低到最低限度并提高工作效率。其核心依賴仿腦技術(shù)的發(fā)展程度。仿腦技術(shù)本質(zhì)上是一種仿生技術(shù)，也被稱為“類腦技術(shù)”。它是以人腦結(jié)構(gòu)功能、認(rèn)知機(jī)理過程等為參照對(duì)象，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片、軟件等來模擬人類大腦處理信息的機(jī)制與過程，以使機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高度智能化。除了瑞士、美國、歐盟等早已啟動(dòng)人腦研究計(jì)劃外，一些世界級(jí)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也推出了自己的人工智能大腦計(jì)劃。

隨著仿腦技術(shù)的發(fā)展，未來智能系統(tǒng)或?qū)⑷娉^人類智能。從“深藍(lán)”系統(tǒng)用“暴力破解方式”擊敗國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，到“阿爾法狗”用“機(jī)器學(xué)習(xí)方式”戰(zhàn)勝圍棋頂級(jí)高手李世石和柯潔，再到2017年“阿爾法元”自學(xué)并以100：0戰(zhàn)勝“阿爾法狗”，說明智能系統(tǒng)已經(jīng)在某個(gè)特定領(lǐng)域，接近、達(dá)到或超過了人類智能。

2016年6月，美國開發(fā)的人工智能系統(tǒng)“阿爾法”，在模擬空戰(zhàn)實(shí)驗(yàn)中完勝經(jīng)驗(yàn)豐富的美國空軍退役上?；鳌だ?。“阿爾法”系統(tǒng)靠“遺傳模糊樹”的新算法，能夠在復(fù)雜動(dòng)態(tài)的空戰(zhàn)環(huán)境中生成并協(xié)調(diào)出最優(yōu)的作戰(zhàn)計(jì)劃，作出十分精確的響應(yīng)，其反應(yīng)速度是人類的250倍。俄、日、德等國也積極探索借鑒人腦運(yùn)行機(jī)理，研發(fā)具備人類識(shí)別、推理和判斷能力的信息處理系統(tǒng)、智能武器裝備或高智能機(jī)器人，以謀求實(shí)現(xiàn)人腦與武器的“無縫”對(duì)接。更有甚者，瑞士科學(xué)家亨利·馬克拉姆教授推出復(fù)制人類大腦計(jì)劃——“藍(lán)腦計(jì)劃”，宣稱有望在2020年左右制造出世界上第一臺(tái)擁有知覺、愿望甚至恐懼感的會(huì)“思考”的機(jī)器。未來30年，智能系統(tǒng)可能實(shí)現(xiàn)人類所有的認(rèn)知能力及其協(xié)同機(jī)制，最終或許全面達(dá)到或超越人類智能水平。

人機(jī)互動(dòng)就在一意之間霍金的輪椅具備面部肌肉活動(dòng)檢測技術(shù)、眼球控制技術(shù)、人工智能預(yù)測技術(shù)等黑科技，能幫助霍金在屏幕上打出“他想說的話”，但科學(xué)家們更希望進(jìn)一步開發(fā)出能夠“聽懂人的想法”的機(jī)器人。實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵就在于腦控技術(shù)，而腦控技術(shù)恰恰是人機(jī)交互的發(fā)展趨勢。人機(jī)交互就是在人腦與外部設(shè)備間創(chuàng)建直接連接通路，檢測并記錄人腦的電波運(yùn)動(dòng)，并將大腦信號(hào)翻譯成計(jì)算機(jī)能夠理解的語言，實(shí)現(xiàn)人腦和計(jì)算機(jī)以及外部設(shè)備之間的單向或雙向信息傳遞。

腦控技術(shù)可以縮短控制員與機(jī)器人之間的反饋回路，使未來智能設(shè)備能讀懂我們的想法，認(rèn)知狀態(tài)，并輔助作出更精準(zhǔn)的決策。通過人腦機(jī)器交互，智能軍用機(jī)器人將懂得“人類戰(zhàn)友”的想法，并按照其意圖執(zhí)行和反饋。2016年3月，時(shí)任美國國防部副部長沃克宣布了“忠誠僚機(jī)”概念，旨在通過為F-16VISTA戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)和研制一種人工智能模塊——“開發(fā)任務(wù)模塊”（OMS），來提高無人機(jī)的自主作戰(zhàn)能力，最終實(shí)現(xiàn)美國空軍無人駕駛的F-16VISTA與有人駕駛的F-35A、F-22戰(zhàn)斗機(jī)編隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)的目標(biāo)。2017年3月，該項(xiàng)目進(jìn)行了F-16VISTA無人戰(zhàn)斗機(jī)自主戰(zhàn)斗飛行演示。

俄羅斯也在積極研發(fā)下一代腦控機(jī)器人“阿凡達(dá)”。它可以感知并模仿操控者的動(dòng)作，同時(shí)反饋對(duì)外界的視覺、聽覺和觸覺感受。基于以人腦認(rèn)知爭奪為目標(biāo)的“腦對(duì)抗”可能演化成為未來戰(zhàn)爭的一種作戰(zhàn)樣式，其對(duì)一個(gè)國家的軍事戰(zhàn)略、作戰(zhàn)思想、體制編制、武器裝備等方面的影響不可低估。

研發(fā)集群智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)蜂群攻擊

雙拳難敵四手、好漢架不住群狼。面對(duì)未來高度對(duì)抗性、高度不確定性、高度動(dòng)態(tài)性的戰(zhàn)場環(huán)境，軍用機(jī)器人的作戰(zhàn)樣式已逐步從單平臺(tái)作戰(zhàn)向多平臺(tái)“集群”作戰(zhàn)方向發(fā)展。一方面，未來戰(zhàn)場環(huán)境越來越復(fù)雜，單個(gè)機(jī)器人所能執(zhí)行的任務(wù)能力越有限，生存越困難;另一方面，無人機(jī)的自主能力不斷發(fā)展，將逐步從簡單的遙控、程控方式向人機(jī)智能融合的交互控制，甚至向全自主控制方式發(fā)展，無人機(jī)將具備集群協(xié)同執(zhí)行任務(wù)的能力。

2015年12月，世界上首次戰(zhàn)斗機(jī)器人集群作戰(zhàn)震驚世界。在敘利亞拉塔基亞省，俄軍出動(dòng)6部“平臺(tái)M”履帶式戰(zhàn)斗機(jī)器人、4部“暗語”輪式戰(zhàn)斗機(jī)器人開始以集群隊(duì)形沖鋒，迫使伊斯蘭國武裝分子的堅(jiān)固據(jù)點(diǎn)相繼暴露。隨著后方炮群精準(zhǔn)齊射，一個(gè)個(gè)暴露的火力點(diǎn)被摧毀，武裝分子的據(jù)點(diǎn)防線被瞬間擊潰。

集群技術(shù)又稱為“蜂群戰(zhàn)術(shù)”。集群技術(shù)并不是簡單地把成百上千個(gè)機(jī)器人集中在一起，再安排成百上千個(gè)控制手在后方進(jìn)行一對(duì)一操作，這種低端的方式完全不符合“集群技術(shù)”的定義。集群技術(shù)的核心是集群智能，就是在人工智能的控制下，軍用機(jī)器人群可以自主完成很多任務(wù)。

“集群智能技術(shù)”的靈感源于蟻群、蜂群等自然界中的集群生物，這些生物有著非常強(qiáng)大的群體協(xié)作能力，能夠完成諸如蜂巢、蟻穴等非常精巧復(fù)雜的“工程”。當(dāng)前的軍用機(jī)器人集群智能技術(shù)，主要通過模擬蜜蜂和螞蟻之間的溝通協(xié)作方式，增強(qiáng)群的整體作戰(zhàn)能力。軍用機(jī)器人集群作戰(zhàn)，就是通過相互的能力互補(bǔ)和行動(dòng)協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)單架機(jī)器人的任務(wù)能力擴(kuò)展以及多機(jī)器人系統(tǒng)的整體作戰(zhàn)效能提升。以打擊海上大型目標(biāo)為例，多架加掛導(dǎo)彈的無人機(jī)可采用“蜂群戰(zhàn)術(shù)”，集群突防，通過數(shù)據(jù)鏈或衛(wèi)星鏈路獲得同一目標(biāo)的坐標(biāo)等信息，集中對(duì)海上目標(biāo)進(jìn)行飽和攻擊。