【2019-02】智能化战争制胜机理

【2019-02】智能化战争制胜机理

[中图分类号] E0_03[文献标识码] A [文章编号] 0529-1445(2019)02-0035-04

习近平总书记强调指出:“人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量,加快发展新一代人工智能是事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的战略问题。”同样,人工智能也是军事变革和战争演进的重要驱动力量,加快军事智能化建设发展,研究探索智能化战争的特点规律和制胜机理,已经成为我军推进科技强军战略的重大理论和现实问题。

智能化战争的历史必然性

智能化战争是基于物联网络信息系统,使用智能化武器装备及相应作战方法,在陆、海、空、天、电、网及认知领域进行的一体化战争。通俗讲,是以人工智能技术手段为支撑的战争。

社会经济形态的变革为智能化战争的产生提供了物质基础。战争形态是人类社会经济形态的产物,有什么样的生产方式,就有什么样的战争样式。农业时代,手工业生产方式决定了战争能量的释放形式,主要是依靠人的体能,使用刀枪剑戟,进行的是冷兵器战争,这一阶段大约经历了4000年 。工业时代,机器大工业生产方式,决定了热能成为战争的能量释放形式,使用火炮、坦克、飞机和舰船,进行的是机械化战争。这场军事变革持续了大约300年。信息时代,信息产业的生产方式,决定了信息资源与信息优势成为战争制胜的主导因素。随着计算机和信息技术的不断涌现,以信息化武器装备为主导的信息化战争,载入了战争史册 。智能时代,人工智能代替人脑运算的生产方式,决定了无人装备能够自主、能动地执行作战任务。人类社会开始向深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放、自主操控迈进。随着知识图谱、神经网络、遗传算法、模糊推理等新技术的系统集成创新,这将使战争形态产生颠覆性变革,智能化战争形态将登上历史舞台。人类社会和战争历史发展表明,当今社会呈现出的数据驱动、人机协同、跨界融合、共创分享的智能经济形态是战争形态的母体,有什么样的经济形态,就会孕育出什么样的战争形态。 这是不以人们意志为转移的客观规律。

人工智能技术的发展是智能化战争产生的直接动因。人工智能技术的出现与应用,将计算机由运算、存储、传递、执行命令转向思维和推理;由信息处理转向知识处理;由代替和延伸人类手的功能转向代替和延伸人类脑的功能。科学技术的每一次重大进步,都会给战争带来革命性变化。恩格斯指出:“一旦技术上的进步可以用于军事目的并且已经用于军事目的,它们便立刻几乎强制地,而且往往是违反指挥官的意志而引起作战方式上的改变甚至变革。”人工智能技术的出现与应用,使得战争形态的改变更具有彻底性和根本性。计算智能突破了计算能力和存储空间的限制,实现近乎实时的计算和存储,特别是云计算已经将人类稳稳地送上了第一级台阶。感知智能使机器能够听得懂、看得清、辨得真,并与人直接交流对话。以大数据为基础的自然语言理解、图像图形认知、生物特征识别技术,让人类走上了第二级台阶。认知智能使机器能够理解人类的思维,像人类一样进行思考、推理、判断与决策。以深度学习算法为驱动的知识挖掘、神经网络、决策树技术,让人类努力向第三级台阶迈进。人机增强型智能将人类擅长的感知、推理、学习,与机器擅长的搜索、计算、存储进行优势互补、双向闭环互动。目前,虚拟现实增强技术、类脑认知技术、神经网络技术,正在探索人类如何迈向第四级台阶。人工智能技术的发展,使战争工具发生“断代性的飞跃”,必然引起战争形态发生革命性变化,也将成为催生智能化战争的直接动因。

大国竞争为智能化战争的发展提供了历史机遇。大国竞争使智能化技术成为国家发展的颠覆性技术。美国2009年和2013年,将机器人作为颠覆性技术和改变国家未来10年的重要战略。大国竞争使智能化技术成为新的经济增长点。当前转变发展方式、优化产业结构、转换增长动力,迫切需要新一代人工智能创新添薪续力,提供新动能。2017年全球人工智能领域获得投资152亿美元。预计2020年,全球人工智能市场规模将达到1190亿美元。大国竞争使智能化技术成为新的军备竞赛制高点。大国的竞争是综合国力的竞争,特别是智能化技术作为颠覆性前沿技术,已成为国家经济的增长点,必将带来技术革命和产业革命,为智能化战争的发展提供历史机遇。

近期发生的战争和冲突为智能化战争提供了实践平台。美国在阿富汗战争和俄罗斯在叙利亚战争的军事行动中,几乎都试验了全新的智能化武器装备,为智能化战争提供了战场和实践平台。人工智能的军事创新应用进入爆发期。目前,美军已列装1.13万架无人机,1.5万个机器人,无人系统成为美军行动不可或缺的力量。世界上70多个国家拥有军用机器人计划,4000 多种无人机已在全球销售。其应用范围和能力超出人们想象。一架甲虫大小的微型无人机,只要按指令扫描到人脸景象,经数据分析和确定即可直接攻击目标,携带的弹药足以穿透人的大脑。未来飞入房间里的“蚊子”,可能不一定吸血,而是致命。在阿富汗战争中,美国已将“捕食者”“全球鹰”“死神”等无人机,及“利剑”机器人投入战场。从击毙本·拉登和斩首基地组织二号人物拉提夫,无人机和机器人都发挥了重要作用。在支援叙利亚的战争中,俄罗斯投入6台履带式无人战车、4台轮式无人战车和1架无人机攻击伊斯兰极端势力据点,取得世界上第一场以无人战车为主的攻坚战胜利,战斗中约70名极端分子被击毙,而叙利亚政府军只有4人受伤。战争实践是推动智能化发展的催化剂,智能化战争呈现出的“万物互联,智能泛在,人机共融,全域协同,控网夺智,精准释能”的基本特征和巨大优势,促使更多人自觉地接受、设计和准备打赢智能化战争。

怎样赢得智能化战争

未来的智能化战争与信息化战争相比,制胜机理发生了显著变化: 对抗方式从“体系对抗”向“算法博弈”转变;作战要素从“信息主导”向“机器主战”转变;决策方式从“人脑决策”向“智能决策”转变;作战方法从“断链破体”向“极限作战”转变。

第一,算法优势主导战争优势。未来战争掌握算法优势的一方,能快速准确预测战场态势,创新最优作战方法,实现“未战而先胜”的战争目的。这是因为:算法是求解问题的策略机制。实际上,“算法”是一系列解决问题的清晰指令,是按照一定规则解决某一类问题的明确的和有限的步骤。

算法是主导智能化战争的关键。一方面 ,算法优势主导认知优势,大数据通过高性能、高效率的算法进行处理后,将海量数据快速转换为有用的情报。因此,占有算法优势的一方,能驱散因数据得不到及时处理而产生的“战场迷雾”和“信息迷雾”,使得认知更为深刻。另一方面 ,算法优势主导速度优势。量子算法相比于经典算法,实现了指数级的加速效果。量子计算机从2003年的1位量子比特到2015年1000位量子比特,计算效率比经典计算机快了1亿倍,使人工智能实现了质的飞跃 。再一方面 ,算法优势主导决策优势。算法以其高速、精确的计算,代替人的冥思苦想和反复探索,从而加速知识迭代。掌握超强算法能够针对敌情变化快速提出灵活多样的作战方案与应对之策,不断打乱敌既定企图和部署。

算法是战争效能跃升的核心。一是战争效率更高。在算法的支撑下,人工智能的反应速度是人类的千百倍。2016年,美国研发的阿尔法智能软件,反应速度比人类快250倍 ,在模拟空战中操控三代机击败了有人驾驶的四代机。二是战争耐力更强。人工智能不受生理机能限制,可连续执行重复性、机械性任务。2016年9月,一架F-16战机在训练中达到8倍重力过载,导致飞行员失去知觉,然而,在飞机撞击地面前,机载自动防撞系统自动将飞机拉起,避免了悲剧发生 。三是战争结局更好。在海量数据和超算能力支持下,人工智能的判断和预测结果更加准确。伦敦帝国理工学院开发的医疗智能软件,诊断肺病的准确率为80%,比医学家的平均水平高出20%。 美军精准定位和快速捕杀本·拉登的行动,就是有人和无人装备协同配合的典型战例。

第二,机器主战重塑作战流程。未来智能科技将渗透到战争全要素全过程,物联网、智联网与脑联网成为战争的基础,物理域、信息域、认知域、社会域四域深度融合,使战场全息透明,战争控制有人,战场交锋无人。智能化武器装备将重塑“从传感器到射手”的作战流程。其突出特点:

一是慧眼“侦”。“侦”,即智能化情报侦察。能将陆、海、空、天、电等多维传感器,进行虚拟化协同组网、自组织动态调度、多源情报自动挖掘、订单式按需使用,在最大程度上拨开信息不足或信息冗余带来的“战争迷雾”,开启透视智能化战争的“慧眼”。

二是回路“控”。“控”,即智能化指挥控制。围绕决策优势这一核心,运用“人在回路”的人机协同技术,按照机器的自主权限,采取“人在环中”“人在环上”“人在环外”三种决策与控制方式,以高敌一筹的决策质量和行动速度形成全面优势。

三是智能“打”。“打”,即智能化攻防作战。依托体系结构和算法,实时调集全域多维、有人无人作战平台,快速耦合作战力量,按需构建作战体系,聚焦目标,自主实施“分布式”“蜂群式”协同作战,交战完毕迅速解耦待战,兵无常势、聚散随心。

第三,智能决策优化作战行动。随着智能辅助决策技术和“云端大脑”“数字参谋”“虚拟仓储”的出现,战争决策由单纯的人脑决策发展为人机混合决策、云脑智能决策和神经网络决策。

人与机器的合理分工与交互是探索解决问题的最优方案。人脑的优势在于创造性、灵活性、主动性;机器的优势在于速度快、精度高、不会疲劳。高层决策等艺术性强的工作由人脑来处理,大数据计算由机器完成。人机交互是让机器能“听”懂人类语言、“看”懂人类动作与表情、“理解”人的情绪和意图,并把计算过程和结果用人容易理解的方式呈现出来 。

未来智能化战争,将有一个“大脑”的隐喻中心,分布式的作战单元将通过云大脑链接,这个云大脑既是物理信息、生理信息和心理信息中心,也是军事指控中心。云脑决策以智能“网、云、端”体系为依托。“网”,是集智能化战场感知、决策和武器控制系统于一体的智能型作战基础网络。“云”,以智能型资源服务层为主体,既是融合各类作战资源的“资源池”,也是为作战行动提供智能化服务的“智能云”。由于多中心的耦合,即使遭受信息轰炸也能快速组网和决策。“端”,是指作战资源端,作战流程上的分立智能和联网智能,既能自主决策,又能为战争体系提供分布式智能资源,使新的战争体系涌现出群体智能。

2018年7月,俄罗斯研制的人工神经网络全自动软件,能做到发现即摧毁。美军研发的智能化决策工具,意在缩短决策周期,提高决策效率。神经网络的应用曾局限于战术级计算,难以对战略级宏观复杂态势作出定性分析和决策。AlphaGo通过模拟人脑神经网络工作机制在围棋领域取得突破。未来深度神经网络的超强自我进化和战略决策能力,将实现“人在回路外”的作战循环。

第四,极限作战颠覆作战样式。极限作战突破了传统战争的界限,颠覆了传统的作战样式,使战争效能剧增,出现了真正意义上的全天候、全时空、全方位、全领域的智能化战争。

突破极限的作战能力。作战空间和领域极度拓展。作战空间向立体、全维、全领域延展,战争领域向极地、深海、太空、核生化污染区域等极限拓展,并向认知域、信息域渗透并贯穿其他领域,作战领域更加模糊。作战进程极度加快。大幅压缩“观察-判断-决策-行动”周期,从信息化战争的“瞬时摧毁”发展为智能化战争的“即时摧毁”,预警时间提前、决策时间缩短,作战行动前置,实现先手布局、先发制人。作战行动极度灵活。人工智能可提出极为丰富的作战方案,创设多种无人作战平台,在不同功能角色之间快速切换,作战行动果敢精准,战术战法出乎意料。

颠覆传统的作战样式。新型作战样式将层出不穷,异彩纷呈。比如:侵入式独狼作战,是单套无人系统的独立作战,具备渗透式侦察打击能力,可突破敌方严密防御体系,执行隐蔽抵近侦察、目标监视跟踪、精确打击评估等任务。有人无人协同体系破击战,是基于智能无人系统,在人的参与下快速达成作战目的,实现破敌体系的作战样式。无人系统编队独立作战,是由多套无人系统构成作战单元执行的多目标搜索、协同定位、跟踪与攻击等复杂任务。母舰蜂群集群作战,是以母舰为运输载体和指挥中心,运用饱和式突防、分布式杀伤、覆盖式机动等手段,形成有人无人混合集群作战样式。

超强超常的作战效能。智能化战争把智能机器人的特性和潜能发挥到极致,导致作战效能接近极限。一是目标小、难发现;二是造价低、破坏大;三是对抗难,代价高。比如微型化隐身机器人,雷达和声呐很难发现。比如在“蜻蜓”无人机中嵌入“光极”芯片,实现更小更轻更隐秘,续航时间高达几个月。未来智能化武器极限作战具有核武器的威力,特别是极大体量和数量的智能化武器装备,极其小型化隐蔽性的智能技术,极低成本的机器人自动生产,极度灵活的机器人集群作战,不仅使战争形态发生革命性变化,而且能够实现战争威力极大化、打击目标精确化。

[参考文献]

[1]习近平谈治国理政(第二卷)[M].北京:外文出版社,2017.

(作者简介:李明海,国防大学国家安全学院战争与应对危机中心副主任)

责任编辑:王梓辰校对:刘佳星最后修改:
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