人工智能军事应用发展扫描

刘 珺 王文华

人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术，具有溢出带动性很强的“头雁”效应，加快发展新一代人工智能是夺取全球科技竞争主动权的重要战略抓手。人类历次科技革命和产业变革，都对军事领域产生了颠覆性影响，甚至改变战争形态。当前，世界军事强国纷纷加大人工智能军事应用的投入力度，致力于打造具有常识、情景感知和效能更高的军事系统，抢占未来军事竞争的制高点。

人工智能军事应用发展的趋势

从军事变革史看，科学技术在历次变革中发挥着源头促发性、基础支撑性作用，谁具有技术变革的敏感性并首先实现技术上的突破，谁就能掌握新的战争规则、控制打赢未来战争的制高点。人工智能技术在军事领域的广泛应用，正在成为继机械化、信息化之后推动新一轮军事变革的强大动力，战争时空条件、战争主体、战争手段、战争方式方法发生深刻改变，催生新的作战手段和作战思想，决定战争胜败的规律突出体现在“制智权”的争夺上，战争形态组织逐步向传感器为中心、数据为中心、认知/行动为中心转变。战时，敌我双方将首先围绕“感知—理解—推理—判断”等环节激烈对抗，争夺支撑作战体系高效运转的人机混合智能的“思考”速度和质量优势。

智能化战争的本质特征在于战场态势感知智能化、数据传输智能化、指挥决策智能化、作战行动智能化，整个作战行动过程都由人工智能技术进行主导，其作战速度和质量与传统战争形态相比，有了巨大的质变与飞跃。在夺取战场控制权上，将由夺取制信息权和信息优势为主，向夺取制认知权和智能优势为主转变；在对抗重心上，将由注重物理域、信息域对抗向更加注重认知域对抗转变。以人的认知思维为作战目标，运用心智导控手段，通过对敌认知体系施加影响，实时分析敌方行为特征和作战决心，或者直接将己方意识以脑电编码形式“注入”敌方首脑，从而控制对方首脑的思维意识，最终夺取战场上的“制智权”。丧失“制智权”，就会因为人机协同失调、自主决策失灵、作战体系认知速度和效能落后，导致整体作战效能大幅降低。

人工智能将帮助指挥员快速决策

“制智权”将成为未来战争新的战略制高点，同时又是改变未来战争规则的驱动力，可变“毁敌”“瘫敌”为“控敌”，实现整体作战效能的最大化。在争夺“制智权”的过程中，关键是要推进“脑机融合”，把指挥决策、总体规划等谋略性强的工作交由人脑来处理，而把大量的精确、高速的数据信息记忆、计算和管理任务交给机器来处理，充分发挥脑机两者优势、弥补短板。智能化的武器装备和作战体系不仅能够被动、机械地执行人的指令，而且能够自主、能动地执行特定的作战任务，战场行动的许多环节和诸多业务都可以通过机器运算代替人“决策”，智能化、自主化成份越来越高，实质是拓展了作战中人的“认知域”，而且与人相比，具有速度快、精度高、抗疲劳等显著优势。

智能化条件下的战争对抗，作战双方将充分运用人工智能强大的学习能力、超越人类体能的持久能力、超精确快速打击能力、超长潜伏隐身能力等特点，创造出新的战法训法。智能化作战运用“数据+算法”，实现作战行动的高度自主化，同时加上机器的高速计算能力，可以在作战对抗中通过更多环节的智能自主处理，得出科学的作战指挥决策方案，提升作战体系的反应速度，进而高效调控相应的作战行动，在战场上获取相对优势。战场各个空间和场域在人工智能、泛在网络技术的支撑下，构成覆盖战场每个角落的智能化作战环境，将陆、海、空、天等战场空间紧密耦合起来，形成多层联动、整体呼应的“大空间”作战体系，有力支撑各个“点战场”作战行动。人工智能在战场上的应用水平，将成为大国之间军事实力比拼的重要标志，围绕战场智能话语权的争夺将日益激烈。

人工智能军事应用发展的前景

随着人工智能向军事领域的全要素渗透、与作战行动的全过程融合，必将引发武器装备、指挥系统、作战力量等方面的颠覆性变革，军事领域的智能化竞争已悄悄拉开了帷幕。目前人工智能的军事应用，主要是情报监视和侦察、后勤保障、网络空间行动、信息操纵和深度伪造、作战指挥控制、自动驾驶车辆以及致命自主武器系统等方面。

武器装备加速向智能化、自主化方向发展。智能武器装备具有一定的思维、感知以及分析和判断能力，能模仿人并代替人到战场上去冲锋陷阵，能自动寻找、自动规避、自主锁定攻击目标，大幅增强武器装备的生存力、突防力和毁伤力。智能化的软硬件让传统武器装备“长眼睛”“有耳朵”“会判断”“能自主”，在广域战场感知网络支撑下具备“有限主观能动性”，表现出一定的“会思考、能辨析、自适应”能力，能够自动寻找、自动规避、自主锁定攻击目标，大幅增强武器装备的战时生存力、突防力和毁伤力。具备指挥高效化、打击精确化、操作自动化和行为智能化的武器装备，将在未来战场上贡献独特的“机器智慧与力量”以组成武器系统的各功能单元，围绕“侦、控、打、评、保”各个环节，随遇接入云端，随需发挥效能，按照统一的目标、标准、规则和接口，链接为一个统一的有机整体。每件智能武器装备都是一个作战单元，以单一个体或者作战集群形式广泛存在和非线性部署，实现联合作战指挥中心的作战意图。

无人作战系统将成为未来战场的主要作战力量。空中的“蜂群”、水中的“鱼群”、陆上的“狼群”等无人作战集群将大量涌现，新质无人作战力量将成为军队战斗力新的增长点。太空、网络、电磁和智能弹药等新质无人作战力量将直接参与战争，无人机编组、战场机器人士兵编组以及无人与有人作战单元的协同编组走向战场应用，各类“混搭式”新型作战力量不断出现。无人机、无人战车、无人舰艇、无人潜航器、战斗机器人和智能化士兵装备等，将成为未来智能化战争的主角，无人化集群力量将成为战场力量编成发展的新方向，无人与有人、无人与无人间的协同作战将成为重要形式，人与机器的“共生混合”和机器之间“自主适应”将成为未来战场力量编组的新形态，自主实施“分布式”“蜂群式”协同作战。用于信息支援、指挥控制、效果评估、后勤保障的“云端大脑”“数字参谋”“虚拟仓储”等新型作战力量，将在未来战争中发挥越来越重要的作用。

人工智能具有强大的数据处理能力，可以缩短OODA环时间

人机协同作战将成为未来战争新的作战形式。伴随智能化、无人化装备的大量应用，将给攻防作战样式以及作战力量运用方式、运用流程、方法、规则、策略等带来革命性变化，未来将可能出现侵入式独狼作战、有人-无人协同体系破击战、无人系统编队独立作战、母舰蜂群集群作战等全新的作战方式。人工智能使武器装备在战场上的地位从从属关系上升为“人类伙伴”，人机高度融合，人的优势与智能机器的深度融合优势互补，虚拟空间与现实空间平行一体、有人系统与无人系统协同作战。在未来战场上，人与机器优势互补、双向互动、协同作战、共同生存，作战双方将充分运用人工智能强大的学习能力、超越人类体能的持久能力、超精确快速打击能力、超长潜伏隐身能力等特点，创造出人机协同的战法训法。

智能化指挥控制将成为打赢未来战争的关键。在未来战场中，指挥员面对的将是海量的、瞬息万变的战场数据和信息，人脑已经无法快速容纳和高效处理。只有充分发挥人脑创造性、灵活性、主动性的优势，以及机器速度快、精度高、不会疲劳的特长，实施人机协同、人机交互，才能确保作战指挥决策的优势。利用人工智能技术快速生成辅助决策信息，构建数据自主分析能力，优化指挥信息系统，有效提升数据处理挖掘效率，以“人在回路”或“人机协同”等形式有效缩短观察-判断-决策-行动（OODA）环的时间，极大提升情况研判、趋势预测、任务规划、方案评估、计划生成、行动管控等能力。智能指挥决策系统利用所获取的战场态势数据，对各种情报信息进行自主分析，实时自主决策，自主生成或调整作战方案，并通过信息传输网络指挥控制相应的作战单元完成作战任务，确保作战单元、武器装备形成高效统一的整体，协同有序行动。

战争力量编成将向联合集群化发展。未来的智能化军队将拥有无数个作战单元，并把这些智能作战单元进行差异化“机机编组”“人机编组”，能够根据不同作战需要，执行陆、海、空、天、电、网等多维空间的作战任务，真正实现作战单元自主适应、弹性编组，各个作战平台、作战要素能够自适应协同，可一致进行机动突击与防御作战。在进攻作战中，能够高度自主协调地从多个方向连续或同时对预定目标实施攻击，在诱骗、干扰、电子攻击等软杀伤行动中自动协调最佳攻击时机；在防御作战中，运用自主交互集群技术建立多层次防御网，动态实施外围警戒，对威胁目标进行灵活打击，保护重要目标安全。利用集群战法，精确选择打击目标，实施快速机动、多维攻击，融合相关作战要素，打通“侦察-控制-打击-评估”的链条，形成敏捷、高效、精确的新型作战力量体系，通过信息实时交互、动态自主组合、集群协同突防等方式，完成高效、精确和饱和攻击。

机械外骨骼可提高士兵的体力，配合生物芯片可提升士兵综合作战能力

夺取战场控制权的关键是在算法对抗上取得优势。不论是在战争准备还是战争实施阶段，不论是在战略还是在战役、战术层次，高度智能自主、拥有算法优势的一方能够先敌发现、先敌决策、先敌打击、先敌摧毁，从而牢牢控制战场的主动权。算法优势主导认知优势、速度优势、决策优势。在战场上运用超强算法，能够针对敌情和战争形势变化，快速提出灵活多样的作战方案与应对策略，打乱敌方的既定企图和兵力部署；能够全时、全域、全维对战场上各种力量的作战行动进行动态感知、数据挖掘、仿真计算、推理决策、评估预测，使作战人员能够突破思维的逻辑极限、感官的生理极限和存在的物理极限，实时、精准地掌控战场上各种资源和各种力量的所有行动，在多维空间、多维领域实现战场资源的快速跳转和聚集。

军人的体能、技能和智能将得到全面扩展。例如，通过研发机械外骨骼打造体力倍增的“机甲战士”，通过生物信息芯片的植入提高士兵的记忆力与反应能力。美国国防部高级研究计划局启动了ElectRx项目，开发能注入到士兵体内帮助士兵自愈的微型机器人。预计到2050年，战场上的士兵将“穿戴外骨骼，拥有多种植入物，并无缝接入感知和认知增强”。美国国防部“算法战跨职能小组”项目还提出“超级使能型作战人员”概念，旨在为作战人员提供包括通信、计算、数据/传感器以及人/机界面等增强的能力。

人工智能军事应用的目标，并不是要完全替代人类智能，而是使人工智能与人类智能有机融合，实现功能互补、相得益彰，以进一步增强人类智能，使指挥员和一线作战人员专注于战争谋划、行动协同、指挥决策、战场防护等工作上，根据作战任务属性和作战人员背景进行自适应调整，确保人机间的高效协同互补，更好地发挥人作为战争制胜的决定性因素的主动性。

人工智能军事应用发展的瓶颈

人工智能军事应用面临技术和组织的双重挑战，主要是关于安全性和可靠性的担忧。人工智能由机器决定最佳方案并执行的特性，可能会增加预测人工智能系统行为的难度。弱人工智能系统的特定性格特征，意味着它们经过训练可以执行特殊任务，例如下棋、解释图像，然而在现代战争中，由于“战争的迷雾和摩擦”，战场环境瞬息万变，人工智能系统必须在高度非结构化和不可预测的环境中工作。如果给定的应用设置或条件发生改变，那么人工智能系统可能无法适应，这种脆弱性成为了系统可靠性的威胁。在战场上对抗双方部署的人工智能系统，会使战场环境日益复杂化，超出一个或多个系统的解析力，进一步加剧了系统的脆弱性，增加了发生事故或出现失误的可能性。

可解释性是人工智能军事应用面临的又一挑战。对于一个系统而言，重要的不仅仅是可靠性，同时也必须具有能使他人信任的可解释性。由于机器不能向用户解释其想法和行动，研究人员也无法完全理解人工智能系统的决策过程，难以分辨人工智能系统某个具体行动背后的逻辑。可解释性是人类与人工智能关系发展的核心，人工智能系统推理的透明度会影响操作人员对系统和系统结果的信任度。例如，一个人工智能系统以特定的方式将图像分类或躲避敌方雷达，但不能说明为什么会做出这样特别的选择，那么人类不太可能相信它。目前性能最好的人工智能算法都无法解释其工作过程。由于缺乏可解释的输出，人工智能系统在军事测试时无法通过审计来确认系统满足性能的标准。因此，需要在深度学习技术的基础上，着力提升可解释性，进一步发展深度解释、复杂模型灵活解析、人机互信表达与信赖进化等模型。美军的“可解释的人工智能”项目正在开发新一代机器学习技术，改进可解释的机器学习方法，完善人工智能解释理论的计算模型，优化可解释的机器学习用户界面并将其集成到原型系统。

人工智能军事应用过程中，还可能会增加系统被利用的可能性。例如，人工智能系统的普及，增加了可被黑客攻击的系统的数量；人工智能系统存在被窃取的漏洞，而且几乎都是基于软件的方式；对手还可以精心引入图像分类器和其他类型的错误引发的漏洞，这些漏洞引发了对鲁棒性数据安全、网络安全、测试和评估过程的需求。图像识别算法在导致分类问题的像素级中毒数据面前很脆弱，以开源数据为基础的算法可能不堪一击。拥有高度智能的作战指挥系统和武器平台一旦被对手通过恶意代码、病毒植入、指令篡改等手段攻击，将带来“倒戈反击”、战术失利；识别错误、机器故障、通信降级、环境扰动等因素，也可能使智能化指挥控制系统因干扰而失控。

F-35在试验过程中暴露出许多与控制系统算法相关的问题

人工智能算法可以产生一些出乎意外的结果，并确实有很多失败的案例。美军F-35战机拥有几千万条代码，严重依赖控制系统的软件，战机在试验过程中曾暴露出的两百余项问题几乎都与算法高度关联。一旦算法由于过于陈旧无法适应装备发展，或是遇到脏数据的影响出现差错，或是算法本身存在漏洞，都极有可能导致智能化武器装备无法正常运转。从本质上讲，军方将在人工智能领域可靠性和能力之间进行权衡。军方一般不会愿意使用以人工智能为基础的系统，除非它们在完成某一特定任务方面明显优于现有的系统，无论是解释图像、轰炸目标还是策划一场战役。尽管军方不太可能仅仅因为这些安全因素就停止对人工智能军事应用的研究，但这些安全性和可靠性问题会影响人工智能军事应用的类型和领域，也会影响人工智能系统融入“常规”军事行动计划。

当前人工智能军事应用还存在诸多的技术瓶颈，包括发展多情报传感器和武器的交叉提示以及动态任务重新分配能力，还需要精确导航与受时，交叉提示传感器，将信息传送到其他系统、将数据分发到地面控制站，多输入、多输出通信以获取准确信息，并将数据转化为信息、将信息转化为知识。当前的机器学习系统无法不断学习或适应新的情况，系统程序在经过学习训练后可能会出现固化，在系统部署后无法对不可预见的情况做出响应。此外，无法感知、理解和判断事物，缺乏机器常识，会阻碍人工智能系统与外界的自然交流以及在不可预见的情况下合理行事，并从新的体验中进行深度学习，这将是人工智能应用程序与未来创建的更通用的人工智能应用程序之间的最大障碍。所有这些都将是推进人工智能军事应用需要解决的重大课题。

安全性和可靠性问题不会也不应该导致军事技术发展的停滞，推进人工智能军事应用将是世界各国军队的必然选择。法国总统声称“坚决反对”将人工智能投放战场用以杀敌，然而法国情报部门已经在运用人工智能来提高数据处理速度、提升数据可靠性，他们认为这有助于提升法国军队在战场上的自身能力。从数据处理到蜂群概念、再到战场管理，人工智能能够帮助军队快速、准确行动，同时也使更少数人置身于危险之中。可以预见的是，人工智能时代的出现，将在某种程度上重塑未来全球军事格局。