“全智能化作戰(zhàn)”科技迷霧的深度分析與辨識

付翔 黃沛 葉永凱 張萍 王小龍

摘 要：美國國防高級研究計劃局（DARPA）提出的“馬賽克戰(zhàn)”概念向外界描繪了未來全智能化作戰(zhàn)的主要特點和作戰(zhàn)樣式， 受到了世界各國的廣泛關注。 那么， 對于當前的人工智能技術水平而言， 以“馬賽克戰(zhàn)”為代表的全智能化作戰(zhàn)是否存在著科技迷霧和陷阱？其發(fā)展瓶頸又在哪里？針對這些問題， 本文分析了空中作戰(zhàn)領域美軍近年來五十多項典型的軍事智能項目， 提煉了十個典型的智能化空中作戰(zhàn)能力特征， 研究并梳理了人工智能領域多個基礎智能技術群， 理清了人工智能技術支撐未來全智能化作戰(zhàn)的整體架構， 指出了全智能化作戰(zhàn)的制約瓶頸。 在此基礎上， 給出了未來軍事智能化研究應當關注的重點和方向。

關鍵詞： 人工智能; 作戰(zhàn)概念; 全智能化作戰(zhàn); 馬賽克戰(zhàn); 科技迷霧; 技術成熟度;? 顛覆性技術

中圖分類號： TJ760; E83?? 文獻標識碼：??? A? 文章編號： 1673-5048（2021）05-0012-05

0 引? 言

2020年9月， 亞美尼亞與阿塞拜疆之間爆發(fā)了納卡沖突， 無人機的亮相改變了傳統(tǒng)信息化戰(zhàn)爭的走向[1]， 智能化戰(zhàn)爭在小國對抗中初現(xiàn)端倪， 讓世界眼前一亮。 近幾十年， 美國致力于推動軍事智能化的發(fā)展[2-3]， 自1976年美國Ron T P博士提出“信息戰(zhàn)”以來， 美軍先后提出“空地一體戰(zhàn)”“數(shù)字化部隊”“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”“快速決定性作戰(zhàn)”“基于效果的作戰(zhàn)”“分布式作戰(zhàn)”“空海一體戰(zhàn)”“作戰(zhàn)云”“系統(tǒng)之系統(tǒng)”“算法戰(zhàn)”“馬賽克戰(zhàn)”和“決策中心戰(zhàn)”等新型的作戰(zhàn)概念， 描繪了未來全智能化作戰(zhàn)的特點和樣式。? 以“馬賽克戰(zhàn)”為代表的全智能化作戰(zhàn)發(fā)展前景是怎樣的？現(xiàn)階段它是否存在著科技迷霧和軍事陷阱？它需要怎樣的基礎人工智能技術支撐？它的發(fā)展瓶頸在哪里？未來軍事智能化研究應該重點關注哪些地方？本文從科技迷霧和制約瓶頸等角度入手， 對全智能化作戰(zhàn)進行深度分析和研究。

1 全智能化作戰(zhàn)概念及迷霧

1.1 全智能化作戰(zhàn)內(nèi)涵

隨著第三次人工智能浪潮的興起， 人工智能技術發(fā)展迅猛、 應用廣泛， 已成為新一輪科技革命的主導因素。 人工智能技術正廣泛地應用于軍事領域， 使得未來戰(zhàn)爭向智能化作戰(zhàn)方向快速發(fā)展[4-7]。 全智能化作戰(zhàn)， 是以智能化通信組網(wǎng)為依托， 采用智能化的作戰(zhàn)樣式和方法， 運用智能化的裝備、 武器、 彈藥， 在以智能算法為核心的指揮控制和作戰(zhàn)規(guī)劃下， 在多域一體的作戰(zhàn)空間內(nèi)實施的各類作戰(zhàn)、 訓練與保障行動;? 是以人工智能為核心的前沿科技在作戰(zhàn)、 訓練、 裝備、 后勤等領域滲透、 拓展的必然發(fā)展方向， 是機械化、 信息化戰(zhàn)爭的下一階段。

在智能化作戰(zhàn)概念研究方面， 美國DARPA于2017年8月提出了“馬賽克戰(zhàn)”， 并進行了持續(xù)的深化研究[8-10]。 “馬賽克戰(zhàn)”借鑒了馬賽克拼圖的理念， 將兵力編隊、 武器平臺、 指揮控制系統(tǒng)、 傳感器等各類作戰(zhàn)要素視為“馬賽克碎片”， 通過通信網(wǎng)絡將“碎片”鏈接形成一張功能分散、 動態(tài)協(xié)同、 靈活機動的彈性殺傷網(wǎng)， 利用人工指揮和機器控制， 自主、 靈活、 快速地重組一支具備解耦合特性的作戰(zhàn)力量，??? 從而創(chuàng)造己方的適應性， 提升敵方的決策復雜度或不確定性。 即便系統(tǒng)中部分作戰(zhàn)要素被干擾或摧毀， 仍能基于所能通信的作戰(zhàn)要素， 快速做出響應[11-12]。

“馬賽克戰(zhàn)”是對先前“網(wǎng)絡中心戰(zhàn)”“分布式作戰(zhàn)”“多域戰(zhàn)”等諸多作戰(zhàn)概念的繼承和再創(chuàng)新， 描繪了未來全智能化作戰(zhàn)的主要特點和作戰(zhàn)樣式， 勾勒了未來全智能作戰(zhàn)的炫目圖景， 牽引著軍事領域向未來全智能作戰(zhàn)的方向發(fā)展。

1.2 軍事智能領域的科技迷霧和陷阱

科學技術的發(fā)展道路上往往不是一帆風順， 而是充滿著迷霧和陷阱。 科技迷霧和陷阱可以分為兩類： 一是自然科技迷霧和陷阱， 是指科技探索過程中遇到的技術挫折和發(fā)展誤區(qū)， 起因往往是非人為刻意的自然因素， 比如， 對于能夠探索宇宙原理的大型對撞機是否應該建造， 就引起了學術界的巨大爭議。 二是人為科技迷霧和陷阱， 其特點是人為蓄意釋放以迷惑和誤導對手。 自古以來， 優(yōu)秀的戰(zhàn)略家通常會把布局戰(zhàn)略迷霧作為一種重要的對抗手段， 用于掩蓋意圖、 欺騙對手， 從而誤導對手， 獲得博弈效果的最大化。 在當前國際博弈激烈的環(huán)境下， 技術先發(fā)國家往往會人為釋放科技迷霧和陷阱， 導致一些后發(fā)國家在科技發(fā)展過程中出現(xiàn)重大誤判和差錯。 1985年1月， 美國公布“反彈道導彈防御系統(tǒng)之戰(zhàn)略防御計劃”[13]， 以各種手段攻擊敵方外太空的洲際導彈和航天器， 以防止敵國對美國及其盟國發(fā)動的核打擊， 俗稱“星球大戰(zhàn)”計劃。 蘇聯(lián)對美國這一舉措出現(xiàn)了戰(zhàn)略誤判， 將大量經(jīng)費投入到星球大戰(zhàn)計劃， 最終加速了蘇聯(lián)解體。 反觀美國， 以“星球大戰(zhàn)”計劃為契機， 推動全國的鋼鐵、 機械、 電子、 新材料、 電子信息等各個行業(yè)的發(fā)展。 自然科技迷霧和陷阱可能被人為刻意利用、 反向過濾、 局部放大， 生成與人為科技迷霧和陷阱等同的影響。

航空兵器 2021年第28卷第5期

付 翔， 等： “全智能化作戰(zhàn)”科技迷霧的深度分析與辨識

“馬賽克戰(zhàn)”等智能化作戰(zhàn)概念在理論上具有較強的新穎性和先進性， 但也存在一定的科技迷霧和陷阱。 具體來說， 第一， 從美國國防部所披露的資料來看， 美軍所開展的智能化作戰(zhàn)概念研究也尚處于初始研究階段， 雖然提出了初步的發(fā)展目標， 但并沒有提出明確的技術發(fā)展和裝備發(fā)展計劃， 目前仍處于不斷探索和試錯的階段。 而任何一項新概念或新技術在探索過程中， 本身就存在許多不確定性， 其發(fā)展過程中， 總會存在或多或少的自然迷霧和陷阱。 第二， 美軍所披露的關于“馬賽克戰(zhàn)”和全智能化作戰(zhàn)的公開文件， 有些可能是對方蓄意釋放的， 不可全信; 同時， 真正的軍事核心技術和成果往往十分保密。 圖1顯示了DARPA真實的研究情況和所了解的情況之間的差異。 不能簡單地、 亦步亦趨地跟隨美軍的研究， 也應當有獨立自主的思考。

雖然智能化戰(zhàn)爭已初現(xiàn)端倪， 但以現(xiàn)在的技術水平而言， 距離全智能化作戰(zhàn)還有較大距離。 未來軍事智能化的發(fā)展離不開兩點： 一是必須基于現(xiàn)有的軍事能力和軍事需求。 如果脫離了現(xiàn)有的軍事能力和需求， 那么就像“星球大戰(zhàn)”計劃一樣過于超前而在較長的時間內(nèi)不可能實現(xiàn)， 過度的超前研究只能適得其反， 勞民傷財。 二是通用的人工智能技術對全智能作戰(zhàn)關鍵能力特征的支撐。 近年來深度學習的崛起使得人工智能技術有了突飛猛進的發(fā)展， 但當前人工智能技術仍然存在許多制約和瓶頸， 無視底層的基礎技術瓶頸而過分強調(diào)上層的作戰(zhàn)應用支撐， 就像是空中樓閣， 未來會面臨更大的風險。

2 全智能化空中作戰(zhàn)技術能力特征

古人云， 聽其言， 不如觀其行。 如果說軍事作戰(zhàn)概念是美軍的“言”， 那么美軍近年來所開展的軍事智能項目， 就代表著美軍的“行”。 特朗普政府上臺后， 美國更加重視推動軍事智能化的發(fā)展， 明確以作戰(zhàn)應用為美軍人工智能發(fā)展的首要目標， 試圖以軍事智能為主要手段制勝中俄。 近五年來， 美國政府在下一財年經(jīng)費預算報告中分配給DARPA的研發(fā)經(jīng)費穩(wěn)步增長， 2021年DARPA預算總額達到了35.66億美元[14]。

DARPA和美國各軍兵種以軍事智能化為目標， 牽引多個軍事智能項目不斷發(fā)展。 筆者梳理了近年來五十多項空中作戰(zhàn)領域典型的軍事智能項目， 按照所披露的立項目的、 建設內(nèi)容等因素對項目進行了歸納（見圖2）。

通過對美軍典型的軍事智能項目進行梳理和研究， 提煉DARPA關注的未來智能化空中作戰(zhàn)的十大技術能力： 一是多類體系集成能力， 以信息系統(tǒng)為支撐， 將偵察、 監(jiān)視、 指揮控制等多類別、 異構復雜系統(tǒng)進行組合和集成， 形成適應于未來智能化空中作戰(zhàn)的全新作戰(zhàn)體系; 二是快速組網(wǎng)通信能力， 實現(xiàn)各類作戰(zhàn)要素和作戰(zhàn)單元快速接入和互聯(lián)互通， 形成具有一定彈性的效果網(wǎng); 三是惡劣環(huán)境下定位導航與授時（PNT）能力， 構建具備全域覆蓋、 動態(tài)重構的PNT體系， 提升在GPS拒止等惡劣環(huán)境中導航、 定位和尋的性能; 四是態(tài)勢感知認知能力，?? 對戰(zhàn)場態(tài)勢進行全方位探測、? 信息提取和態(tài)勢理解， 輔助提高人員的決策能力; 五是大數(shù)據(jù)分析能力， 對多源異構大數(shù)據(jù)做關聯(lián)性分析， 找出數(shù)據(jù)的相關性， 為指揮員決策提供預測分析、 戰(zhàn)場感知的實時數(shù)據(jù)支持; 六是分布式和任務式指揮控制能力， 聚焦控制算法、 決策輔助以及分布式技術，? 允許指揮人員控制動態(tài)、? 分散的部隊; 七是智能無人平臺能力， 發(fā)展具備協(xié)同、 分布作戰(zhàn)能力的小型無人機， 以較低成本實現(xiàn)更高的作戰(zhàn)靈活性; 八是人機智能協(xié)作能力， 將人的感知、 認知能力和機器運算和存儲能力相結合， 提升作戰(zhàn)人員決策和行動執(zhí)行的速度和準確度; 九是智能化仿真建模能力， 通過實物仿真、 構造仿真、 虛擬仿真、 自主仿真等技術促進裝備的發(fā)展; 十是信息安全可靠能力， 利用新興技術檢測和防范各類威脅， 確保從數(shù)據(jù)、 軟件到系統(tǒng)各個維度的安全可靠。

美軍之所以開展這些軍事智能項目， 一部分原因是先進作戰(zhàn)概念的牽引， 但更多的，? 還是基于現(xiàn)階段美軍所面臨的實際需求。 比如在大國對抗中，? 美軍面臨著反介入/區(qū)域拒止（A2/AD）的威脅， 對方攔截、 中斷以及利用美軍戰(zhàn)術通信的相關技術發(fā)展迅速， 美軍通信組網(wǎng)能力和定位、 導航與授時（PNT）能力面臨著干擾、 削弱或摧毀， 因此， 美軍先后開展了CODE， DyNAMO， NUP， PFC， ANS， SECTR， STOIC等項目， 旨在發(fā)展拒止環(huán)境下動態(tài)通信組網(wǎng)和高精度PNT能力， 推進有人機和無人機在電磁干擾、 通信降級以及其他惡劣環(huán)境下執(zhí)行協(xié)同任務。 在先進作戰(zhàn)概念的牽引下， 基于美軍現(xiàn)實軍事需求， 開展特定場景下的軍事應用技術研究， 是DARPA近年來軍事項目開展的基本依據(jù)。

3 基礎人工智能技術

2018年， 美國《國防部人工智能戰(zhàn)略》[15]給出了人工智能的簡明定義： 人工智能是指機器執(zhí)行那些通常需要人類智商才能完成的任務的能力， 比如預測分析、 采取行動或給出結論等。 人工智能使機器可以從經(jīng)驗中學習， 適應新的輸入并執(zhí)行類似人的任務， 是認知、 決策、 反饋的過程。 通過全面整理學術界對人工智能技術的主流解釋[16-17]， 將人工智能領域劃分為算法算力層和基礎人工智能技術層， 并進一步明確了二十個典型的人工智能技術群[11]， 分別是： 圖像處理技術群、 語音識別技術群、 自然語言處理技術群、 專家系統(tǒng)技術群、 知識圖譜技術群、 大數(shù)據(jù)分析技術群、 引擎推薦技術群、 人機協(xié)作技術群、 虛擬個人助理技術群、 VR/AR/MR技術群、 不確定推理決策技術群、 自主機器人技術群、 群體智能技術群、 類腦智能技術群、 人機混合智能技術群、 可解釋人工智能技術群、 仿真試驗技術群、 系統(tǒng)集成技術群、 生物特征識別技術群、 系統(tǒng)安全技術群。

3.1 人工智能技術支撐智能化作戰(zhàn)架構

對人工智能技術支撐智能化作戰(zhàn)的整體架構進行梳理（見圖3）， 從底層算力算法基礎層出發(fā)， 利用強大算力、 高效架構平臺及深度學習算法支撐起基礎智能技術層。 通過對智能技術群進行組合， 支撐起未來智能化作戰(zhàn)的關鍵技術能力特征。 通過對能力特征進行組合， 形成分布式作戰(zhàn)指揮能力及快速決策支持能力， 支撐起未來全智能化作戰(zhàn)體系。

3.2 基礎人工智能技術成熟度

20世紀40年代， 為了適應軍事和經(jīng)濟競爭的需要， 技術預測開始興起;? 以定量為主的技術預測方法于70年代有了較大發(fā)展;? 80年代， 隨著技術、 商業(yè)、 社會的不確定性增加， 以定性為主的技術預測逐步受到關注。 美國信息技術研究與咨詢顧問公司高德納（Gartner）于1995年提出了技術發(fā)展成熟度曲線， 用于分析預測與推論各種新科技的成熟演變速度及達到成熟所需的時間。

結合每項智能技術的研究時間、 技術現(xiàn)狀和應用情況， 并參考Gartner發(fā)布的《新興技術成熟度曲線》報告[18]， 對上述二十項基礎人工智能技術進行成熟度等級評估， 得到如圖4所示的結果。 圖中橫坐標表示隨時間變化的成熟度的不同階段（技術觸發(fā)期、 期望膨脹期、 泡沫谷底期、 穩(wěn)步復蘇期和生產(chǎn)高峰期）， 縱坐標代表技術創(chuàng)新的可見度和公眾對創(chuàng)新未來成果期望值。 可以看出： 在二十項基礎技術中， 僅語音識別、 專家系統(tǒng)、 生物特征識別技術達到了成熟度最高級; 而與軍事智能化密切相關的不確定推理決策、 自主機器人、 人機協(xié)作、 可解釋人工智能等技術還僅處于成熟度第二階段;

大數(shù)據(jù)分析、 知識圖譜、 群體智能、 系統(tǒng)安全等技術還處于成熟度第三階段。 這些技術想要達到成熟度第五階段， 還需要很長時間。 可以說， 現(xiàn)階段， 甚至是在未來較長時間內(nèi)， 基礎人工智能技術還不能支撐起全智能化作戰(zhàn)所需的能力特征。

4 全智能化作戰(zhàn)分析與思考

當前， 全智能化作戰(zhàn)還存在一些科技迷霧和陷阱， 有迷霧的地方， 就有欺騙。?? 未來的軍事智能化發(fā)展過程中應注重以下方面：

一要立足軍事需求。 軍事裝備不同于其他領域的智能化設備， 實用、 好用、 可靠性強是第一位的。 破除軍事智能迷霧， 避免出現(xiàn)“唯美國為首”、 “唯DARPA”為首的跟風現(xiàn)象， 關鍵在于立足裝備發(fā)展的實際需求。 弄清實際需求是什么、 需求的發(fā)展趨勢是什么、 基礎技術領域能提供什么樣的新手段等。 挖掘需求、 梳理需求、 優(yōu)化需求是未來軍事智能技術發(fā)展的必經(jīng)之路。

二要摸清技術底數(shù)。 人工智能的發(fā)展大概分為三個階段： 計算智能階段、 感知智能階段和認知智能階段。 當前， 人工智能剛剛跨過計算智能， 還處于感知智能的初級階段。 要充分認識到基礎人工智能技術發(fā)展的長期性和曲折性， 尊重科技發(fā)展規(guī)律， 不好高騖遠、 不盲目跟風， 在充分摸清各項基礎智能技術的能力水平的基礎上， 推動軍事智能技術的應用研究。

三要加強自主創(chuàng)新。 美國所披露的軍事概念和軍事技術可能存在迷霧和陷阱， 而真正的核心技術往往十分保密， 單純的“跟隨型研究”要么難以取得真正的創(chuàng)新成果， 要么掉入別人設置的陷阱中。 要開展自主創(chuàng)新研究， 重視軍事智能技術的分析、 研判、 預警、 布局、 監(jiān)測和追蹤， 推動軍事智能技術的發(fā)展。

四要重視軍事智能技術的可解釋性和可靠性。 人工智能可以幫助人們進行推理和決策， 機器給出的決策應該是可解釋、 可靠和安全的， 這對于軍事領域這種高風險的行業(yè)尤其重要。 傳統(tǒng)的深度學習算法存在隱含層、 非線性權重和偏差學習機制， 輸入數(shù)據(jù)和輸出答案之間存在著不可觀察的黑盒空間， 其決策過程對于人類而言很難理解。 若不能解決這些問題， 在軍事應用上可能面臨著極大的風險。

五要發(fā)展具備自主能力的武器裝備。 當前， 武器裝備正朝著無人化的方向發(fā)展， 比如地面機器人、 空中無人機、 海上無人艦艇等。 武器裝備的無人化并不等同于武器裝備的智能化， 其核心要素在于武器裝備是否具備自主能力， 是否能夠自主收集態(tài)勢信息， 自主識別和攻擊目標， 自主應對突發(fā)狀況等。 具備自主能力的武器裝備是智能化、 信息化、 機械化融合發(fā)展的集中體現(xiàn)。

5 結? 論

人工智能作為一種顛覆性技術， 推動戰(zhàn)爭形態(tài)從信息化戰(zhàn)爭向智能化戰(zhàn)爭演變。 以“馬賽克戰(zhàn)”為代表的先進軍事作戰(zhàn)概念為全世界勾勒了未來全智能作戰(zhàn)的炫目圖景， 但以目前基礎人工智能的技術水平而言， 還不能支撐未來的全智能化作戰(zhàn)遠景。 在軍事智能技術研究方面， 既要把握機遇， 充分發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢; 又要有清醒的判斷和認識， 認清當前基礎人工智能技術的能力水平和制約瓶頸， 掌握基礎人工智能技術底數(shù)， 不斷挖掘和優(yōu)化軍事需求， 加強自主型創(chuàng)新， 注重軍事智能的可解釋性、 可靠性和安全性研究， 制定可行的軍事智能戰(zhàn)略整體規(guī)劃， 破解科技迷霧和陷阱。

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In-Depth Analysis and Identification of the Fully

Intelligent Warfare Technology Fog

Fu Xiang1*， Huang Pei2， Ye Yongkai1， Zhang Ping1， Wang Xiaolong1

（1. Unit 93236 of PLA， Beijing 100085， China; 2. Unit 93221 of PLA， Beijing 100085， China）

Abstract： The concept of “Mosaic Warfare”proposed by the Defense Advanced Research Projects Agency （DARPA）? describes the main features and operational styles of the future fully intelligent warfare， which has been widely concerned by countries all over the world. So， for the current level of artificial intelligence technology， is there any technological fog and trap in the fully intelligent warfare represented by “Mosaic Warfare”？ Where are the bottlenecks？ To address these problems， this paper analyzes more than 50 typical military intelligence projects of the US? army in the field of air operations in recent years， and extracts 10 typical capability characteristics of intelligent air operations. Then， this paper studies and combs 20 basic intelligence technology groups in the field of artificial intelligence， clarifies the overall architecture of artificial intelligence technology supporting the future fully intelligent operations， and points out the bottlenecks of? fully intelligent warfare. On this basis， the focuses and directions in future military intelligence research are given.

Key words： artificial intelligence; operational concept; fully intelligent warfare; mosaic warfare; technology fog; technology maturity; disruptive technology