机械战士：人机融合的先行者

邱林

人工智能的发展方向是人机融合，而不是让人工智能替代人类。鉴于战场环境的复杂性和特殊性，人机融合技术将最先应用于战争领域，“机械战士”将成为人机融合的先行者。

用意念控制电子设备的BCI技术已经进入测试阶段

人工智能3.0：人机融合

据英国《新科学家》杂志报道，人工智能技术和生物技术的发展，将催生人机融合的新智能形态，它将成为人工智能3.0的核心。

人工智能1.0发展于1956年到1974年之间;人工智能2.0发展于20世纪80年代初至20世纪末;从21世纪初至今，随着信息技术快速发展和互联网快速普及，以2006年机器深度学习模型的出现为标志，人工智能迎来第三个高速发展期，即人工智能3.0。其发展方向是人机融合，而不是让人工智能替代人类。人机融合可能是人工智能的高级发展阶段，甚至有可能是最终发展阶段。

通过人机协同，特别是在文本、图像、语音等多元信息方面实现多媒体与跨媒体的交互协作，人工智能可以从运算工具进化成人类不可或缺的重要伙伴。未来的人机交互融合，可以将人类的优点与机器的优点有机结合起来。人类社会长期存在众多复杂的、动态变化的难题，人机融合可以提供全新的解决方案。

据美国《大众科学》杂志报道，鉴于战场环境的复杂性和特殊性，人机融合技术将最先应用于战争领域，“机械战士”将成为人机融合的先行者。

“机械战士”的相关技术不仅能让受伤的士兵恢复作战能力，还能通过一系列“修改和合成”，让机器与人体结合在一起，令“机械战士”从结构到功能都超越普通士兵。

据《大众科学》报道，一个由75名美国科学家、工程师、律师、伦理学家和军事人员组成的团队，进行了为期一年的研究，对2030年至2050年间可能出现在战场上的人机融合技术进行了预测和评估。日本动漫作品《攻壳机动队》中那种经过机械化改造的合成战士，有望成为现实。

视觉增强

2050年的战争将在人口密集的城市中展开，甚至可能争夺位于地下的特大城市，这给作戰部队的目标识别和追踪带来严峻挑战。作战部队要依靠人工智能来增强视觉，包括识别目标、与友军人员及军事设备共享数据等。这时候，“看”将会远远超出传统意义上的范围，即实现超出可见光范围的感知。

出于成本和技术复杂性方面的考虑，不可能让每一名士兵都实现“视觉增强”。美军的计划是为每支步兵分队分配一名“视觉增强单兵”，他就是这支分队的“眼睛”，能看见不同波长的光波呈现的图像，并能更好地在复杂混乱的环境中辨别目标。

“视觉增强单兵”将为部队提供一种“便携式感知融合能力”。在部队通信可能被干扰或阻断的作战空间中，快速移动的部队必须配备“视觉增强单兵”。他能够独立完成数据分析和反馈，可以利用多种传感器获取情报。

“视觉增强单兵”的超强观察能力，通过两种方式来实现。第一种是基于人类的眼部组织，加强视网膜的功能。视网膜增强技术有望在2030年发展成熟并投入应用。第二种是完全替换眼睛，即给士兵换装电子眼，通过它把数据传递到大脑的视神经系统。该技术预计在2050年发展成熟，可以识别所有光谱数据，包括肉眼看不见的光波。

《大众科学》指出，即使到了2050年，恐怕也没有士兵自愿切除眼部的健康组织，换装电子眼。因此，一些视力有损伤的人可能成为首批加装电子眼的“视觉增强单兵”。

听觉保护和增强

通过手术改进或替换士兵的耳骨和耳蜗，可以增强其听觉，感知更大的听力范围，同时防止高强度噪声对他的伤害。随着基于人工智能算法的无源传感器及回声定位技术的发展，加装电子耳的士兵听觉范围有望涵盖次声波和超声波，同时能够抵御巨大噪声的侵扰。

按照现有的技术，士兵必须接受有创性耳部手术，才能实现上述功能，而且手术对耳部构造的改变是不可逆的。所以，拥有正常听力的人不太可能接受这种手术。与“视觉增强单兵”一样，首批“听觉增强单兵”将由患有听力损伤的人担当。到2050年，神经网络微创电极植入技术有望发展成熟，届时将有更多士兵接受手术，成为“听觉增强单兵”。

“听觉增强单兵”不惧怕高强度的战场噪声，还能感知更大范围的声波，从而实现极强的综合通信能力。每支部队配备少量“听觉增强单兵”，就能够探测到战场环境中的各种声音信息，并将相关信息传递给部队中的所有人。

肌肉控制和修复

军队要执行的任务越来越具有挑战性，时刻挑战士兵的体能极限。肌肉损伤已成为许多国家的士兵丧失战斗力的一个重要原因。为此，许多国家的部队都在开发单兵辅助作战系统。其中最具发展前景的是光控紧身作战服，它的一个重要作用是利用人工智能算法增强士兵的肌肉功能。

光控紧身作战服主要有三大功能：一是通过皮下传感器网络，用光脉冲传递刺激信号，加强对人体肌肉的控制;二是实现作战人员与外部系统的连接，控制他们的身体做出没有接受过训练或不熟悉的复杂动作;三是通过光脉冲迅速修复受损的肌肉。

光控紧身作战服的内置系统名为“植入式数字传感和刺激系统”，它能够与外部传感器（为士兵设计的可穿戴设备）相结合。将小型光学传感器植入士兵身体各个部位的皮肤下，所有传感器都连接到中央计算控制器。光控紧身作战服可以很好地感知人体的状态，并让士兵的动作更稳定、更灵活，还能优化人体在作战环境中的能量消耗。

英国《新科学家》杂志描述了光控紧身作战服的原理：士兵的肌肉和神经束有序地与微型传感器连接，最终连接到中央控制器。该控制器会刺激士兵的淋巴结，驱动相应的肌肉。光脉冲信号按照编制好的程序发出，可以令士兵的身体做出一整套流畅的肌肉反应。这种植入式传感、计算和刺激网络由人工智能进行管理，让士兵在战场上可以自如地避开危险，降低伤亡率，同时增强作战能力。

“脑控无人机”

以无人机为代表的远程无人化武器系统，在现代战场上越来越普及。操作人员可以在较远的距离上，在相对安全的情况下，控制无人机等远程武器。无人机在远程侦察和打击敌方基础设施、设备和人员方面能够发挥巨大作用。

在当前的技术条件下，各国军队普遍采用固定式或便携式工作站来控制无人化武器。由于用户界面的复杂性和可传递信息的有限性，无人化武器的功能发挥受到限制。于是，军事科学家开始了大胆的尝试——让人脑直接操控远程无人化武器。这就是“脑—机接口”（BCI）的军事化应用。在士兵的大脑中植入电极，可实现机器系统和士兵之间的快速信息交互。士兵可以通过意识迅速有效地控制无人机和其他远程作战系统。

据美国《连线》杂志报道，到2050年，科学家将在机械神经网络和神经植入技术方面取得重大进展。这些技术能够运用于军队中的武器系统操作和网络通信。届时，士兵与机器之间可以实现稳定高效的远程通信，“脑控无人机”将在军队中大批量服役。

编辑：姚志刚 winter-yao@163.com