殺傷鏈視域下的算法戰(zhàn)審思

龍 坤

在人工智能技術(shù)發(fā)展一路高歌猛進的今天，算法戰(zhàn)這一概念越來越受到世界軍事大國的高度重視，算法與戰(zhàn)爭之間的聯(lián)系變得愈發(fā)緊密。但是，算法戰(zhàn)的特點和本質(zhì)是什么？算法戰(zhàn)給戰(zhàn)爭領(lǐng)域究竟能帶來何種影響？算法與戰(zhàn)爭的結(jié)合將會展現(xiàn)出一幅怎樣的未來戰(zhàn)爭圖景？面臨哪些挑戰(zhàn)？這些問題還沒有得到足夠充分的分析和探討。本文嘗試從殺傷鏈的理論視角，對當(dāng)前美軍提出的炙手可熱的算法戰(zhàn)概念進行考察，剖析其本質(zhì)特征，分析其對于殺傷鏈的作用和影響，并對算法戰(zhàn)驅(qū)動的未來戰(zhàn)爭進行展望。

戰(zhàn)爭制勝之道的鑰匙——殺傷鏈

從本質(zhì)上來看，戰(zhàn)爭是一種“擴大了的搏斗”，是使對手屈服于己方意志的一種暴力行為。而要使對手的意志屈服，通過暴力（物理暴力或精神暴力）使其無力抵抗是必經(jīng)之路，因而戰(zhàn)爭的直接目的就是“消滅敵人，保存自己”。這樣，實現(xiàn)對敵軍的有效殺傷就自然成為了戰(zhàn)爭中最為重要的目標。而要實現(xiàn)有效殺傷是需要經(jīng)過一系列步驟的，這就是“殺傷鏈”。列舉人類歷史上出現(xiàn)的種種武器裝備，從冷兵器時代的刀槍劍戟等“十八般武器”，到熱兵器時代的機槍和火炮，再到核時代的原子彈，以及當(dāng)今時代的智能無人化武器，其本質(zhì)都是人類暴力和智慧的物化，目的都是實現(xiàn)對敵人的殺傷使敵方失去抵抗能力，或通過威懾使敵方意志屈從，“不戰(zhàn)而屈人之兵”，實現(xiàn)政治目標。因此，殺傷鏈就成了戰(zhàn)爭制勝的關(guān)鍵。

殺傷鏈這一概念最早由美國空軍前參謀長羅納德·福格爾曼將軍在1996年的空軍協(xié)會研討會上提出，指的是“在打擊一個目標的過程中各個相互依賴的環(huán)節(jié)構(gòu)成的有序鏈條”。從殺傷階段來看，殺傷鏈通?？煞譃榘l(fā)現(xiàn)（find）、定位（fix）、跟蹤（track）、瞄準（target）、交戰(zhàn)（engage）和評估（assess）6個階段，即F2T2EA。后來，有學(xué)者將這一概念簡化為5F模型，即發(fā)現(xiàn)（find）、定位（fix）、攻擊（fire）、完成（finish）和反饋（feedback）。2018年5月，美國防高級研究計劃局（DARPA）在C4ISRNET會議上進一步提出了殺傷網(wǎng)（kill web）的概念，強調(diào)陸海空天電網(wǎng)各領(lǐng)域指揮控制、情報信息和武器系統(tǒng)之間的跨域融合和協(xié)同，并在7月發(fā)布了自適應(yīng)跨域殺傷網(wǎng)項目公告?？死锼沟侔病げ剂_澤在《殺傷鏈：在未來高科技戰(zhàn)爭中保衛(wèi)美國》一書中道出了美軍眼中的戰(zhàn)爭制勝密碼就是殺傷鏈。他指出，軍隊完成和打破殺傷鏈的速度、頻率和效果，決定了其在戰(zhàn)爭或競爭中能否取勝。換言之，能夠決定戰(zhàn)爭勝負的工具并非武器平臺，而是殺傷鏈。雖然殺傷鏈概念提出的時間較晚，但事實上從古至今的戰(zhàn)爭都遵循著殺傷鏈的幾大關(guān)鍵環(huán)節(jié)——觀察、判斷、決策和打擊。

算法與戰(zhàn)爭的聯(lián)姻——算法戰(zhàn)

美前空軍參謀長羅納德?福格爾曼

算法這個概念早已有之。早在2300多年前的歐幾里得算法就是一種尋求兩個數(shù)的最大公約數(shù)的算法，用自然語言可以描述為“計算兩個非負整數(shù)p和q的最大公約數(shù)：若q是0，則最大公約數(shù)為p。否則，將p除以q得到余數(shù)r，p和q的最大公約數(shù)即為q和r的最大公約數(shù)?！倍搅巳斯ぶ悄馨l(fā)展如日中天的今天，算法多作為計算機技術(shù)領(lǐng)域的一個重要概念，通常是指“一種有限、確定、有效并適合用計算機程序來實現(xiàn)的解決問題的方法?！眹H上一般把算法、算力、數(shù)據(jù)這三大要素作為衡量各國人工智能發(fā)展水平的重要指標。如果將人工智能比作“火箭”，數(shù)據(jù)就是“燃料”，算法就是其中的“發(fā)動機”，可見算法在人工智能技術(shù)中的核心地位。

戰(zhàn)爭，作為人類社會最激烈、最殘酷的對抗性活動，從一開始就與算法結(jié)下了不解之緣。算法對于戰(zhàn)爭的重要性在古代就已經(jīng)初露端倪，《孫子兵法·始計篇》中就提到：“夫未戰(zhàn)而廟算勝者，得算多也；未戰(zhàn)而廟算不勝者，得算少也。多算勝，少算不勝，而況于無算乎！”兵圣孫武強調(diào)的“廟算”就是根據(jù)道、天、地、將、法等基本條件進行戰(zhàn)爭運籌和戰(zhàn)略決策的過程。這和我們?nèi)缃袼岬摹八惴☉?zhàn)”在本質(zhì)上是相通的，即通過一定的計算、運籌等一系列步驟來實現(xiàn)戰(zhàn)爭目標。

正是看到了人工智能時代算法在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的重要作用，美軍率先提出了算法戰(zhàn)這一概念，并積極推進其作戰(zhàn)應(yīng)用。2017年4月26日，美國防部一份主題為“專家項目”的備忘錄明確建立“算法戰(zhàn)跨部門小組”（AWCFT），標志著美軍正式將“算法戰(zhàn)”作為其官方的作戰(zhàn)概念加以驗證和布局。2020年9月，美軍發(fā)布《國防部數(shù)據(jù)戰(zhàn)略》，指出人類已經(jīng)進入“算法戰(zhàn)”時代，數(shù)據(jù)和算法日益成為美國防部最有價值的數(shù)字資產(chǎn)，積極運用這些資源將“提高國防部在權(quán)力競爭激烈時代贏得戰(zhàn)爭的能力”。同年12月15日，美空軍首次將人工智能部署在一架U-2偵察機上，該算法可以通過控制雷達和傳感器等系統(tǒng)，搜尋敵方的導(dǎo)彈發(fā)射器，開創(chuàng)了人工智能首次自主控制軍用系統(tǒng)的先河，美空軍助理部長威爾·羅珀博士稱“算法戰(zhàn)時代已經(jīng)來臨”。

軍事物聯(lián)網(wǎng)概念圖

從殺傷鏈看算法戰(zhàn)的特點與本質(zhì)

為何算法會與戰(zhàn)爭產(chǎn)生如此緊密的聯(lián)系？很大程度是因為，實現(xiàn)殺傷的各個環(huán)節(jié)都離不開算法。換言之，算法與殺傷鏈有著天然的聯(lián)系。人類的科學(xué)技術(shù)演進到了今天，機器算法越來越展現(xiàn)出其在計算速度、打擊精度等方面的優(yōu)勢。從殺傷鏈的視角來看，基于人工智能的算法戰(zhàn)意味著戰(zhàn)爭領(lǐng)域一場劃時代的深刻變革。其作用機制在于，通過先進算法減輕人類在觀察、定位、跟蹤、判斷、決策、打擊和評估等殺傷鏈各個環(huán)節(jié)的認知負荷，提升戰(zhàn)場決策和指揮控制能力，從而更高效地完成殺傷鏈閉環(huán)，并更好地打破對手的殺傷鏈。具體而言，算法戰(zhàn)主要有以下特點。

智能化觀察判斷——極其高效的數(shù)據(jù)分析。在當(dāng)今時代，信息技術(shù)的快速發(fā)展應(yīng)用，特別是各類無人平臺和傳感器的大范圍鋪展，使得軍事領(lǐng)域的數(shù)據(jù)量爆發(fā)式增長，其數(shù)量和復(fù)雜性遠超出人類指揮官和分析師的能力范疇，令人類情報分析員難以招架。而人工智能算法具有快速、準確、無疲勞等特征，能夠24小時不間斷地對各類傳感器搜集來的海量數(shù)據(jù)進行快速而準確的分析，在這一領(lǐng)域展現(xiàn)出遠超人類的能力。例如，2017年10月，美國密蘇里大學(xué)研究人員開發(fā)出深度學(xué)習(xí)算法，可以從覆蓋某國東南部9萬多平方公里區(qū)域的海量衛(wèi)星圖像中，高效識別并標記出該國防空導(dǎo)彈陣地，準確率超過90%，與專業(yè)人員相比，可將發(fā)現(xiàn)潛在導(dǎo)彈設(shè)施的時間從過去的60小時縮短到45分鐘。正因算法遠超人類的計算速度和準確度，美軍中將約翰·杰克·沙納漢甚至稱算法是“世界上最優(yōu)秀、訓(xùn)練最有素的數(shù)據(jù)分析師”。

智能化決策——殺傷鏈閉環(huán)的極限壓縮?！氨橹魉佟?，速度向來是制勝的關(guān)鍵要素。從殺傷鏈的視域來看，誰能更快地完成殺傷鏈閉環(huán)，就將贏得戰(zhàn)爭優(yōu)勢，而機器算法的“快速”恰是算法戰(zhàn)區(qū)別于傳統(tǒng)戰(zhàn)爭模式的關(guān)鍵特點。在算法戰(zhàn)的作用下，人類將完成觀察、判斷等殺傷鏈的大部分認知負擔(dān)轉(zhuǎn)嫁給訓(xùn)練有素的智能機器后，便可專注于在戰(zhàn)爭中更快、更好地做出決策，從而促進殺傷鏈閉環(huán)時間的極限壓縮。20世紀后半葉以來，美軍憑借信息技術(shù)在內(nèi)的強大的高新技術(shù)優(yōu)勢，使得完成打擊鏈閉環(huán)的時間不斷縮短。海灣戰(zhàn)爭時打擊鏈閉環(huán)時間是80～101分鐘，在科索沃戰(zhàn)爭縮短到30～45分鐘，在阿富汗戰(zhàn)爭縮短到15～19分鐘，在伊拉克戰(zhàn)爭時期則縮短至10分鐘左右。到了2020年，美軍完成殺傷鏈閉環(huán)最快只需要20秒。在這一年美陸軍舉行的“融合項目-2020”實彈演習(xí)中，“從傳感器到武器”的完整殺傷鏈閉環(huán)時間已經(jīng)縮短至20秒以內(nèi)。不難預(yù)見，算法戰(zhàn)的不斷演進將進一步加快決策速度、縮短殺傷鏈閉合時間，未來在網(wǎng)絡(luò)空間的戰(zhàn)爭算法自動交互，甚至可能發(fā)生類似股市“閃電崩盤”的接近微秒級的“閃電戰(zhàn)爭”。

智能化打擊——新型作戰(zhàn)力量和樣式的涌現(xiàn)。通過高自主性的人工智能算法，可以塑造一些原來難以實現(xiàn)的全新軍力結(jié)構(gòu)和作戰(zhàn)能力，實現(xiàn)更為快速、精確和有效的智能化打擊。例如，基于集群智能算法的由大量智能無人機組成的蜂群戰(zhàn)將成為算法戰(zhàn)時代的新型作戰(zhàn)力量和樣式。無人蜂群能夠給敵人制造多個目標，使其無法準確掌握進攻的方向，因而能夠以飽和的方式實現(xiàn)打擊的突然性和壓倒性。2017年1月9日，美國防部戰(zhàn)略能力辦公室（SCO）與海軍空間系統(tǒng)司令部公布了世界上最大規(guī)模的微型無人蜂群演示飛行，從F/A-18“大黃蜂”戰(zhàn)機上發(fā)射了103架“珀迪克斯”（Perdix）無人機在加州上空編隊飛行。此外，軍隊可以通過具有高度自主的戰(zhàn)場機器人遂行危險、骯臟、乏味等人類不適宜執(zhí)行的戰(zhàn)場打擊任務(wù)（如放生化核環(huán)境下的作戰(zhàn)任務(wù)），從而減少軍人在行動中的傷亡風(fēng)險。

U-2偵察機

綜上，算法戰(zhàn)的本質(zhì)是推動人工智能算法全面嵌入偵查、情報、指揮和打擊等作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，更快更有效地完成殺傷鏈閉環(huán)，占據(jù)戰(zhàn)爭主動權(quán)。這意味著，傳統(tǒng)的以人為中心的殺傷鏈閉環(huán)將會由機器算法重構(gòu)——算法的“電子眼睛”將很大程度上取代“人眼”觀察、感知和跟蹤目標；算法的“機器大腦”輔助“人腦”進行情報分析和決策。甚至，算法的“隱形之手”將可能取代“人手”自主發(fā)起部分武器系統(tǒng)的打擊行動。在這其中，算法充當(dāng)著武器系統(tǒng)的靈魂，其先進程度決定了武器系統(tǒng)的自主程度和“聰明”程度。但是，這并不代表人類將在戰(zhàn)爭領(lǐng)域變得一無是處。相反，人和機器算法各有優(yōu)勢和劣勢，只有挖掘各自的特長，規(guī)避各自的弱點，才能真正發(fā)揮算法戰(zhàn)的最大效能。戰(zhàn)爭勝負主要取決于人和武器兩大因素。其中，“武器是戰(zhàn)爭的重要因素，但不是決定因素，決定的因素是人不是物。”這一論斷，在智能化戰(zhàn)爭時代仍然沒有被動搖。這是因為，無論多么高級的算法都是由人類智慧開發(fā)出來的，因而算法戰(zhàn)本質(zhì)上仍是人類智慧的產(chǎn)物和腦力的延伸，是人與人之間的“智能較量”。

基于算法戰(zhàn)的未來戰(zhàn)爭圖景及其實現(xiàn)條件

在人工智能不斷走進軍事領(lǐng)域、賦能殺傷鏈各環(huán)節(jié)的趨勢下，算法戰(zhàn)將變得越來越普遍，未來戰(zhàn)爭將可能呈現(xiàn)出以下圖景。

Perdix無人機

“人類指揮—算法控制”的人機混合智能作戰(zhàn)。算法廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)爭將給戰(zhàn)爭指控模式帶來深刻變革。指揮所執(zhí)行的功能是做決定，具有很強的責(zé)任，要求對被指揮的人負責(zé)?？刂苿t是對指揮員的決定進行操縱，通過發(fā)出停止戰(zhàn)斗、命令未參戰(zhàn)部隊從事作戰(zhàn)或脫離接觸等實施控制。如前所述，人類與機器算法各具優(yōu)勢。相比機器，人類更擅長于復(fù)雜的情境分析，權(quán)衡風(fēng)險和利弊，進行作戰(zhàn)決策等指揮行為。而機器算法則比人類更擅長精準、快速和大規(guī)模計算等控制行為。機器算法在未來戰(zhàn)爭中將具有更大的自主性，有望實現(xiàn)“人類指揮—算法控制”的新型指控模式。在這一構(gòu)想下，人類指揮官可以繼續(xù)掌控發(fā)號施令的指揮權(quán)，而智能化程度越來越高的機器算法將會執(zhí)行更多指令，協(xié)助人類進行感知、決策和行動等殺傷鏈環(huán)節(jié)，實現(xiàn)算法戰(zhàn)驅(qū)動下的人機混合智能作戰(zhàn)，更快完成殺傷鏈閉環(huán)，從而致勝疆場。此外，算法驅(qū)動的作戰(zhàn)模式也將發(fā)生顯著變化。例如，人與武器結(jié)合方式將有望從當(dāng)前的多人操控一臺武器裝備轉(zhuǎn)變?yōu)橐蝗瞬倏囟嗯_武器裝備，人類指揮官和操作員將更多充當(dāng)殺傷鏈回路的監(jiān)督者（人在回路上）而非執(zhí)行者（人在回路中）。在一些需要高速反應(yīng)和通信困難的作戰(zhàn)領(lǐng)域（例如防空反導(dǎo)和深海），將可能出現(xiàn)全自主武器系統(tǒng)（人在回路外）。

更趨“人性”的戰(zhàn)爭。盡管一些觀點認為基于算法的自主武器充斥戰(zhàn)場后，將會對人類尊嚴和戰(zhàn)爭倫理帶來重大沖擊。但從另一個角度來看，算法也能讓戰(zhàn)爭變得更加“人性”。通過讓機器算法比人類更高效地完成不需要倫理判斷的技術(shù)性工作，從而讓更多軍隊人員從重復(fù)性和低價值的工作中解放出來，去從事更需要道德評估和價值判斷等人類更擅長的工作，使得軍隊更加專注于戰(zhàn)爭倫理和道德，使得基于殺傷鏈的戰(zhàn)爭變得更加“人性”。一言以蔽之，就是讓機器算法更加專注于其能夠做的任務(wù)，而讓人更加專注于其必須做的事情—符合戰(zhàn)爭倫理的殺傷鏈。例如，更加注重在打擊對象上對軍人和平民的區(qū)分，更為智能而精確的打擊以減少附帶損傷，利用智能算法更好地進行軍事必要與附帶損傷之間的相稱性評估等。此外，算法威懾也可以作為算法戰(zhàn)的重要體現(xiàn)。基于算法的致命性自主武器可以發(fā)揮威懾作用，即可以不使用它們，但可以利用這些武器為威懾危險的對手放棄攻擊行為，從而在實現(xiàn)政治目的的同時減少戰(zhàn)爭沖突的發(fā)生，使戰(zhàn)爭變得更加“人性”。

但是，上述愿景的實現(xiàn)需要滿足一些前提條件，至少有以下幾個方面。

其一，軍事物聯(lián)網(wǎng)的大范圍建立和應(yīng)用。大規(guī)模軍事物聯(lián)網(wǎng)的建立是快速實現(xiàn)基于算法戰(zhàn)的殺傷鏈閉環(huán)的必要基礎(chǔ)設(shè)施。由各種各樣的智能機器平臺組成的軍事物聯(lián)網(wǎng)，可以在人類定義的目標范圍內(nèi)，收集、處理、解釋和共享信息，從而幫助人類指揮官更好地觀察、判斷、決策及行動。目前，包括美軍在內(nèi)的絕大多數(shù)軍隊都采用平臺中心的軍隊發(fā)展建設(shè)模式，而沒有基于殺傷鏈的理念進行兵力設(shè)計和作戰(zhàn)規(guī)劃。造成的結(jié)果是，特定傳感器智能與特定作戰(zhàn)單元進行共享信息以完成殺傷鏈，而沒有形成更大范圍的作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)—軍事物聯(lián)網(wǎng)。例如，同樣一家公司制造的美空軍擁有的F-22和F-35戰(zhàn)機，都無法進行數(shù)據(jù)通聯(lián)，毋寧說其他武器裝備平臺。在這樣的背景下，算法戰(zhàn)的效能和價值難以得到充分發(fā)揮。

其二，戰(zhàn)爭算法的弱點得以有效克服或規(guī)避。算法雖然具有精準、快速和大規(guī)模運算的能力，但目前仍存在一些顯著的弱點和局限。比如存在算法偏見，算法“黑箱”（可解釋性不足），容易受到數(shù)據(jù)注毒和網(wǎng)絡(luò)攻擊等。同時，從傳感器到射手的整個殺傷鏈體系中，每個節(jié)點都極其依賴準確的數(shù)據(jù)和電磁頻譜環(huán)境。這意味著一旦數(shù)據(jù)遭到“投毒”攻擊或傳輸受阻，整個殺傷鏈條將可能陷于癱瘓乃至混亂的境地。此外，算法本身的漏洞也容易引發(fā)安全事故。算法的這些“軟肋”如果無法得到有效克服，算法戰(zhàn)的實施也必然面臨巨大風(fēng)險。

1983年，蘇聯(lián)值班軍官斯坦尼斯拉夫·彼得羅夫中校阻止了可能因自動導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)故障引發(fā)的核戰(zhàn)爭

其三，人類指揮官和操作員與機器算法建立有效且適當(dāng)?shù)男湃侮P(guān)系。人機信任關(guān)系是遂行算法戰(zhàn)的關(guān)鍵。如果人對機器算法的信任不足，自然難以授權(quán)武器系統(tǒng)執(zhí)行殺傷鏈的決策、打擊諸環(huán)節(jié)。而如果人對機器算法的信任過度，即產(chǎn)生了“自動化偏見”，認為機器算法總是正確的，而喪失了人的判斷能力，同樣會帶來災(zāi)難。例如，1983年美蘇之間險些因自動導(dǎo)彈預(yù)警系統(tǒng)的“虛警”而引發(fā)核戰(zhàn)爭，最終是蘇聯(lián)值班軍官斯坦尼斯拉夫·彼得羅夫中?；谌祟惖某ＷR判斷挽救了人類。因此，通過長時間的嚴格訓(xùn)練和反復(fù)測試、檢驗和評估，建立人對機器的合理信任關(guān)系，了解其能力和局限所在，也是有效實施算法戰(zhàn)的關(guān)鍵所在。

結(jié)語

正如空權(quán)論的提出者杜黑所言，“勝利只向那些能預(yù)見戰(zhàn)爭特性變化的人微笑，而不是向那些等待變化發(fā)生才去適應(yīng)的人微笑”。當(dāng)今世界，人工智能的發(fā)展應(yīng)用正在推動軍事領(lǐng)域的深刻變革。要想致勝未來戰(zhàn)爭，需要適應(yīng)和迎接算法戰(zhàn)的發(fā)展趨勢，推動以智能化技術(shù)為主導(dǎo)、以殺傷鏈為中心的兵力結(jié)構(gòu)調(diào)整，發(fā)展基于人工智能的智能武器裝備的下一代作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)，研發(fā)更有效的高級戰(zhàn)爭算法，以及支撐其運營的軍用物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)，重塑軍力結(jié)構(gòu)和作戰(zhàn)方式，打造一支智能化時代的“半人馬戰(zhàn)士”人機混合智能軍隊。與此同時，需要對人工智能軍事應(yīng)用的潛在安全和倫理問題進行深入研究，通過測試評估、建立信任措施、倫理審查等方式推進安全治理、管控道德風(fēng)險，維護算法戰(zhàn)時代的國家安全、戰(zhàn)略穩(wěn)定和人道價值。