美国国防部人工智能发展之路

杜子亮　林雪萍

人工智能是美军一直以来重点关注和大力发展的颠覆性技术之一。美国在人工智能领域投入了大量的经费和研究力量，其人工智能的发展经验值得借鉴。

国防部先行

人工智能是美军一直以来重点关注和大力发展的颠覆性技术之一。虽然在18个国家都启动了国家层面的人工智能战略之后，美国政府在2019年2月11日才发布了总统特朗普签署的《美国人工智能倡议》行政令，但在国家安全层面上，美国国防部早已提前启程。对于人工智能技术，无论在重视程度、投入力度方面，还是在技术积淀、大胆创新方面，都远远走在世界前列。

在总统签署《美国人工智能倡议》行政令之后的第2天，美国就紧接着发布了其国防部层面的人工智能战略—《2018年国防部人工智能战略总结》。这份看似过去时语义下的战略，与其说是对美军未来人工智能战略规划的宣誓，不如说是对深思熟虑过、成竹在胸的总结。这也是对国家战略进行紧密跟随一种军方表态。实际上，早在2016年4月，美国防部部长肯德尔在国会证词中就把人工智能识别为未来第一位的军事技术;在同一场证词中，国防部预研局（ DARPA）局长普拉巴卡尔表示人工智能是第三次抵消战略的中心技术;2018年5月，时任国防部部长吉姆·马蒂斯就向特朗普总统呈递了一份备忘录，恳求总统制定一项国家层面的人工智能战略。

这一系列动向反映了国防部对于发掘人工智能颠覆性技术潜力的紧迫心态，而实际上，五角大楼早已将这种心态转化为创新的动力，扛起了美军智能化进程的大旗。

截止2018年6月，美国防部范围内共有592个项目中具有某种形式的人工智能。然而美军的智能化之路，也有诸多不利因素。面对激烈的强国竞争，在国家层面上迟迟未见特朗普政府制定指引方面的国家战略;以谷歌退出美军无人机监控视频自动识别“专家”计划为导火索，国防部与硅谷科技巨头前所未有地在意识形态上显示出分歧与割裂;而在特朗普收紧美国移民政策的背景下，美国技术人才源源不断地补充或将迎来利空。

正是这种前所未有的激烈竞争和不利态势，激发了美国防部极强的能动性与创新潜力。迟到的政府行政令，终于确认了此前国防部的努力。

美军的科技创新

为抵消潜在竞争对手技术发展所带来的威胁，维持自身非对称技术优势，美军正在高强度采取多层面全方位的国防科技创新措施。

在国防部现有的官僚式运作模式下，“论证的完备性和风险的最小化”是一种核心要旨，但这种对国防部来说早已轻车熟路的模式，已经变得越来越不能适应新技术浪潮快速变化的特点。在以人工智能为代表的第四次工业革命中，国防部逐渐发现在制造业逻辑下建立的管理和采办方法，在新时代已经不足以满足现实需求：制造业逻辑下强调的是预测能力和可重复性活动，管理的重点在很大程度上落在流程的合理性和标准化之上;而在信息化和智能化的时代中，事物的独特性将逐渐取代重复性过程，而信息本身也是动态变化的。因此，敏捷（ Agility）和速度（Speed）就成了新秩序的关键词。

愈发重要的敏捷和速度也是美军人工智能战略的核心关键所在，这种观念将会逐渐渗透到国防部每个与人工智能有关的任务中去，并最终在国防部整体层面的改革中发挥重要作用。可以说，除去人工智能技术本身对于国防部业务效能和效率的巨大提升作用之外，它造成的紧迫感对传统思维模式的冲击和所引发的深入反思就足以推动国防部业务能力革新的不断尝试。

为了适应快节奏、强竞争的技术变革过程，吸引和培育世界级的一流人工智能团队，美军在国防部不同层面上创新性地设立了不同形式的机构，启动了一系列全新模式的研发计划。

联合人工智能中心（ JAIC）

JAIC成立于2018年6月，前身是2017年4月成立的算法战跨职能小组，该机构是美军推进其人工智能战略的核心焦点，其旨在推进人工智能快速赋能关键作战任务，建立国防部通用的人工智能基础设施，在国防部层面上统筹协调人工智能活动，以及吸引和培育一流的人才团队。该机构的设立凸显了美军在技术尚未成熟的早期就全面统筹、综合规划人工智能技术整体发展及应用的愿望和努力，实际上，在国防部这样庞大的机构中避免由于利益分配等复杂原因而出现的“重复造轮子”、尾大不掉等现象一直是当权者的梦想，而美军运营这样一个雄心勃勃的机构也并非沒有积淀，例如美军近20年来统筹发展无人装备所积攒的经验和教训就是很好的参考，类似的精神财富或许将辅助美军在新的技术领域上继续保持非对称优势。

国防创新单元“扶正”

DIU是2018年8月正式成立的机构，其前身为2015年成立的国防创新实验单元（ DIUX），它的成立标志着这一帮助美军快速利用最新商业技术的机构正式成为国防部认可的正式部门。其与美国国防部预研局（ DARPA）的不同在于，DARPA更关注国防部内部的军事科技创新，而DIU则更注重借助外部的创新力量，尤其是商业技术上的创新来推动国防创新。DIU的最终目的包括融入硅谷的创新生态系统，并使商业科技公司将国防部当做创新生态系统的一部分而开展深入密切的合作。目前在人工智能方面，DIU的团队将商业部门的商用人工智能、机器学习和数据科学经验与军事作战深度结合，优先在计算机视觉、大型数据库分析和预测以及战略推理三方面推进工作。

空军领先一步

作为单独的军兵种，美国空军始终走在探索人工智能技术革新的前列，其举措包括成立新机构，组建自己的人工智能跨职能团队以及在“遴选日”活动中以颠覆性地方式授予项目合同。

（1）成立创新机构AFWERX

美国空军自2018年1月以来在多地成立创新机构AFWERX，旨在摆脱美国军方官僚体系，以开放式、非传统途径聚合创意和创新，推动创新性、颠覆性技术集成和实施，该机构重点关注的技术领域有计算机视觉、机器学习算法、传感器技术、数据可视化与融合以及人机接口。美国空军期望AFWER×能够发挥协作与创新交流枢纽的作用，填补国防需求与商业技术之间的沟壑。

（2）成立空军人工智能跨职能团队

2018年12月美国空军成立了一个特殊的人工智能团队——空军人工智能跨职能小组，该团队的首批任务之一就是搭建确保将人工智能的最新技术进展引入空军的通路。值得注意的是该团队的成员涵盖了所有的职能领域，他们将学习人工智能发展规划、人工智能技术应用，在从法律，到个人，到后勤，到维护等诸多方面提高对于人工智能技术的认识，并最终将认识提高到作战运用、决策评估的全局高度。最终，该团队将撰写空军自己的人工智能战略。

（3）颠覆性的“遴选日”活动

2019年3月，美国空军召开了其首个“遴选日”活动，空军官员共听取了59家小型企业的项目建议汇报，与其中的51家签订了一页纸的项目合同，并通过刷政府信用卡的方式迅速向合同乙方付齐首款。从授予合同到首款到账平均只需要15min，其中最短的过程仅花费3min。而在“遴选日”活动之前，国防部最快的合同授予过程都需要3个月的时间。这种颠覆性的合同授予方式的，或将极大地缩减繁琐的项目申报及合同审批授予流程，给小公司更多地时间和精力去专研技术;此外，快速的到款无疑也将为技术团队吃下定心丸，这种模式最终的成功不仅依赖于空军相关负责人在“遴选日”活动之前所做的大量准备工作，更依赖于脚踏实地真正做技术的小公司团队的不懈努力，而美国空军则对此充满信心。

DARPA的下一代

当前基于机器学习内核的人工智能技术尚存在诸多不足，导致在具体应用场景落地的过程中存在诸多困难和问题。为此，DARPA决定推动第三次人工智能浪潮，提高人工智能系统的抽象和推理能力。DARPA所启动的“下一代人工智能”计划，目前包括了20多个基础理论项目和60多个具体领域应用项目，在“下一代人工智能”计划范畴下，DARPA基于国防科技实验室所开创的“颠覆性工程”快速跟踪征集历程推行“人工智能探索”计划，旨在以創业者的心态来应对推进计划时所要解决的速度和敏捷性问题。不同于DARPA以往授予合同的方式，“人工智能探索”计划要求被资助者在3个月内开启探索性研究工作，并在获得不超过100万美元合同的18个月内确定新的人工智能概念方案的可行性。这种在基础研究及基础应用研究领域内新的探索方式，有利于人工智能新概念的快速甄别和迅速迭代，旨在使美军在激烈的人工智能全球竞争中取得优势地位。

结束语

美国国防部一直有强烈的引领前沿技术的意识。人工智能是它找到的一个全新的合手工具。数据与云的基础设施建设为美军革新作战能力提供潜力，而美军良好的统筹能力与人工智能的泛化特性结合，将会对未来的作战思维和方式产生巨大的影响。