机器人军团正走向战场

陈永忠 张乃千

机器人军团正走向战场

陈永忠 张乃千

专题— 人工智能，重磅来袭

日前，美国国防部正式签订名为“Voltron”计划，旨在通过人工智能算法找寻美国军方操作系统和定制程序中的漏洞。无独有偶，美国目前已成立“算法战跨职能小组”，将通过“算法武器”为美军作战任务提供有力技术支持。从“战争算法”到“算法战”，从科幻电影中机器人集群大战到俄军作战机器人走上叙利亚战场，人工智能在军事领域的应用“软硬兼施”，或将开启未来智能战争新时代。基于人工智能的“算法战”如何既精于计算，又善于“算计”？智能武器系统如何颠覆未来战争？人工智能大规模军事应用后，人类与机器谁将拥有最终“开火权”？本期《军事文摘》策划“人工智能，重磅来袭”专题，以期为读者揭开未来智能化战争的“神秘面纱”。

从好莱坞大片《钢铁侠》到印度式幻想《宝莱坞机器人之恋》，机器人集群大战的场景令人记忆犹新。未来战争，我们所面对的敌人很有可能不再是有血有肉的士兵，而是成群结队拥有高度人工智能的“群化”机器人军团。叙利亚战场上就曾出现过由6个平台-M履带式机器人、4个暗语轮式机器人、1个洋槐自动化火炮群以及数架无人机组成的机器人军团，通过俄军的仙女座-D指挥系统对敌人开展了空地一体的人机协同联合作战，取得了令人震惊的作战效果。未来，随着人工智能及相关技术的持续发展，编排成阵列的无人坦克和无人舰艇、具有人群识别功能的察打一体无人机、能像人一样学习进步的“脑控”智能武器等或将走向作战前线，开启人类历史上的“第三次战争革命”。

自从人工智能围棋程序“阿尔法狗”运用感性与理性结合的蒙特卡洛人工智能算法频频战胜人类选手，代表了基于神经网络深度学习、高性能计算和大数据等领域最新成就的人工智能技术在军事领域的应用就得到人们的广泛关注。事实上，人工智能早已悄然渗入竞争与博弈更为激烈的军事斗争领域，目前装载有人工智能核心“大脑”的各类军用机器人正在加紧研发中，或将对未来战争产生颠覆性影响。

机器人战争从科幻变成现实

“硅造筋骨，电路血脉，刀枪不入，金刚之躯”，这是印度电影《宝莱坞机器人之恋》中机器人战士“七弟”的大概形象。电影讲述了印度天才科学家瓦西为增强国防力量，耗费十年之功设计研发了一款军用机器人，本想让他凝聚百人的才智与能力，通过训练认证后投入军事用途，却不想“七弟”阴差阳错经历了人间冷暖亲情，并由此引发机器人军事运用和情感伦理等一系列问题。

科幻电影中的机器人“七弟”有着似人的外表和超人的运动能力。“七弟”不像履带式机器人行动起来步履蹒跚，他可以伴着音乐热舞，更在火车上与人类开展了激烈打斗。军用机器人不单单是像人、会动，更是多学科、多领域、各种技术有机融合的现代化智能武器系统。

与影片情节相呼应的是，如今拥有高度人工智能的机器人军团走向战场已是大势所趋。近年来，随着计算机技术、信息技术与传感技术的快速发展，人工智能及其军事应用开始呈现井喷式发展。目前，美国、俄罗斯等传统军事强国都把军用人工智能作为“改变游戏规则”的颠覆性技术加以研究，美国国防部明确把人工智能作为第三次“抵消战略”的重要技术支柱，旨在进一步打造先进智能化作战体系，积极抢占未来军事斗争制高点。俄罗斯也把发展人工智能作为装备现代化的优先领域，目前已经开始大量列装战斗机器人。根据《2025年先进军用机器人技术装备研发专项综合计划》，到2025年，俄军中的无人系统将在其装备结构中占比超过30%。此外，日本防卫省也早已公布《关于实施研究开发的方针》，将人工智能机器人技术作为重点研发的新军事技术，在其后发布的《中长期技术评估》报告中更提出要在未来20年实现智能化、无人技术等方向的重大突破。

早在2013年，俄罗斯国防部就专门成立了机器人技术科研实验中心，美军在伊拉克和阿富汗战争期间就有至少10款智能作战机器人在战场开展相关技术试验。

除美、俄之外，英、法、德、日、韩等国都在加紧研制新一代军用机器人，目前全球已经有超过60个国家的军队装备了军用机器人，预计到2040年，战场上的美军会有一半以上的成员是机器人，未来军用机器人在战场上成建制规模化作战也将逐步从科幻电影变成现实。

智能军团或将颠覆未来战场

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法及相关技术的学科，是现代信息技术的重要分支。具体而言，广义的人工智能主要研究如何让计算机完成以往需要人类脑力才能完成的工作，狭义的人工智能领域主要研究机器人及其相关技术。世界上第一台可编程的巨人计算机诞生于第二次世界大战期间，其设计初衷就是帮助英军的密码破译员快速破解德军的军用密码。从那时起，以计算机技术为核心的人工智能，就为军事领域带来了许多日新月异的革命性变化。

其实，早在计算机正式出现之前，人们就已经开始设想制造出可模拟人类思维的机器。1936年，年仅24岁的英国数学家图灵在《理想计算机》论文中提出了著名的图灵机模型，随后又于1950年提出了机器能够思维的论述，成为此后人们研究“会思维”机器和计算机的“灯塔”。1956年，伴随着探讨用机器人模拟人类智能问题的开始，人工智能这一名词首次出现，并进入快速发展阶段。尤其是20世纪90年代以后，神经网络、遗传算法、模糊推理等技术发展成熟，人工智能领域研究出现重大突破。1997年5月，IBM公司研制的深蓝计算机首次在正式比赛中战胜了人类国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫，进而开启了人工智能机器在棋类博弈领域横扫人类的新纪元。

“阿尔法狗”虽然代表了人工智能在基于神经网络的深度学习、高性能计算和大数据技术等领域的最新成就，但它依旧属于弱人工智能。在竞争与博弈更为激烈的军事领域，人工智能如今已经越来越多地走向战场，推动着智能化战争时代的来临。

21世纪的战争是信息化主导的战争，作为信息化战场的“千里眼”“顺风耳”，军用机器人可以精确查找、识别和摧毁任务目标，执行特殊作战任务，具有不可估量的作战效能。未来军用机器人依托数据链和信息网支撑的军事物联网，可在人类指挥下开展一体化对抗，整个战争的形态将发生深刻变革。军用机器人在战场上成建制、规模化作战也未必不可能，无人化、智能化战争的时代或将来临。

俄罗斯平台-M作战机器人

如今的铁甲战士们各有所长

2017年初，俄战略导弹部队司令谢尔盖·卡拉卡耶夫就曾表示，该部正在研发的战斗机器人将很快用于核武器和弹道导弹发射系统的保卫工作，未来俄战略导弹部队的机器人“保镖”有望首先应用于白杨-M和亚尔斯系统。目前，俄战略导弹部队正在研制的狼-2移动式机器人系统，堪称无人作战领域的“万能战士”。狼-2机器人自重1吨，使用履带式装置行进。该系统能够在时速35千米的行进情况下瞄准目标并开火，由热像仪、激光测距仪和陀螺稳定器保证系统的射击精度。除了火力支援，狼-2机器人还可以完成重点区域巡逻和侦察任务、警卫重要设施等工作，是核武器和弹道导弹阵地的“金牌”保镖。

随着人工智能技术的发展，其在智能化信息感知与处理、指挥控制辅助决策、无人化军用平台和机器人等军事领域将扮演着越来越重要的角色，推动战争形态从信息化战争向智能化战争加速演进。目前，美军、俄军、法军、德军等均装备了具有智能化信息感知与处理能力的数字化士兵系统，如美军的奈特勇士、俄军的战士等。在无人化军用平台领域，无人作战飞机、无人潜航器、作战机器人等基于人工智能的无人机器可独立完成目标跟踪、地形识别、侦察补给及进攻作战等多样化任务，已经得到广泛研究。其中，美军已经拥有8000多个空中无人系统，地面无人系统更是超过1.2万个，俄军的无人作战机器人更是发展迅猛，已经研制出快速机动、远程侦察、情报处理、排雷破障和火力打击等多种支援与作战能力机器人。

美军目前装备的排雷机器人

其实，除人们较为熟知的无人机外，各种拥有独特专长的军用机器人也“行走”在战场的每一个角落。仿人机器人是铁甲军团中与人体运动能力高度相似的“物种”，在战场搜救等工作中具有很大的应用空间。在美国国防高级研究计划局组织的机器人大赛中大放异彩的Atlas机器人，采用液压驱动和铝、钛模块搭建而成，装备有激光测距装置和立体摄像机，手部具有较好的运动能力，不仅能够驾驶汽车，甚至还可打开门进入建筑，攀爬梯子，穿过通道，堪称人工智能机器人家族的“蜘蛛侠”。

近年来，采用人工智能算法驾驶的无人地面车辆在军事领域也显示出巨大应用前景。目前已经研制出具备碰撞缓解制动、车道保持辅助、自适应巡航控制等诸多功能的无人驾驶军用车辆，并先后进行了多次战场测试。

群化作战是智能机器人的未来

出现在游戏《星际争霸》中能够“淹没”战场的无人机蜂群式攻击，一度让无数游戏玩家热血沸腾。美国国防高级研究计划局此前完成的空中发射/回收无人机“蜂群”项目，意味着这些仿生群化武器即将发展成熟走上战场。未来，随着人工智能及军事物联网技术的发展成熟，群化作战或将成为智能机器人的首选作战方式。

美军女兵操纵排爆机器人

与以往智能无人作战“单枪匹马”或只是靠数量占优而“互不言语”不同的是，群化武器是以智能化无人控制技术和网络信息系统为支撑的集群式作战武器。真的打起仗来，群化武器看似“群龙无首”，却可步调一致、整齐划一，形成如同蜂群、蚁群、狼群等动物集群效应一般的作战攻势。之所以要研究群化武器，正是由于群化武器已经不是无人作战系统在数量上的单纯增加，而是从作战核心到配套战法“由里及外”的一次技术创新。凭借着高度智能化的精准控制，群化武器才能在未来战场悄然改写战争规则，引领未来战争进入“无人群化”时代。

正是看到了集群技术与无人技术在可能的军事应用上所碰撞出来的“火花”，美国在群化武器研究上投入了大量财力物力。美国国防高级研究计划局主导的“小精灵”项目于2015年9月公布，旨在研制一种可利用集群效应对敌方进行侦察和电子战的无人机群化武器系统。美国空军研究实验室启动的“编群战术空间”计划，重点研究无人机之间的协同作战能力，目前已经实现了12架无人飞机的自主协同飞行和模拟打击。在“协同空域作战”概念中，美军甚至还提出了集群无人机作为有人机“僚机”的协同作战概念，将可执行战场态势评估、制空、跨平台联合制导等更复杂的作战任务。美国海军研究蜂群无人机的初衷，就是为了依托蜂群的巨大数量优势突破现有的对空预警侦察和拦截系统。模拟试验表明，一艘安装宙斯盾系统的驱逐舰在同时遭受5～10架来自不同方向的无人机攻击时，总有能突防成功的无人机，在美军海上综合防御能力最强的系统面前成为“漏网之鱼”。像蜂群无人机这类战场“马蜂窝”，只是美军在群化武器技术研究上迈出的第一步。随着地面无人作战系统的发展日臻成熟，美军正希望改造现有的地面车辆打造一支“地面机器人敢死队”。这些无人战车无需耗费巨资加装重型装甲，既可以充当先头部队的“尖刀”主动接敌，也可以包抄敌人或在战术上发起佯攻，甚至还可空投至敌后执行自杀性任务。目前，美国陆军已经试图将一定数量的货车改装为可集群作战的“无人战车群”，对无人地面战斗车辆的研制也是跃跃欲试。同时，美国海军正在加速海上群化武器的研制工作，目前已经推出的群体无人突击艇系统，同样可自主感知海上战场态势并对敌方舰船发动群体性攻击。

群化武器相比于其他常规武器的一大优势，就是价格低廉、可实现庞大规模的批量化生产。集群化作战的核心思想就是将传统昂贵的大型有人作战平台，分解为数量更多、尺寸更小、成本更低的分布式无人作战平台，进而以数量优势弥补单一平台战力不足的新型作战理念。一个完整的群化武器作战集群，甚至可“包揽”从排雷排爆、侦察监视、警戒搜索到物资运输、协同攻防、自主作战等多个领域，必将发挥出巨大的作战潜能。尤其是随着3D打印技术的发展，批量生产1只蜜蜂大小的微型机器人单价只需要1美元，美军还有可能借此部署数以亿计的昆虫作战机器人。群化武器对于战场的另一个意义在于，其庞大的目标数量急剧扩大了敌人需要打击的目标，使得对手不得不付出高昂的代价。群化武器的分散性使得敌方难以有效锁定目标，即使其中一些成员被摧毁，剩下的无人作战装备仍能继续完成作战任务，这就大大增加了群化武器对战场的适应能力和抗风险性。毕竟，兵力的数量和质量同等重要，群化武器就是企图以数量优势达成对敌有效打击，实现低成本下对敌高价值目标的饱和攻击，甚至还将主导战场上的“作战节奏”。可以预见，随着群化武器日益发展成熟，未来以小取胜、以量取胜、以高效协同取胜的群化武器势必开启智能作战的新纪元。

美国海军陆战队测试新型作战设备—模块化先进武装机器人系统

责任编辑：张传良