創(chuàng)新發(fā)展智能化指揮控制的思考?

杜 凱 王 晗 趙東海 黃建洋 張 雷 張振月 朱春光 逄金剛

（1.國(guó)防大學(xué)聯(lián)合作戰(zhàn)學(xué)院 石家莊 050011）（2.國(guó)防大學(xué)聯(lián)合作戰(zhàn)學(xué)院 北京 100080）（3.武警海警學(xué)院 寧波 315000）

1 引言

智能時(shí)代，各類有形的、無(wú)形的信息系統(tǒng)、武器裝備、作戰(zhàn)平臺(tái)、任務(wù)載荷等裝備系統(tǒng)的智能化、自主化水平不斷提升，且萬(wàn)物智聯(lián)、體系聯(lián)動(dòng)，機(jī)器智能成為新的戰(zhàn)斗力生成要素。智能化作戰(zhàn)指揮控制能夠有效整合智能化作戰(zhàn)武器裝備，直接決定智能化作戰(zhàn)能力生成，是未來(lái)作戰(zhàn)指揮的基本發(fā)展方向。此外，我軍智能化作戰(zhàn)指揮控制發(fā)展同世界軍事強(qiáng)國(guó)相比還存在較大差距，必須高度重視其創(chuàng)新發(fā)展。

2 著眼作戰(zhàn)概念牽引，創(chuàng)新智能化作戰(zhàn)指揮控制發(fā)展理念

作戰(zhàn)概念是對(duì)未來(lái)作戰(zhàn)行動(dòng)的前瞻設(shè)計(jì)，對(duì)智能化作戰(zhàn)指揮控制具有重要牽引作用。面對(duì)新一代軍事變革和軍事智能化發(fā)展浪潮，我軍以習(xí)近平強(qiáng)軍思想為指導(dǎo)，不斷創(chuàng)新設(shè)計(jì)新型作戰(zhàn)概念，作戰(zhàn)概念體系正逐步成型、豐富和完善。

2.1 圍繞頂層核心作戰(zhàn)概念建立彈性設(shè)計(jì)理念

通常情況下，在某場(chǎng)作戰(zhàn)中會(huì)隨時(shí)應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜情況，需要綜合運(yùn)用多種作戰(zhàn)概念，在不同時(shí)空之間快速切換。比如，面對(duì)強(qiáng)敵決戰(zhàn)決勝作戰(zhàn)，在不同作戰(zhàn)階段、不同戰(zhàn)場(chǎng)方向，針對(duì)不同作戰(zhàn)目標(biāo)，可能會(huì)綜合運(yùn)用認(rèn)知戰(zhàn)、新域戰(zhàn)等作戰(zhàn)概念。受作戰(zhàn)指揮資源有限、作戰(zhàn)時(shí)間緊迫等因素制約，智能化作戰(zhàn)指揮控制應(yīng)強(qiáng)化彈性設(shè)計(jì)，能夠隨著所運(yùn)用的作戰(zhàn)概念的切換而自如裁剪、靈活轉(zhuǎn)型，建立起與當(dāng)前作戰(zhàn)概念相適應(yīng)的人機(jī)融合指揮體系和作戰(zhàn)指揮流程。一個(gè)作戰(zhàn)概念體系雖然體系龐大、范圍廣泛，但必定是由頂層的、核心的作戰(zhàn)概念統(tǒng)領(lǐng)和牽引的，各種作戰(zhàn)概念在此基礎(chǔ)上相互聯(lián)系［1～2］。因此，智能化作戰(zhàn)指揮控制必須緊緊圍繞我軍頂層作戰(zhàn)概念、核心作戰(zhàn)概念，進(jìn)行彈性設(shè)計(jì)，在確定主干主流內(nèi)容的設(shè)計(jì)后，再研究分支分流內(nèi)容；主干主流內(nèi)容基本不變，分支分流內(nèi)容變動(dòng)空間較大。

2.2 圍繞不同作戰(zhàn)概念制勝機(jī)理建立靈活釋能理念

制勝機(jī)理都是人們對(duì)事物的理性認(rèn)識(shí)，不同作戰(zhàn)概念，其制勝機(jī)理存在著顯著差別。比如認(rèn)知戰(zhàn)，核心是通過(guò)攻擊敵OODA 環(huán)的決策環(huán)節(jié)達(dá)成作戰(zhàn)目的；新域戰(zhàn)實(shí)質(zhì)是靠基于不同作戰(zhàn)領(lǐng)域、不同作戰(zhàn)效能釋放方式的非對(duì)稱作戰(zhàn)制勝對(duì)手。制勝機(jī)理的差異使得智能化作戰(zhàn)指揮與作戰(zhàn)概念之間很容易產(chǎn)生相互脫離的兩層皮現(xiàn)象，從而限制了指揮效能和作戰(zhàn)效能的合力發(fā)揮。必須深化研究不同作戰(zhàn)概念制勝機(jī)理，探析其對(duì)智能化作戰(zhàn)指揮控制的具體需求，從而建立起有針對(duì)性的智能化作戰(zhàn)指揮控制指導(dǎo)原則、決策模型、體系架構(gòu)等，確保指揮效能精確、靈活釋放［3］。

2.3 圍繞作戰(zhàn)概念適用場(chǎng)景建立場(chǎng)景定制理念

每個(gè)作戰(zhàn)概念有其不同的應(yīng)用場(chǎng)景、戰(zhàn)法設(shè)計(jì)、力量編配等。比如，高端戰(zhàn)突出以強(qiáng)敵為主要作戰(zhàn)對(duì)象；認(rèn)知戰(zhàn)主要面向無(wú)形的認(rèn)知領(lǐng)域，與網(wǎng)絡(luò)信息空間存在著密不可分的聯(lián)系；新域戰(zhàn)，以新質(zhì)新域作戰(zhàn)力量的運(yùn)用為著眼點(diǎn)，智能化作戰(zhàn)力量可能占較大比重，等等。相應(yīng)的，不同作戰(zhàn)概念下指揮力量、指揮資源、指揮手段、指揮環(huán)境等是不同的，智能化作戰(zhàn)指揮必須進(jìn)行針對(duì)性的具體設(shè)計(jì)，分別構(gòu)建出與具體作戰(zhàn)概念相適應(yīng)的人機(jī)融合指揮體系、作戰(zhàn)指揮流程、人機(jī)交互機(jī)制等［4］。也就是說(shuō)，智能化作戰(zhàn)指揮在堅(jiān)持基本理念和做法的同時(shí)，還要根據(jù)具體作戰(zhàn)概念的作戰(zhàn)場(chǎng)景靈活調(diào)整變化。

3 圍繞指控模式發(fā)展，構(gòu)建人機(jī)融合指揮控制體系

戰(zhàn)爭(zhēng)復(fù)雜性、AI 局限性以及確保人類戰(zhàn)爭(zhēng)主導(dǎo)權(quán)的倫理要求決定了人機(jī)融合成為智能化作戰(zhàn)指揮控制基本模式。人機(jī)融合指揮控制體系，是實(shí)施人機(jī)融合指揮控制的核心。構(gòu)建科學(xué)合理的人機(jī)融合指揮控制體系，對(duì)于充分發(fā)揮智能化作戰(zhàn)指揮控制效能至關(guān)重要。

3.1 要構(gòu)建生態(tài)開(kāi)放的人機(jī)融合指揮控制體系

根據(jù)熱力學(xué)第二定律，如果將指揮控制體系設(shè)計(jì)為一個(gè)封閉系統(tǒng)，也就是整個(gè)系統(tǒng)不與外界進(jìn)行信息、能量或物質(zhì)的交換，那么隨著時(shí)間的推移，整個(gè)體系的熵會(huì)逐漸增大，也就是越來(lái)越混亂。面對(duì)日趨復(fù)雜多變、充斥著海量非結(jié)構(gòu)化信息的智能化戰(zhàn)爭(zhēng)作戰(zhàn)環(huán)境，人機(jī)融合作戰(zhàn)指揮控制體系必須具備生態(tài)開(kāi)放性，即整個(gè)體系應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)開(kāi)放、充滿彈性、冗余分布的生態(tài)系統(tǒng)，而不是各級(jí)各類指揮機(jī)構(gòu)在制度、命令的約束性下形成的剛性集合體。生態(tài)開(kāi)放性強(qiáng)調(diào)整個(gè)作戰(zhàn)指揮控制體系能夠動(dòng)態(tài)、靈活容納各級(jí)指揮員和參謀人員、領(lǐng)域問(wèn)題專家以及以智能化指揮信息系統(tǒng)、自主無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)、智能化武器裝備為載體的各類軍事智能體，其中充滿了競(jìng)爭(zhēng)、冒險(xiǎn)、協(xié)作、配合等機(jī)制和活動(dòng)。

3.2 要構(gòu)建智能涌現(xiàn)的人機(jī)融合指揮控制體系

智能化戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)代，智能的生成不是簡(jiǎn)單的線性累積疊加，人機(jī)融合作戰(zhàn)指揮控制體系應(yīng)具備智能涌現(xiàn)性，即通過(guò)腦機(jī)接口、知識(shí)圖譜、知識(shí)可視化等，機(jī)器智能激發(fā)人類智能與靈感，人類智能指導(dǎo)（或者引導(dǎo)）機(jī)器智能，整個(gè)作戰(zhàn)體系中人的智能與機(jī)器智能相互啟發(fā)、相互引導(dǎo)、相互促進(jìn)，通過(guò)人、機(jī)、環(huán)境系統(tǒng)相互作用，產(chǎn)生不同于人的智慧和人工智能的新型智能系統(tǒng)。首先，在智能輸入端，把設(shè)備傳感器客觀采集的數(shù)據(jù)與人主觀感知到的信息結(jié)合起來(lái)，形成一種新的輸入方式；其次，在智能的數(shù)據(jù)/信息中間處理過(guò)程，機(jī)器數(shù)據(jù)計(jì)算與人的信息認(rèn)知融合起來(lái)，構(gòu)建起一種獨(dú)特的理解途徑；最后，在智能輸出端，把機(jī)器運(yùn)算結(jié)果與人的價(jià)值決策相互匹配，形成概率化與規(guī)則化有機(jī)協(xié)調(diào)的優(yōu)化判斷。作戰(zhàn)指揮人員、智能化智能信息系統(tǒng)、增強(qiáng)型作戰(zhàn)人員以及智能化武器裝備構(gòu)成有機(jī)的復(fù)雜系統(tǒng)，不斷涌現(xiàn)出新的智能［5～6］。

3.3 要構(gòu)建敏捷柔韌的人機(jī)融合指揮控制體系

智能時(shí)代，指揮體系不僅需要快速高效運(yùn)轉(zhuǎn)，還必須具有結(jié)構(gòu)彈性，以保持穩(wěn)定的輸出。因此，人機(jī)融合指揮控制體系必須具有敏捷柔韌性。首先，要能夠快速響應(yīng)。主流觀點(diǎn)認(rèn)為，指揮周期直接影響指揮效能。人機(jī)融合指揮控制體系需要能夠敏銳感知指揮環(huán)境的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)需要執(zhí)行的指揮任務(wù)，并在最短的時(shí)間內(nèi)調(diào)度所需資源、能力，啟動(dòng)指揮任務(wù)的執(zhí)行?？焖夙憫?yīng)，還意味著人機(jī)融合指揮體系需要具有一定的主動(dòng)預(yù)測(cè)能力，主動(dòng)預(yù)測(cè)環(huán)境變化引起的指揮任務(wù)，或者由指揮控制體系自身主動(dòng)發(fā)起的指揮任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)乃至超前響應(yīng)［7］。其次，要具有魯棒性。在指揮環(huán)境發(fā)生一定擾動(dòng)或者變化的情況下，人機(jī)指揮控制體系需要能夠在不改變自身組織結(jié)構(gòu)的前提下，主動(dòng)通過(guò)體系內(nèi)多種資源、能力的重新組合，來(lái)繼續(xù)完成指揮任務(wù)。再次，要具有可重構(gòu)性。當(dāng)指揮環(huán)境發(fā)生急劇變化，指揮節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障、遭受攻擊導(dǎo)致能力降低或者受損，魯棒性失效時(shí)，人機(jī)融合指揮控制體系需要能夠自動(dòng)組織和運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)化資源，實(shí)現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)重構(gòu)，確保適應(yīng)新的環(huán)境，繼續(xù)實(shí)施作戰(zhàn)指揮。同時(shí)，當(dāng)指揮環(huán)境恢復(fù)到常態(tài)時(shí)，人機(jī)融合指揮控制體系能夠恢復(fù)為原有的組織結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)指揮效率最優(yōu)［8］。

4 基于智能對(duì)抗機(jī)理，探索智能指揮對(duì)抗手段

智能化作戰(zhàn)指揮體系脆弱性與反脆弱性并存，智能指揮對(duì)抗應(yīng)運(yùn)而生。隨著智能化作戰(zhàn)的發(fā)展，智能指揮對(duì)抗日趨激烈，對(duì)于戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的決定性作用日益突顯，亟需強(qiáng)化智能指揮對(duì)抗手段探索。智能指揮對(duì)抗應(yīng)注重在人機(jī)協(xié)同的條件下，從數(shù)據(jù)、算法、硬件、機(jī)制等方面進(jìn)行探索，通過(guò)利用算法漏洞、打擊基礎(chǔ)設(shè)施、攻擊人機(jī)融合機(jī)制、防護(hù)己方智能系統(tǒng)等手段達(dá)成作戰(zhàn)目的。

4.1 利用人工智能算法弱點(diǎn)，誘騙敵智能指控系統(tǒng)決策

當(dāng)前，大多數(shù)人工智能解決方案存在固有的缺陷和漏洞。智能指揮對(duì)抗可通過(guò)誤導(dǎo)或混淆敵方機(jī)器學(xué)習(xí)模型或訓(xùn)練數(shù)據(jù)，使敵方機(jī)器學(xué)習(xí)模型在識(shí)別和行動(dòng)期間做出錯(cuò)誤的判斷。美國(guó)國(guó)家安全委員會(huì)關(guān)于人工智能的最終報(bào)告（NSCAI）提出了對(duì)抗機(jī)器學(xué)習(xí)的概念（AML）。對(duì)抗性機(jī)器學(xué)習(xí)是對(duì)數(shù)據(jù)或代碼進(jìn)行有目的的操縱，使機(jī)器學(xué)習(xí)算法運(yùn)作不良或呈現(xiàn)錯(cuò)誤的預(yù)測(cè)。比如，人工智能技術(shù)在監(jiān)控領(lǐng)域中的廣泛運(yùn)用，使每個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭都變成了一個(gè)智能戰(zhàn)場(chǎng)偵探。但如果能夠利用其算法存在的漏洞，就可以實(shí)現(xiàn)掩藏和欺騙。Facebook和馬里蘭大學(xué)的學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)目標(biāo)被檢測(cè)到時(shí)，監(jiān)控的角度、色度和飽和度都會(huì)轉(zhuǎn)變，他們隨即用另一種算法來(lái)實(shí)現(xiàn)欺騙算法中最有效的轉(zhuǎn)變。依據(jù)這一原理制作的一系列AI“隱形衣”（運(yùn)動(dòng)衫和體恤），可以欺騙監(jiān)控算法，使其難以偵測(cè)到穿著AI“隱形衣”的目標(biāo)。該研究工作組還針對(duì)一種檢測(cè)算法對(duì)一萬(wàn)張人像圖片開(kāi)展了測(cè)試，以生產(chǎn)制造出這類算法的襯衣［9～10］。這一發(fā)現(xiàn)在作戰(zhàn)欺騙領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。

4.2 攻擊人機(jī)融合機(jī)制，降低敵智能指控系統(tǒng)效能

人工智能還遠(yuǎn)未達(dá)到通用人工智能的水平，人機(jī)融合智能將成為作戰(zhàn)領(lǐng)域智能運(yùn)用的主流模式。對(duì)此，智能指揮對(duì)抗可以對(duì)人機(jī)融合智能系統(tǒng)的輸入、處理、輸出、反饋和綜合環(huán)節(jié)進(jìn)行攻擊。在輸入環(huán)節(jié)，通過(guò)混雜無(wú)關(guān)數(shù)據(jù)，混淆數(shù)據(jù)、信息和知識(shí)的因果聯(lián)系，使對(duì)方智能系統(tǒng)無(wú)法獲取有用的數(shù)據(jù)信息，并在對(duì)方獲取的信息中植入誤導(dǎo)信息。在處理環(huán)節(jié)，可以干擾或者切斷信息處理，使其內(nèi)部處理非因果化、非相關(guān)化、非一致化，從而使其對(duì)信息的處理不知所措。在輸出環(huán)節(jié)，可以使對(duì)方在人機(jī)融合的過(guò)程中，形成人的經(jīng)驗(yàn)直覺(jué)決策與機(jī)器的規(guī)則邏輯決策矛盾化、區(qū)別化，打破其人機(jī)信任機(jī)制，迷惑對(duì)方的最終決策。在反饋環(huán)節(jié)，可以切斷、延遲甚至反置其反饋信息，使對(duì)方對(duì)反饋的信息感到迷惑乃至拒絕，讓其無(wú)法進(jìn)一步吸收有效反饋信息。在綜合環(huán)節(jié)，使對(duì)方人機(jī)情景意識(shí)、態(tài)勢(shì)感知結(jié)果難以調(diào)和一致，從而無(wú)法對(duì)更高層次的信息進(jìn)行消化理解，進(jìn)而放棄對(duì)人工智能系統(tǒng)的信任和依賴［11］。

4.3 綜合施策，確保我人機(jī)智能指控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠

一要加強(qiáng)人工智能可解釋性，預(yù)防戰(zhàn)略欺騙。當(dāng)前的人工智能系統(tǒng)，大都被視作一個(gè)個(gè)“黑箱”：即使使用者看到AI 系統(tǒng)做出了正確的決策，卻往往不知道決策是如何做出的，以及為什么會(huì)這樣決策，從而導(dǎo)致了關(guān)于AI 系統(tǒng)的信任問(wèn)題和易被攻擊性。智能指揮對(duì)抗，防護(hù)的關(guān)鍵在于不斷優(yōu)化己方人工智能算法模型，從而防御乃至反制敵方的人工智能技術(shù)或系統(tǒng)［12］。加強(qiáng)人工智能可解釋性研究，就是建立一套新的或改進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，生成可解釋的模型，結(jié)合有效的解釋技術(shù)，使得最終用戶能夠理解，一定程度地信任并有效地管理未來(lái)的人工智能系統(tǒng)。在激烈的對(duì)抗環(huán)境下，為了防止敵方干擾己方人工智能，通過(guò)可解釋人工智能，查看人工智能的執(zhí)行過(guò)程，確保執(zhí)行的正確性，可以達(dá)到反人工智能的效果。目前，美軍正在加大AI 系統(tǒng)可解釋性方面的研究和投資。二要優(yōu)化作戰(zhàn)組織流程，嵌入多源異構(gòu)數(shù)據(jù)和模型算法審查機(jī)制。將針對(duì)模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)、戰(zhàn)時(shí)處理數(shù)據(jù)、智能算法模型的審查評(píng)估作為組織實(shí)施作戰(zhàn)的重要一環(huán)，評(píng)估其可信度，確保其安全、可靠。三要建立專業(yè)藍(lán)軍尋找我方人工智能實(shí)施中的漏洞。這是一種通過(guò)自博弈提升他博弈能力的策略。人工智能的脆弱性具有隱蔽性，一般開(kāi)發(fā)人員在訓(xùn)練與測(cè)試過(guò)程中很難發(fā)現(xiàn)，只有在真實(shí)的博弈對(duì)抗環(huán)境中才有機(jī)會(huì)充分暴露問(wèn)題［13］。美國(guó)空軍認(rèn)為，建立“紅隊(duì)”來(lái)尋找軍事人工智能實(shí)施中的漏洞至關(guān)重要，因此建議由國(guó)防部應(yīng)成立一個(gè)小組來(lái)處理和評(píng)估人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的漏洞，效果明顯。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，近年來(lái)隨著人工智能技術(shù)的快速迭代發(fā)展，各類有形的、無(wú)形的武器裝備平臺(tái)、任務(wù)載荷系統(tǒng)的智能化、自主化水平的不斷提升，為智能化的指揮控制生成新的戰(zhàn)斗力要素指明了發(fā)展方向。本文從創(chuàng)新智能化作戰(zhàn)控制發(fā)展理念、構(gòu)建人機(jī)融合指揮控制體系、探索智能指揮對(duì)抗手段入手，就創(chuàng)新發(fā)展智能化指揮控制對(duì)聯(lián)合作戰(zhàn)的影響進(jìn)行論證分析，對(duì)于提升聯(lián)合作戰(zhàn)指揮控制能力具有一定參考意義。