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郝英好：人工智能對戰斗力生成機制的影響和建議

點擊：  作者：郝英好    來源：《中國電子科學研究院學報》  發布時間:2019-01-24 19:38:09

  

摘 要：隨著人工智能技術的發展，人工智能裝備越來越普遍，并從力量編成、裝備體系、指揮決策、后勤保障、軍事訓練等方面深刻影響戰斗力的生成機制。這種影響體現在未來戰爭中，表現為戰爭模式的改變。為此，我們應該順應發展趨勢，加強理論創新、人才培養，探討新的軍隊戰斗力轉化機制、發展路徑。

 

 

引言

 

當前和未來的作戰任務中，戰爭機理正在隨著技術突破發生深刻變化。首先，信息大爆炸，偵察視頻、作戰數據等以指數級增長，單靠人員分析處理數據已經變得極為困難。其次，戰爭環境更加復雜化，網絡空間和電磁頻譜成為新的戰場空間，網絡炸彈、電磁武器、激光武器等的攻擊蔓延速度和復雜性都遠超人腦的承載能力。而人工智能技術在軍事上的應用將是最可能解決未來戰爭中人類所面臨困境的方案，它將改變戰斗力生成機制，顛覆現有戰爭模式。

 

1  人工智能技術對戰斗力生成機制的影響

 

軍事與科技的關系向來緊密，人工智能技術也不例外。隨著人工智能技術的發展，人工智能在軍事領域的應用將不可避免。目前，無人機、無人潛航器、無人艦船、戰場機器人等裝備已經投入使用。在武器投放、目標指示、目標服務/檢驗、心理戰/信息戰、壓制敵方防空力量、情報監視與偵察、攻擊/時敏目標打擊、部隊防護、反潛戰、水面戰、掃雷、空戰、電子戰、海洋數字地圖繪制、通信導航網絡節點、SAR對抗、大規模殺傷/化學/生物武器、海上基地、海上封鎖行動、爆炸武器處理/簡易爆炸裝置摧毀等方面發揮重要的作用。

目前的人工智能主要基于神經網絡的機器深度學習、高性能計算和大數據技術等領域，尚屬弱人工智能，但已經在軍事領域產生了重要的影響。未來，如果強人工智能技術成熟，并運用到軍事領域，將對戰爭產生顛覆性的影響，改變戰爭運行機理，催生新的戰爭樣式，促使戰斗力的形成機制產生重大變革，在力量編成、裝備體系、指揮決策、后勤保障、軍事訓練等方面產生重大變化，并形成新的戰爭理論。

 

1.1 力量編成

 

1.1.1 軍隊數量不再是主要決定因素

 

歷史和現實都告訴我們，一支軍隊，如果在規模結構和力量編成上落后于時代，落后于戰爭形態和作戰方式發展，就可能喪失戰略和戰爭主動權。隨著高技術的不斷應用，軍隊的規模結構和力量編成將發生重大變化。未來戰場，智能化裝備將成為重要的賦能手段，使得單兵作戰能力成百上千倍的提升。體系支撐下的“質量優勢”使得衡量軍隊戰斗力的標準不再是規模和數量，推動軍隊的規模結構和力量編成發生新的變化，科技分量越來越大，網絡化、智能化、專業化、體系化特征越來越突出。并能夠根據高科技戰爭的特點，隨時調整作戰力量編成。

 

1.1.2 軍隊的人才結構發生變化

 

低技術的軍官和士兵將大幅度減少，具備信息、網絡、人工智能、系統工程等專業技術的技術兵將面臨巨大缺口。這要求我們從現在開始，改變軍隊的招募和培養計劃，為未來的人工智能戰爭儲備人才。減少普通士兵的招募，加強技術人才的招募和培養。高技術人才可以終身為軍第服務。大膽起用一批具有前瞻眼光、改革精神，洞悉軍事技術發展和戰爭形態演進規律的治軍“帥才”。

 

1.1.3 機器人等智能裝備可能按照軍隊模式列入編隊

 

可以預見，隨著人工智能技術的成熟，機器人可以在體系網絡控制下進行自主思考，機器人可能像士兵一樣列入軍隊編隊中，成為機器人戰斗小組，人類士兵將被改造強化為“賽博格”。這種趨勢使得傳統意義上的“人”與“裝備”的界限日益模糊，裝備研發保障和武裝力量編程的關聯也日益緊密。

 

1.2 武器裝備體系發生重大變化

 

未來戰爭，決定戰場優勢的也不再僅僅是具體兵器在傳統意義上的先進性，而是海陸空天一體化的系統完備性。這是當代戰爭一個質的飛躍。

 

1.2.1 裝備研發成體系、更敏捷

 

智能戰爭時代，由于網絡空間和電磁頻譜空間作戰的出現，裝備類型發生巨大變化，智能武器裝備的更新換代加快。傳統的裝備研制方法周期過長，成本過高，無法滿足國防建設的需要。“體系集成技術與實驗”方法將成為必然趨勢，采用開放體系架構，易于集成多種平臺和信息反饋，實現作戰最優化。能夠快速、低成本的驗證新系統并集成到開放架構中。在開發新的技術的同時實現快速集成，不需要對現有的功能、系統或系統進行重新設計。加快武器裝備的開發速度。

 

1.2.2 裝備采購從武器向系統轉變

 

目前的裝備采購多是戰斗機、軍艦、導彈等武器的采購，未來將以功能性為目標，進行系統和平臺的一攬子采購。例如，無人機群作戰將使用系統控制無人機群，這些裝備的系統功能更受關注。

 

1.2.3 裝備成本攤薄，價格成為制勝因素

 

降低軍事行動成本，智能化裝備具有巨大成本優勢，例如美國正在測試的第一艘智能化無人反潛艦艇，造價僅為2000萬美元，每天維護費僅1.5到2萬美元，而最新的“朱姆沃爾特”級驅逐艦造價達25億美元，每天開銷數十萬美元。未來戰爭中，如果一方發射100元的無人機，對手需要用100萬元的導彈打擊，那么對方的戰爭進程將是很難維系的，勝利的天平終將青睞戰爭成本更加低廉的一方。

 

1.2.4 軟件與算法地位凸顯

 

軟件與算法將比以往更受重視。美國國防部提出“戰爭算法”，希望通過編寫算法，利用人工智能技術對海量數據進行分析，幫助它的設計人員具備比對手更快的反應能力，改變作戰樣式，贏得戰爭，甚至于阻止敵人發動任何攻擊。未來的作戰力量已經不能單純的看機群、艦隊數量，而更要看裝備的智能化水平。這關系到作戰時能否充分利用作戰體系的信息資源，更快、更準確的作出響應。

 

軟打擊武器將列入采購項。隨著賽博作戰等的發展，賽博攻擊武器也將成為武器采購項。未來，隨著意識戰、思想控制戰爭的發展，以讀取和控制人的思想意識的武器裝備，或者用于改變人的腦部活動的電磁武器等都將出現。

 

1.3 指揮決策智能化

 

當前，各種信息化武器在實際應用中產生海量數據，為指揮決策提供依據，但同時信息量的增加使數據分析變得耗時耗力；隨著多維戰場空間融為一體，時間敏感目標不斷增多，戰爭進入發現即摧毀的“秒殺”時代，而人工智能武器的出現使得交戰各方的博弈更加復雜，單靠指揮人員根據各種數據作出決策，發布指令已經無法跟上戰爭的變化速度，指揮決策的時間成為了作戰效率中關鍵點。這需要對指揮系統進行變革，改變指揮決策工作模式，建立聯合作戰的智能指揮決策體系。

 

1.3.1 決策過程更加科學

 

戰爭決策既是一種藝術、也是一門科學。它是作戰體系的中樞神經，是戰爭制勝規則的核心部分，智能決策可以通過數據挖掘、智能識別、輔助決策等手段，對海量信息進行去粗取精、去偽存真，減少主觀誤判干擾，確保指揮員客觀判斷形勢，下定正確決心，通過提升指揮決策的正確性，大大提升作戰效率和勝出幾率。

 

1.3.2 目標管理主導戰爭

 

由于人工智能武器在處理信息和快速反應方面的優勢，未來作戰中，指揮官更多的是制定方案，確定目標，而具體實現路徑、甚至具體過程都可以由人工智能武器自己選擇。由智能武器自主判斷，不但有利于縮短決策耗時，也有利于根據戰場態勢迅速變化策略。這顯然已不再是簡單的決策權下放，而是信息化、智能化的作戰環境，在推動未來戰爭的決策模式持續優化。例如，美國國防部高級研究計劃局（DARPA）設計的自導子彈已經成功試用完畢，這是一種能夠跟蹤和擊殺一個移動目標，并使用傳感器和攝像機引導自己向目標前進的智能彈。

 

1.3.3 關鍵節點人工干預

 

未來戰爭，人類的主要價值將主要體現在關鍵節點的決策上，人不但不會退出“觀察-判斷-決策-行動”循環，反而是在“人在回路”的戰爭巨系統中居于核心地位。人類擁有對人工智能技術的否決權，并擁有最終的軍事決策權。因此，如何利用人工智能的高效率，又提高人在決策環中的價值是要深入研究的重大課題。

 

1.4 后勤保障

 

1.4.1 后勤保障的智能化、精準化

 

隨著人工智能技術的應用，可以對作戰任務所需的裝備和物資進行優化配置，以最佳的組合方式滿足作戰需求，實現戰勝對手的目標。而在實際的戰場對抗中，可能同時存在多項任務，智能技術可以在目標、攻擊平臺、任務項之間進行合理配置，完成作戰任務。而智能裝備可以根據任務需求改變自己的角色。在日常維護中，智能裝備可以對自身的健康狀況進行監測并上報給用戶。以便在最佳的時間對裝備進行保養和維修。

 

1.4.2 作戰體系和平臺的保障

 

體系是由多個系統組成的，這些系統內部和系統之間均存在聯系。體系作戰時代，戰斗力不是單個裝備決定的，而是整體的作戰能力。這不僅體現在裝備自身的協同能力，作戰網絡的聯通性，還體現在指揮體系的效率和有效性。

 

為了實現體系的高效運轉，未來采用人工智能技術不可避免。但這也給后勤保障帶來新的難題。因為，自主系統能以不可思議的飛快速度做出決定，這個速度比人類在沒有機器的幫助下監視、制止自主系統時的速度要快得多。由于自主系統的速度很快，因此意外的交互和誤差會很快失去控制，造成體系崩潰。

 

而新時代的后勤保障就要保障作戰體系的正常運行，防止系統崩潰，或者被敵方控制，造成重大損失。例如，美軍第三次抵消戰略中采用的分布式打擊，就是防止體系受到攻擊而崩潰的一項選擇。

 

1.4.3 數據保障

 

后勤保障的另一個重點是數據的采集、利用。數據被稱為信息時代的戰略資源，人工智能的出現，為人類深度挖掘數據信息的智慧資源提供了方法手段，但前提是要有數據。在未來戰爭中，數據就像是油，它是財富，同時也是燃料。部隊要像儲備石油一樣儲備數據，建設云平臺，它可以用于培訓和訓練自主系統。在戰爭之前，使用數據收集軟件和設定各方面警報的傳感器收集數據；在戰爭初期，派出無人裝備進行偵察，進一步收集敵方的裝備信息，然后讓人工智能裝備的學習系統進行自我學習和訓練，直到比敵方的系統更為強大。至此，戰爭的勝負在開火之前已經確定。

 

1.4.4 資源環境愈發重要

 

戰爭或應急情況下，資源需求的突發性峰值成為保障的最大挑戰。智能化的資源調度和保障體系，應當能夠最大限度的挖掘資源潛力，實現最短時間和最優路徑的保障策略，以“百川匯流”的智能化運籌調度，發揮資源的最大效率。

 

另一方面，人工智能裝備要想發揮戰斗力，需要基于真實的偵察、作戰數據，需要對各軍種作戰能力、各裝備功能、物資資源了如指掌。這就對軍隊的信息化、網絡化環境建設提出了很高要求。在“信息—網絡”的流動關聯下，火力、機動力和信息力必須融合，作戰人員、武器裝備和后勤保障必須匯聚。而智能化的更好應用會增強信息化、網絡化的發展預期。從這個意義上說，信息化和網絡化的環境建設與對于智能化戰爭具有重要的基礎保障作用。

 

1.5 軍事訓練發生改變

 

1.5.1 裝備具備終身學習能力，戰斗力的形成永不停歇

 

以往裝備的戰斗力在武器完成交付時就已經形成。而人工智能武器的戰斗力形成卻是永不止步的。作戰訓練將貫穿裝備的整個研制與使用周期。在實驗室階段，人工智能裝備就需要結合使用者的技術層級、身體素質、使用習慣等不斷磨合。在投入作戰使用后，根據戰爭實際情況，根據作戰數據的積累和在執行任務、實際作戰中不斷調整，裝備戰斗力在全壽命周期中不斷提升。

 

1.5.2 裝備之間互相學習

 

人工智能時代的軍事訓練由于有了自主學習系統而變得不一樣。學習系統可以使裝備能夠互相學習，能力呈指數形式增長。例如，美軍將訓練具備高度網絡化能力的無人機和導彈進行戰爭，這些無人機和導彈將彼此聯系，相互學習，進而實現目標并形成新的防御策略。戰場上的每臺機器與人類以及深入學習程序之間相互溝通，彼此促進，使作戰能力快速提高。

 

1.5.3 平戰一體人機“共生”

 

未來戰爭，是平戰一體、常態備戰的戰爭，智能技術的強大預見能力，一方面依賴于裝備在平時不斷學習和數據積累，依賴于在戰時迅速升級、及時應對各種變化。另一方面也來源于人類指揮員和戰斗員，在平時的不間斷備戰，將戰時遂行任務變成了平時備戰的“復盤”。人機共融的智能武裝力量，將使平時的“料敵未動”與戰時的“運籌帷幄”成為一體之兩翼、驅動之雙輪，而居于期間推動戰爭不斷演進的，正是智能技術及其應用。

 

2  人工智能改變作戰模式

 

隨著人工智能技術的應用，不但使現有的作戰模式發生改變，還使戰爭空間得到拓展，產生新的作戰域，例如賽博域、基因域、腦域。戰爭意圖也從以“生理消滅”為主轉變為“控制意識”。

 

2.1 機器人編隊作戰

 

人與裝備的相互作用正在發生變化。冷兵器與機械化戰爭時期，人操作和使用武器裝備進行作戰。信息化時代，人與武器實現物理空間上的脫離，人可以遙控無人機、導彈、機器人進行作戰，而不必親臨戰爭。未來的智能化時代，武器裝備具備一定的自主能力，人越來越像指揮官，裝備變成了聽命于人的士兵。人與裝備的關系從使用、到控制再到指揮，不斷演進。隨著未來機器人編隊的投入，未來指揮官可以指揮機器人軍團進行集團作戰。機器人根據戰場形勢，變換陣型，更換作戰路徑，實現指揮官的作戰意圖。

 

2.2 智能情報戰

 

人工智能技術可以幫助人類進行海量數據的快速處理和分析，用于情報搜集和分析處理。利用機器學習，計算機輔助情報分析將很快能夠提供非凡的能力，例如每天拍照及分析整個地球表面。在2015年的“ImageNet”挑戰賽中，由微軟和谷歌開發的圖像識別系統打敗了人類競爭對手。

 

但同時，人工智能技術還能生成數據，包括自動生成照片、視頻和文本。將來，甚至業余愛好者都有可能生成大規模的逼真高清晰度視頻、音頻和文件類偽造品。信息生態系統可能被這些偽造品占領。這便帶來情報與偽情報并存的混亂局面，情報戰將更加復雜化。偽情報生成與鑒別成為未來情報戰的關鍵。

 

2.3 智能賽博戰

 

賽博攻擊的威力巨大，但賽博防御卻異常困難。信息化和聯網程度高的國家反而更易受到攻擊。誰能解決賽博系統防御問題，誰將在賽博戰中立于不敗之地。用于賽博防御的人工智能技術通過智能自動操作可增強弱點探測能力和系統監測能力，量子通信也可能與人工智能技術結合，建成具有彈性的賽博系統，這些都有可能成為賽博防御的解決方案。

 

而另一方面，數字系統和實體系統相結合，將增加用賽博武器殺人的可能性。自主駕駛汽車可能被黑客攻擊而在公路上撞毀。人工智能讓攻擊者有可能甚至很容易實施大規模襲擊。將機器學習引入軍事系統中會形成新型漏洞和以及以機器學習系統的訓練數據為目標的新型賽博攻擊。例如，由于機器學習系統依靠高質量數據集來訓練其算法，因此將所謂的“中毒”數據注入那些訓練集中可能會導致人工智能系統的運行脫離我們的預期目標。

 

2.4 意念戰

 

人工智能技術有助于腦控與控腦武器的研制，顛覆作戰模式。腦控武器能讓士兵遠程意念控制機器人等先進武器系統，實現人與武器裝備的高度融合。DARPA已實現意念控制F-35飛行模擬器。

·      2014年，浙江大學的科學家們宣布，他們在動物研究成果基礎上，首次在我國實現了用人腦意念控制機械手完成較為復雜的肢體運動。而意念戰則可能通過控腦武器影響敵方的意識，控制其行為，讓對方聽命于我。例如，俄羅斯研發的腦控武器運用低頻電磁波影響人腦細胞，傳輸心理暗示、控制目標行為，甚至驅使其自殺。

·      2014年9月，西班牙、法國、美國科學家聯合開展實驗，利用腦電波和儀器設備實現“人際交流”，成功將兩個單詞從一位印度志愿者腦中傳送到8000千米外的法國實驗人員腦中，這是人類首次“幾乎直接”地通過大腦收發信息。未來，如果這項技術成熟，很可能通過控制關鍵指揮官的意識實現作戰意圖。

 

2.5 智能速度戰

 

未來，智能化武器只能被智能化武器或者更智能化武器打敗。例如，網絡空間的大多數行動者都將別無選擇，唯有實現相當高的自主水平，否則會面臨被具備“機器速度”的對手打敗的危險，這就好比長矛對機槍，智能化的軍隊將碾壓非智能化的軍隊，這將迫使各國走向智能化軍隊競賽。而智能化武器的應對速度使戰爭博弈激烈化，智能閃電戰模式將出現。

 

2.6 集群作戰

 

人工智能技術將使無人機、機器人等智能裝備建立組織模式，相互配合，進行集群作戰。人工智能集群作戰以作戰任務為中心，通過信息網絡進行交互，以最優化路徑執行任務，在作戰過程中，自主進行任務分解和調配，可以快速實現力量組建，完成任務后返回待命執行下一次任務。

 

3 啟示與建議

 

3.1 加強原始創新與應用轉化

目前的人工智能尚處于以應用促發展的階段，還未能在科學原理上實現突破。但是，誰先突破，實現強人工智能，誰將占領先機，影響深遠。為此，應該加強科學理論研究的投入，把人工智能、生物科學、量子技術等結合起來，加強原始科學創新。加強原始創新的應用轉化，引導科技向軍事應用發展。加強軍民融合機制，降低前期科學研究階段的參與門檻。要強化開放共享觀念，堅決打破封閉壟斷。

 

3.2 創建與人工智能相符的戰爭理論

 

戰爭理論，是關于戰爭問題的系統化的理性認識和知識體系。科學的戰爭理論，是戰爭規律和戰爭指導規律的正確反映，是戰爭準備與實施的指南。戰爭規律不是一成不變的，是隨著生產力的發展而改變的。而人工智能技術將促進生產力的發展，從而促進新的戰爭理論形成。例如，在消滅敵人有生力量方面，西方戰爭理論家克勞塞維茨認為“消滅敵人軍隊是一切軍事行動的基礎，是一切行動最基本的支柱”。美國空軍上校約翰•沃登針在其提出的“五環目標理論”中則將“打擊敵人的領導層”，癱瘓敵人的系統作為“永遠的戰略目標”。未來戰爭，機器人走向戰場，又如何殲滅有生力量、打擊敵方領導中樞，癱瘓敵方作戰體系，這些都需要加強理論創新，創建與人工智能相符的戰爭理論。

 

3.3 大力培養技術型軍事人才

 

隨著智能武器等高科技裝備的大量使用，作戰樣式的智能化演變，對參與軍事行動的人員知識水平要求將會不斷提高。知識水平較低的人員將無法適應未來戰爭環境，有勇無謀的“力量”型人員需求將越來越少，具備信息、網絡、人工智能、系統工程等專業技術的“技能型”戰斗員和指揮員將成為骨干力量。

 

3.4 加強信息化、網絡化與智能化協同發展

 

人工智能裝備要想發揮戰斗力，需要基于真實的偵察、作戰數據，需要對各軍種作戰能力、各裝備功能、物資資源了如指掌。而這要求軍隊的信息化、網絡化達到一定的水平。這樣，平臺與平臺之間的信息交互才能成為可能，戰場傳感器、指揮中心與火力打擊單元構成一個有機整體。在“信息—網絡”的流動關聯下，火力、機動力和信息力融了起來，作戰人員、武器裝備和后勤保障聚了起來，人工智能才能發揮其自主分析功能，更準確的作出判斷，為指揮官提供更好的決策輔助。而智能化的更好應用會增強信息化、網絡化的發展預期。從這個意義上說，信息化、網絡化與智能化相互促進發展才能更好的提高軍隊的戰斗力水平。

 

本篇節選自論文《人工智能對戰斗力生成機制的影響及其啟示》，發表于《中國電子科學研究院學報》第13卷第6期

作者：郝英好,中國電子科學研究院專家