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美军人工智能技术的应用背景、现状与思考

时间:2023-12-06 12:00:05 来源:网友投稿

国防科技大学军政基础教育学院 马 天

近年来,随着科学技术迅速发展和战争需求不断升级,二者共同牵引着武器装备和军事情报等领域的创新变革。特别是人工智能技术,现阶段被认为是极有可能改变和颠覆未来世界的先进性技术,而美军作为将人工智能技术与军事发展进行协同的发起者和领头羊,业已在人工智能军事应用领域取得了丰硕成果。因此,对美军人工智能技术的应用现状进行研究和思考可为我国在军事领域和人工智能技术领域的协同发展提供借鉴与参考,具有重要的现实性意义。

当前,人工智能技术的快速发展,使其在多个领域得到广泛应用,如“阿尔法狗”多次战胜世界知名选手和特斯拉等新概念汽车正颠覆传统汽车行业。这些现象的涌现,让人工智能技术被世界各国共同视作最有可能改变人类未来的颠覆性技术。在这一背景下,世界大国纷纷加大了对人工智能技术的研究投入,并积极谋划在新一轮科技革命中占据制高点。

1. 常规武器装备优势差距正不断缩小

随着中俄常规武器装备的不断升级,美军的军事装备优势正逐步缩小。尤其是近年来我国先进武器装备的迅速发展,如J-20、055南昌舰、Y-20等大型新装备的入列服役,都标志着中俄美三国在常规武器装备层面的差距已不明显。美军为了争取在新一轮的国际军事军备竞赛中占据绝对性的优势地位,于2014年正式提出并实施以“创新驱动”为核心、以发展“改变未来战局”的颠覆性技术群为主要特点的第三次“抵消战略”。

2. 现代战争的实际需求

自海湾战争以来,面向未来与高科技形式的现代战争已成为各军事大国的关注重点与研究关键。从作战手段、作战空间和作战模式等诸多角度进行审视,未来战争一定是兼具智能化、全域性、多维度性等多重特点的战争。这就决定了未来战争一定是海陆空多军种的联合化作战,一定是一种动态和复杂的作战环境,也就更加迫使敌我双方从多维度联合化作战。同时,人工智能技术可推动武器逐步向集成化、小型化、高性能方向发展,增强其在复杂战场中的信息处理能力和作战效能,尽可能降低作战人员的伤亡率。

3. 军事情报工作的迫切需要

现代战争对于军事情报的需求尤为明显,在近些年美国所参与的局部战争中,美军在战前做的军事情报收集和分析,为其部队发动后续精准打击提供了全面而精准的引导。而伴随着军事情报收集方式的快速发展与变革,特别是人工智能技术的诞生,让美军对军事情报分析工作的要求日渐提高。近年来,美国军方始终致力于解决有限的“军事情报劳动力”被海量的数据吞没。针对此问题,美国福布斯杂志就曾发表题目为《重新定义军事情报:战场上的大数据》一文。该文指出,自 “9·11事件”发生以来,由无人机和其他监视技术带来的军事情报数据量跃升近1600%。如此多的数据要在极其有限的时间内分析出来,并形成精炼的书面报告进行提报,这无疑是对美国军事情报部门的重大挑战。诚如美国陆军中将迈克尔·奥茨所言:“数据并不缺乏,但缺乏兼具及时性与科学性的分析。”因此,如何利用现代信息技术,尤其是人工智能技术来提高军事情报分析处理的自动化程度和效率,成为当前美军军事情报工作所面临的核心问题。

现阶段,人工智能技术正被美军广泛应用于各个方面和领域。本文着重选取海军作战舰艇和情报侦察网络作为切入点,来展示美军在作战装备和情报系统领域的人工智能技术应用现状。

1. 拉尔德·R·福特级航空母舰与人工智能的结合

(1)计算机辅助系统(CAD)的应用

作为美国有史以来最昂贵的战舰,美军在设计福特级航空母舰时首次采用了计算机辅助工具(CAD),即虚拟影像技术。该技术在设计过程中便能精准把控每一个细节,并可预先解决航母在行驶和作战时的相关布局问题。同时,该技术的运用能使各个不同的设计与研发团队在同一时间借助同一平台分别进行开发,从而成倍地节约航母的建造时间。简言之,能够辅助美军军方在建造航母时有效提升研发效率,并可以在该系统的大数据分析下得出最优设计,进而强化航母的实战战力与性能。

(2)采用先进的侦测、电子战系统以及C4I设备(包括CEC协同接战能力)

福特级航空母舰装备了先进的侦察、电子战系统以及C4I设备。在此基础上,为了符合美国海军IT-21联网作战要求,该舰上的指挥管制中枢升级为了著名的共同作战指挥系统。该系统能整合舰上一切指挥、管理、通信、情报与武器射控功能。同时,福特级航空母舰上的各型相控阵雷达、卫星通信、资料传输链、电子战系统与联合精确进场暨降落系统的天线和电路均整合于该舰的舰桥结构内,或置于舰桥顶部的轻量化桅杆上。作为未来美国海军最为重要的水面舰艇和美军提升远洋打击能力的核心装备,福特级航空母舰先进的电子战设备也在一定程度上增强了其舰载机的打击精度和能力,形成了智能化的空海作战布局。

(3)先进的着舰回收系统

根据当前航空母舰舰载机的实际情况,美国海军初步拟定了未来福特号航空母舰的舰载机配置体系。主要编成配置是12架F/A-18E战机和12架F/A-18F战机,并配备20架F-35C战机。值得一提的是,第五代战机F-35战机作为美国海军实施空海一体作战的主要力量,其载弹量却相对较小,限制了其火力范围与攻击性能。因此,为了提高其使用效率,美军转而让F-35战机携带更多的精准制导武器。此举意味着航母舰载机武器成本的提高,而在以往,美国海军航母舰载机的武器装备大都以廉价的无导引武器为主。如果其在任务中没有用完这些武器,则降落前可将剩余的弹药进行抛海操作,从而有效降低其降落时的重量与风险。但随着美军航母舰载机配备了兼具精密性与高价性的智能化导引武器,有剩余就必须携其返航。所以,这一因素的变更就要求美军航空母舰的着舰回收系统必须得到强化,才能有效保障自身重量日益提高的舰载机的着舰安全性。

2. 形成立体智能侦察网络,拓展多元情报搜集

众所周知,军事情报分析最可靠的形式是全源情报,即将目标军事情报和所有相关来源的信息整合起来,用来全面分析作战的形势或条件。从近年来美军的实战情况来看,为了收集更多的军事情报,同时为地面作战部队提供更加精准的军事情报支持,美军已在海、陆、空、天等多个方面构筑了智能侦察网络。在此基础上,基于智能传感技术的无人情报搜集系统更是在战场上发挥了重要作用。与此同时,美国军方在外层空间投入了包括“锁眼”“大鸟”等在内的100多颗卫星,以形成多轨道化的链式太空侦察系统,进而进行全球监视。空中方面,美军自2018年伊始便将“全球鹰”“死神”等先进的无人侦察机大量投入实战,用以拓展多元军事情报的侦测与收集边际。在内河水下与大洋海底,美军也通过设置各种无人潜航器对敌人的重要军事港口进行监视。主要的监视标的包括敌军海军重要的水上作战舰艇和水下作战潜艇,从而为美军精准打击目标港口及在其区域内驻泊的军事船只提供完整且详细的作战情报。

3. 利用情报攻击实施情报欺骗

最近,美军两款代号为“野蜂”和“病毒步枪”的网络兵器开始出现在人们的视野当中。俄罗斯军事情报部门称其可通过无线电来监测电脑辐射,并自动识别出网络信号,进而通过“鲸吞式解码攻击”或者强行“写入”病毒的方式来控制敌方目标电脑,在此基础上植入利己信息或发送错误的欺骗性信息,从根本上实现传递美军所需要的信息,以及掩盖其真实作战意图和军事部署的目的。

4. 跨域联动集成侦察

在打击ISIS恐怖主义武装的过程中,美军将情报战与信息战相融合形成了集成化网络作战。这无疑是将人工智能技术与军事实战相结合的一次重大尝试。其机理可扼要概括为美军网络作战部队将处于计算机控制室内的ISIS指挥官作为重点针对目标,并通过网络卫星导航和智能手机设备的信号对其进行跟踪定位。同时,美军使用电子战和电磁攻击的手段,阻断能够为ISIS目标人物提供卫星信号和智能手机信号的信号源,从而切断ISIS的内部联系以及其与外界的通信,为美军有效且精准地打击ISIS武装提供了重要技术支持。该作战方式也被多方评价为网络战时代跨域联合行动的精英产物。现阶段,美军在跨域联合行动的战法应用上,主要是通过以濒海战斗舰(LCS)潜艇小分队等力量到达作战区域,并通过电磁手段搭建网桥以打通物理隔离限制。继而借助“无线电地图”等设备实施并完成目标识别,在综合评估可行性后,进行网络电磁打击。美军率先将人工智能技术植入军事网络战应用领域,势必会引起其他国家的关注,故下一轮军备竞赛或将围绕以人工智能技术与网络技术为基础形成的跨域联动集成体系而展开。

1. 应健全相关法律法规

任何新技术的发展和应用都势必会衍生出充满疑问和挑战的监管难题,人工智能领域也不例外。美国政府《人工智能:美国的态度和趋势》报告中披露,在一项针对美国民众的“未来10年内最有可能对其造成困扰的事件”的问卷调查中,受访的美国民众把不断削弱的数据隐私和更加复杂的网络攻击排到了第一位。因此,当人工智能技术开始得到广泛应用的同时,利用人工智能进行个人信息的采集将成为常态,相应的法律漏洞亦将层出不穷。而随着人工智能技术应用到情报和军事领域,所引发的安全问题将会更加严重,相关部门所面临的挑战难度系数也将更高。所以,在将人工智能技术应用于军事领域之际,就必须要及时制定相应的法律法规和政策,并以此为基础明确其应用的安全标准和规范。特别是要通过采取军事与地方协同立法的方式建立起能够有效针对人工智能技术在军事与情报领域应用的监管保障机制。

2. 注重风险意识,积极面对多重挑战

美国军事部门运用人工智能技术辅助军事行动已有数十个年头了,但依然面临着很严峻的挑战。究其根本,军事行动同其他领域的行动或方略实施有着很大不同,需要极高的可靠性。以军事情报分析为例,当前,通过人工技术分析得出的军事情报结果通常较难立刻获得战略决策者和指挥者的信任。这并非主观性的风险考量,起因于美军在战场中实际应用了网络攻击来实施情报欺骗,同理可知美军情报机构在收集作战信息时存在遭遇敌方情报部门信息欺骗的概率。因此,若不能对基于人工智能技术应用获取的军事情报信息源进行有效的真伪识别,则极有可能在未来战争中影响整个战局的发展。此外,无论是民用抑或是军用领域,大数据背景下的人工智能技术应用均容易遭受黑客攻击。同时,人工智能技术的复制问题,是其被应用于军事与情报领域时所急需面对和解决的一大障碍。

3. 高度关注人机协同技术及其应用

人工智能技术及其应用虽已经成为未来军事领域和情报领域发展中的关键一环,但借助人工智能技术来实现人(操作者)与机器(装备)的智慧化协同作战才是世界军事强国所希冀达成的真正目标。人工智能技术应用于军事领域也是仰赖其精准化的数据分析能力继而有效提高作战人员的作战效率,减少作战人员的伤亡比例,最大限度地保存作战集团的战斗能力。因为完全脱离人类的指导和检验而独立运作与升级的人工智能技术在现阶段是不存在的。人始终是战争的主要角色,所以唯有有效利用人工智能技术真正做到人机协同,才应是人工智能技术军事应用的主攻方向。

新一轮军备竞赛正在悄然展开,未来战争的发展范式在不断改写。我军只有紧跟时代潮流,将第四次科技革命的先进成果不断应用到军事领域中,才能在大国的战略角力中占据先机。回归人工智能技术本体,其在军事领域的应用无疑是把“双刃剑”。谁能率先找到适用于其军事应用的有效化、安全化发展道路,就必定能够在未来的大国军事博弈或军备对抗中占据优势,并掌握足够的话语权。

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