人工智能(Artificial Intelligence,A.I.)是计算机系统等人造物表现出来的像人类一样思考和行动的智能,是研究基础理论并开发相关应用系统的科学。在信息科学中,可将其定义为从环境中感知信息并执行行动的自主行为体的研究。每个自主行为体实现一个把感知序列映射到行动的函数。当前,人工智能技术正在成为对人类社会起关键作用的颠覆性技术,其应用必然将影响战争形态和大国战略平衡,从而影响国际安全。
战争形态的内在本质是战斗力生成模式,是指人、武器和编制体制等基本要素的性质及其相互关系,获取和发挥军队作战能力的标准样式、运行机制和一般方式。以社会经济和科学技术为基础,一般将战争形态划分为冷兵器战争、热兵器战争、机械化战争和信息化战争四种。既有研究认为,人工智能技术将对战争形态产生显著影响。这主要指人工智能技术推动信息化时代中战争形态向无人化、自主化、智能化的方向演进。然而,既有研究的不足在于:对人工智能技术本身掌握尚不够准确,对技术及其进步造成影响的定性研究中,研究方法尚不够完善。这会导致高估人工智能系统的能力,得出超出现实的结论。当前的人工智能技术本质依然是数据处理,其应用系统擅长处理边界明确、规则清晰、价值易于量化的任务。在掌握科学事实的基础上,可以采用小样本定性研究方法,在实际过程和场景中重构技术因素的影响,分析人工智能技术对战争形态的影响。
信息化作战体系由互动的单元和结构构成。人工智能技术可以增强现有作战单元或参与创造新的作战单元,改变单元在信息化环境下的作战能力和作战成本。以单元为基础,作战体系的结构特征也逐渐演变。在单元和结构赋予的能力基础上,信息化作战体系的实际作战过程亦发生演变。战争形态因而改变。
作战单元是作战体系中的基础子系统,是直接担负作战任务的个体,在不同时代的作战体系中,士兵及其操纵的装备是最基本的作战单元。人工智能缔造更高效的信息化作战体系,作战单元是基础。人工智能技术将增强现有作战单元能力并推动新的作战单元出现,促进作战单元效能提升。
一方面,无论对于既有的有人或无人作战单元,还是正在研发的无人作战单元,当前水平人工智能技术的应用可以显著增强其在信息化环境下的作战能力,增强对战场态势的感知能力和信息处理的能力。在信息化时代中,战场态势主要包括图像、音频、电磁信号等,随着信息化作战对抗能力的提升,作战环境日趋复杂,对于携带传统传感器的作战单元而言,获取并处理这些信号成为难题。而人工智能系统可以通过战斗、演习、日常任务和模拟过程中得到的数据,在有监督或无监督条件下自主学习,从而实现对复杂和高不确定性的战场态势的快速识别与处理。在此基础上,可以借助经由日常训练得到的人工智能系统进行下一步的作战行动。总之,在作战单元层面,现有的人工智能技术可以显著增强不同单元的作战能力。
另一方面,人工智能技术推动了无人作战单元的应用,从而大幅降低了先进的信息化作战单元的成本。当前主要的无人作战单元包括无人机、无人潜航器和各类机器人。传统的无人作战单元,由操作员远程操纵,不能自主作战,且任务相对单一。而新的无人作战系统将在不同作战空间中执行传统作战任务,例如,利用无人机空战,夺取制空权。在人工智能技术进步的前提下,无人系统理论上可以不断自我训练,实现演化,最终形成更加完善的作战能力,在自主作战中发挥大于等于传统有人平台的作战效能。在作战效能大体相同或更高的情况下,无人作战单元的优势在于更低的成本,主要是从制造、训练到形成战斗力的经济成本和时间成本更低。总之,人工智能技术的进步明显降低了信息化作战体系中作战单元的成本。
当前的人工智能技术促使信息化作战体系之中作战单元效能提升,同时成本下降。只有在此前提下,信息化作战体系的结构演进才成为可能。而只有随着体系结构演进而形成更加先进的网状结构的情况下,整个作战体系的效能方能明显提升。
信息化作战体系的结构是指单元排列的方式,表现为空间拓扑关系。人工智能技术和其他先进技术共同作用,提升作战单元的作战效能并降低其成本,从而使单元构成的信息化作战体系结构进一步向去中心化的动态网络发展演进,这不仅可以增强系统的态势感知、信息处理及火力打击能力,而且可以增强系统的任务灵活性和战场生存能力。
在冷兵器时代和机械化时代中,作战体系围绕指挥中心逐层构建,形成树状结构。而在信息时代中,通信技术、自动控制技术和装备制造的总体进步使作战体系演化为网络状结构,其不足在于,体系中的每个节点并不是等价的,在战略、战役和战术层面都存在所谓的关键节点,其主要分为三类:关键的指挥、控制、通信、计算机、情报、监视与侦察(C4ISR)设备、指挥控制中心和火力平台。而当关键节点减少到一定程度,就无法组成网络状的信息化作战体系,作战体系将失去作战能力。因此,在信息化时代的体系对抗之中,首要作战目标是摧毁对方体系的关键节点。当前,至少在西太平洋地区军事冲突的假想场景中,中美都具备了在信息化作战体系整体支持下利用先进的技术装备,精确打击并摧毁对方关键节点的能力。
人工智能技术的进步,理论上可以改变信息化作战体系的网络结构,减弱作战体系依赖关键节点的脆弱性。先进无人单元作为高效能、低成本的作战单元,逐步改变信息化作战体系网络结构的性质,可以构建去中心化的作战网络,作战效能更高,而且任务灵活性和生存能力提升明显,在一定程度上可以降低传统网络结构的脆弱性。
首先,更高的作战效能体现在两个方面:自主处理更加复杂的战场态势,并利用数量优势达成更好的打击效果。技术的发展使战场中出现“信息超载”,经过训练的人工智能系统可以增加传感器数量,组成传感器网络,用“云服务器”重构战场态势,构成具有去中心化网络结构的信息化作战体系,提升复杂环境下作战效能。无人作战单元形成的“作战云”还提供更强的火力打击能力。效能高、成本低的自主协同无人集群可以突破传统的数量限制,并利用数量优势提升打击能力,实现低成本的饱和攻击。
其次,去中心化的动态网络结构使得信息化作战体系的任务灵活性和生存能力显著提升。任务灵活性指以先进无人单元为主构成的作战网络借助模块化设计、模块化生产的先进任务模块可以更好地执行不同任务。去中心化的动态网络结构带来的生存能力则在战役和战术层面具有重要意义:其一,对于智能无人集群,现有的防御体系并没有成本足够低的解决方案;其二,先进无人单元组成去中心化的网络,其具备自组织的性质,当集群的部分单元被防御系统摧毁时,具有相同或者相似功能的多个单元仍然可以组成完整的作战体系,作战效能没有根本性削弱。
总之,结构由单元组成,人工智能技术促使先进智能单元产生,从而构建了更加高效、健壮的去中心化动态网络结构,增强信息化作战体系的效能。其中静态能力是改变战争形态的基础,进一步分析评估人工智能技术的影响,还应将其放在动态的战争过程之中。
动态的过程分析或评估,是指不仅分析技术因素带来的静态能力变化及影响,而且基于军事科学的一般知识,利用公开信息,将确定的能力放在战役和战斗的假想场景下分析评估。总体而言,当前水平的人工智能技术,可以显著增强作战体系及其单元在博伊德循环(OODA Loop)中的行动速度和质量,从而在分秒必争的信息化战场对抗中提升作战体系的优势。
博伊德循环,是指作战过程中观察、调整、决策和行动的循环往复的过程。观察是指人员和传感器获取战场信息;调整则是利用信息修正旧的战场态势,形成新的战场态势;决策是指根据战场态势选择行动路线;行动则是最终执行决策,并评估和检验上一循环的效果。在战争中,无论战略、战役还是战术层面,作战双方的博伊德循环在对抗过程中相互影响。信息化对抗中,能够更快完成一个博伊德循环的一方,能够获取明显的战场优势。
人工智能技术则可以加速博伊德循环,同时提升博伊德循环中部分环节的质量。在观察环节,人工智能技术将明显提升获取信息的速度和质量。在调整阶段,人工智能技术有助于更加高效地重构更高质量的战场态势。决策环节中人工智能系统可以在短时间内参与甚至主导决策,并直接接入行动环节。最后,在行动环节上,以前三个环节的优势为基础,无人系统、有人系统和有人/无人系统有机融合的系统能够使行动环节效能更高。
总之,人工智能系统可以明显提升博伊德循环过程的速度和质量,而在实际对抗中,一旦一方博伊德循环的速度大大快于对手,就会使对方无法跟上战争节奏,从而导致系统性崩溃。因此,人工智能技术能显著增强既有信息化作战体系和未来先进无人系统的实际作战效能。
现有水平的人工智能技术可以提升信息化作战体系中作战单元的效能,帮助构建更高效更先进的网络结构,在作战过程中提升博伊德循环的速度。因此,可以得出结论:现有水平的人工智能技术是信息化作战体系的“赋能器”(Enabler),其可以显著改善和提升现有作战系统的生存能力、信息处理能力和打击能力,提升信息化作战系统的效能,从而推动战争形态向基于智能单元的信息化战争转变。然而人工智能作为“赋能器”的界限在于,人工智能技术推进战争形态的演化进程,而没有推动战争形态的代际变革,并且这类颠覆性技术不直接作用于战略层面。在以上结论和相关科学事实的基础上,可破除对于人工智能和智能战争的迷思,进一步分析该技术的战略意义。
中美之间的相互常规威慑,其原理在于:双方的信息化作战体系,都具备超越地理空间限制,在不同作战维度打击敌方作战体系关键节点的优势打击能力。从技术角度而言,对作战体系关键节点的打击难于防御。在信息化常规局部战争的场景中,双方相互摧毁作战体系中的关键节点,将使双方作战体系失去作战效能。体系失能这一两败俱伤的必然结局将迅速显现并导致巨大的成本损失和战略后果,造成当前条件下不可承受的损失。因此,双方具备了充分威慑能力,即实现相互常规威慑的必要条件。以威慑能力为基础,双方都展示出使用这种能力的决心,并通过有效的信息传递证明威慑可信性,威慑成功具备了必备要素。尽管这种相互威慑稳定程度低于20世纪60年代之后基于相互确保摧毁(MAD)的相互核威慑,但和相互确保摧毁成为被广泛接受的概念之前的核威慑一样,能够维持大国间和平。
人工智能技术进一步提升双方作战体系效能,推动战争形态向基于智能单元的信息化战争演进,大国的常规威慑能力进一步增强。
一方面,人工智能技术和其他先进技术在这一时期不可能将大国整个信息化作战体系整体改变为去中心化的网络结构,整个作战体系依然依赖指挥中心、军事基地、机场、雷达站等关键节点,这些节点的生存力和脆弱性没有根本性改善。而利用人工智能技术研发的先进智能化作战单元及其构成的子系统,可以发挥自身更好的生存力和打击能力来打击关键节点。在基于智能单元的信息化战争中,对抗双方实际上具备了新的、效能更高的非对称打击手段,可以更加高效地摧毁对方的关键节点,国家的常规威慑能力增强。
另一方面,人工智能技术的智能无人集群在可预见的未来还无法取代传统关键节点。这同样意味着智能无人集群增强了战役和战术层面的打击效能,但无法根本降低大国的信息化作战体系在战略层面上的脆弱性,体系中的关键节点在新的打击能力面前更加脆弱,即作战体系摧毁对方体系关键节点能力增强,国家的常规威慑能力增强。
进一步而言,从长期看来,基于人工智能技术的智能无人集群理论上有可能在常规威慑框架内提供有限的二次打击能力。此外,在智能无人集群大规模投入实战之前,人工智能技术同样可以基于已有的装备,提升当前信息化作战体系的效能。
总之,人工智能技术可以增强大国的常规威慑能力。大国的常规威慑能力还将随着人工智能技术进步及其与其他领域的先进技术的深度融合持续增强。在进一步确保信息传递的可靠性,并制定符合威慑能力的威慑战略的情况下,相互常规威慑实际上更趋于稳定。
首先,理论上人工智能技术当然可以提升大国针对其他大国核武器的情报、监视和侦察能力,但在现实中依然面临数据限制和刻意的欺骗等难题,以及不可超越的物理限制。其次,大国核武器的生存能力不会因情报、监视、侦察能力的提升产生显著变化。再次,人工智能技术对核武器的突防能力影响很小。人工智能技术无法对核武器的生存能力和突防能力造成关键影响,大国间战略稳定性没有本质变化。并不能因为人工智能技术改变战争形态和增强常规威慑能力的前景,就认为人工智能技术的进步将对核领域造成相似的影响。在可预见的未来,人工智能技术的进步对大国间相互核威慑和战略稳定性的影响很小。
人工智能技术改变战争形态,从而增强和平的预期,降低大国间战争的可能性,这正是此项颠覆性技术的战略意义。在常规领域,人工智能技术增强大国信息化作战体系的作战效能,实质是增强了大国的常规威慑能力,假以时日,人工智能技术和其他颠覆性技术共同作用,理论上可能促进常规领域中特定的二次打击能力出现。在信息时代,大国间相互常规威慑因而更趋于稳定。
人工智能对战争形态的影响是国际安全与战略领域的一项基础研究。在科学事实和合理理论推导基础上分析人工智能如何改变信息化作战体系的作战单元、体系结构和作战过程,可以得出以下结论:人工智能技术及其进步推动信息化战争向基于智能单元的信息化战争演变。在此基础上,当战争形态的逐渐演进和军事力量作战效能不断进步,国家的常规威慑能力提升,更利于相互常规威慑的有效和稳定。同时,大国间核威慑和战略稳定性并未受到人工智能技术的显著影响。因而可以确定,人工智能技术及其进步的战略意义在于,其改变国家的特定能力,进一步降低大国间战争与冲突的可能性。