透视认知作战的“制胜之门”

杨耀辉

认知作战，是继火力、机动力、信息力之后，又一个战场制胜的顶端，它经历了数千年的人脑隐性对抗之后，在现代战场上露出了新的面容。

认知制胜的基础：算力无处不在

“夫未战而庙算胜者，得算多也”。“庙算”虽没有那么精细，但也是认知战争胜负必不可少的环节。如果说古代战争胜在“庙算”，那么现代战争胜在算力无处不在。

算力无处不在，是云脑送算模式的升级。当前作战中的典型认知过程是，人在回路上、人在回路中或人在回路外，数据信息汇聚到“云脑”之中，“云脑”利用强大算力提取出认知，再返回给相关作战平台。这种“云脑送算”模式，面临着两大问题：一是算力输送延时，通信网络时常面临无法及时把算力送达末端的困境，虽然5G提供了新的解决方案，但基站覆盖范围有限不利于它的军事应用；二是云脑认知迟滞，现代战争的盖然性极高，随之而来是算力需求瞬间爆发，当计算量超出云脑的最大负载，认知结果及时呈现也就成了奢望。现如今众多互联网公司面临的一个共同难题，就是自己的“云中心”算力究竟要多高，才能应付不到1% 的计算峰值时刻。近年来世界各国军队都在寻求算力供给的有效解决方案，云网融合、一跳入云、云随人走等，迅速成为战场上算力输送的新方式，也正在把每一个作战单元升级成能够自主认知的有机体。

算力无处不在，是作战边缘崛起的推动。在漫长的作战方式演进过程中，由于作战边缘难以控制，边缘侧的认知往往被忽略或无视，边缘单元也因此沦为认知的执行者。而让听得见炮火的人去指挥战斗的经验却反复告诫我们，边缘的认知往往才是对战场态势的准确判读，这也是军队这个层级性组织能够高效运转的关键所在。近年来，分布式的作战力量、去中心化的网状架构、高智能的自主平台，使边缘参与作战协作的需求空前提升，边缘必须在高强度对抗战场上完成自主认知，才能真正摘掉“钢铁无智”的帽子。类似F-22等第五代战机充当战斗云的场景随处可见，可携带的战术云装备已成为作战人员的亲随，能缝入军服具备感知周边环境信息并可简单计算分析的新型光纤维正在研发中，有军事专家预测未来战场上的计算任务有90%会在边缘侧完成，算力正在伴随边缘侧的崛起而无处不在，边缘计算正在成为战场上算力供给的重要模式。

边缘计算是指在靠近物或数据源头的一侧，采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台，就近提供最近端服务

算力无处不在，是数据驱动认知的必然。战场上的数据呈爆炸式增长，仅靠人类大脑处理显然无法应对这样级别的计算任务。而实际上，现代战场上瞬间产生的海量数据，绝大多数都不是给作战人员的，而是给成千上万的嵌入式芯片、智能终端和便携计算机的，只有机器才能应对现代战场上的海量数据，也只有机器和机器之间达成“数据共识”——即机器认知，才能真正把数据转变成作战人员可以读懂的信息，从而具备从信息中提取认知的可能；否则，连机器都读不懂的数据，或机器之间不能完成流转的数据，在战场上会很快因失去载体而湮灭。战场上海量数据的处理压力、机器才能认知数据的现实，倒逼着算力嵌入到武器平台之中，随作战终端遍布于战场各个角落。美国防部在2022财年在微电子上的投资份额达到23亿美元，这是美军在云计算战略上的持续投入，也表明美军把算力无处不在作为了战斗力建设的重心。

认知制胜的起点：群体智能涌现

认知的形成在于大脑。现代战争的大脑由人脑、机脑和云脑融合而成，它们各有各的优劣，只有密切协作、交流互认、应激共发，才能产生认知涌现效应。

微电子技术是一门作用于半导体上的微小型集成电路系统的学科

群体智能涌现，是现代战争认知基本方式。人脑显然无法应对现代战争中如此之多的数据，高水平的指挥人员每分钟阅读也不过1000字左右，而1个千字电子文档的大小仅几百KB，但战场上每分钟需要指挥人员阅示的数据流量又何止是成百上千MB。机脑的优势在于可以下行吞吐人类看不懂的数据，但它过于死板，一旦植入算法就很难改变，而自学习也不过是同类数据驱动之下的算法优化，当它碰到之前没有见过的情形时，就显得力不从心。云脑，储存了大量人脑无法牢记、机脑无法植入、网络无法存储的数据、模型和算法，它的目标是无所不有、无所不包、无所不能，但它不可能穷尽所有未发生的作战场景。人脑虽然计算能力有限，但逻辑推理能力超强，机脑虽稍显死板但数据给对就不会出错，云脑虽远离作战前沿但包罗万象，只要“人-机-云”紧密协作，无论战场出现何种场景，都能在短时间内，信息不完全情况下，做出不一定是最优，但不失为临机决断的作战方案。

群体智能涌现，是对单云认知架构的颠覆。曾经一段时间，美军的联合信息环境也好，俄军的统一信息空间也罢，都企图构建一个单一技术架构的认知云环境。然而，犹如不能苛求舰艇把航速“节”改成“马赫”一样，这种单一云认知架构解决了“统”的问题，但带来的是不少武器装备被排除在作战体系之外，甚至把本方桎梏在自己构设的“信息茧房”中，失去对整个战场的准确认知。2021年12月，美国防部用“联合作战人员云能力”新项目，推翻了原来总价100亿美元的云项目合同，主要目标就是要构建“多态云”架构，把亚马逊、微软、谷歌等不同服务商的产品纳入到美军作战体系。要推动群体智能涌现，必须变“单一云”为“多态云”认知架构，融合舰、机、弹、炮等各型作战平台，甚至是非军方信息设备的数据；否则，未来战场对抗中会错失大批本来非常重要的数据，而数据的不充分将带来认知不准确的直接后果，这对于认知制胜来说将是灾难级的。

群体智能涌现，是人机云认知互信的结果。作战人员对自主系统、类人机器人和人工智能装备的认可度正在持续提升，人们已经习惯于向机器发出指令，让它给出一个行军规划路线，或是一个武器的战技术性能指标参数；也习惯于向云中心发出请求，让它给出一个场景解决方案，或一个算法模型和软件的远程支持。这一切源自于技术的进步，也源自于作战人员在多次亲身体验之后，建立起的对机器的信任。美空军组织阿尔法空战试验的目的，就是要让人类飞行员在与AI战机对抗的体验中，逐步感受“忠诚僚机”所做出的决定，进而和它在认知上平等交流。随着技术的升级换代，战场上作战人员单向地向机器或云脑输入指令，而不把它当成认知主体去对待的现象，会迅速发生改变甚至逆转，“人—机—云”的认知互信问题将不再成为羁绊，群体智能涌现也将不再局限于人与人之间、机器与机器之间、云与云之间，而是跨人类社会、机器世界和信息空间的多域碰撞。

认知制胜的达成：人机协作博弈

现代战争中虽然数据、算法和模型大行其道，但仍然不能丢弃出其不意、攻其不备的传统作战哲学。传统战场上的指挥员的博弈，在现代战场上变成了人机协作的博弈。

2022年12月，美国防部决定将联合作战云能力的合同授予到亚马逊、谷歌、微软和Oracle

人机协作博弈，是认知关口的前移。从本质上讲，OODA环就是一个认知向行动转化的过程，观察、判断、决策无不是认知驱动下的行为。传统战场上的认知博弈，只能在真刀真枪的战场上拼杀之后才能知道是否正确，这也导致了OODA环运行中每一个环节都十分重要。20世纪90年代以来，历次战争一再推动OODA周期快速缩短，从几十天、到几天、到几小时，再到现在的分钟级，而新型智能化武器平台则要求在秒级完成，否则它会错失发起攻击的“窗口”，这实质上对战场的认知博弈提出了新的要求，即关口必须前移。现代战场上，由于算力无处不在，再加上云脑的强大支撑，指挥员、作战人员、自主平台和智能终端，才可以在一个很短时间内，完成场景假定、计划生成和方案推演等，对作战中的各种态势、走向和可能，进行各种作战结果的推测和预判，这在OODA环路上加入了一个新的预测环节，使认知博弈由真实战场向前提到了交战之前。

人机协作博弈，是对复杂性的穿透。战争复杂性是近年来成长速度非常快的一门新的交叉学科。现如今，当各种各样的数字模型，符号化了作战体系中的火炮、坦克、战机、舰艇等实体，再加上数据、连接和赋能等本身就十分虚化的因素，人们发现战场上的复杂程度较之以往又增加了数个量级。作战体系复杂程度的提升，实际也给了作战双方在博弈过程抢占先机的机会，谁能穿透作战体系的复杂性，快速准确地审视并认知战场态势和走向，谁就能比对手先一步找到战场制胜的命门。穿透复杂性，要拆解作战体系，拆解的最有效办法是在构建时采用连接的手段，即先把作战体系中的任务、功能、单元分解开来，再把它们用网络连接起来，并用信息的流向、流量和流速，达成作战单元的分级、群组认知的统一和作战行动的关联。这样的作战体系演变成为一个数字虚拟空间和物理世界实体“双向互控”的有机体，从而为穿透作战体系的复杂性提供了新的“入口”。

算力和云脑共同加速了OODA的循环，并使认知博弈提到了交战之前

人机协作博弈，是试错方式的变换。科学实验是证伪，作战博弈是试错，试错之后的认知才最优。传统中的作战博弈，主要在指挥员大脑中完成，试错也是在人类大脑中闪现即过。现代战争中的作战博弈，在指挥员算计的基础上增加了机器的计算，给了指挥员更大的试错机会，虽然这个试错是虚拟或仿真的，但也足以让战场上的认知对抗又提升到一个新的高度。由于战场数据太过丰富，试错博弈过程中要想抢得先机，无论是采用“指挥员预测-机器推演”方式，还是采用“机器预测-指挥员判断”方式，都必须依靠人工智能技术的辅助。否则，作战体系的复杂性，会让不管是何种规则下的认知决策，都陷入迟迟给不出结果的困境。2019年以来，美军投入大量资金，企图搭建类似“供应商—软件代理—用户”架构的跨域“杀伤网”，用人工智能技术辅助完成即时杀伤链的构建。虽然这种尝试在实践过程中，遇到了资源冲突、响应延迟、能力不匹配等众多问题，但它不失为一种由机器智能协作人类指挥员实现博弈制胜的新路子。