知远战略与防务研究所 木夕/编译

自:美国海军分析中心2023年4月研究报告

【知远导读】本文节选自美国海军分析中心(CNA)2023年4月发布的报告《核行动中的人工智能——挑战、机遇和影响》(Artificial Intelligence in Nuclear Operations:CHALLENGES, OPPORTUNITIES, AND IMPACTS)。

当前,美国、俄罗斯联邦和中国都认识到人工智能的革命性潜力,认为机器可以完成复杂任务并达到甚至超过人类的表现。同时,这三个竞争对手都在现代化他们的核力量。随着它们寻求通过AI获得优势的领域,很可能会探索核应用。AI应用——无论是在核作战中还是更广泛的AI增强军事能力领域——可能会增加或减少核风险。本篇报告通过文献综述入手,提出了一系列研究框架,分别向读者呈现了三国在核领域方面人工智能的现有和可能的未来应用,并评估人工智能在核领域方面产生的影响。

报告全文约3.5万字,篇幅所限,推送部分为节选。

要了解具体的人工智能应用会如何影响未来的核风险,我们必须首先了解美国、俄罗斯和中国是如何使用或有朝一日可能使用人工智能来实现其核行动的。我们分两步进行了了解:

– 首先,我们开发了一个人工智能实施矩阵(AIIM),该矩阵借鉴了以英语、俄语和普通话进行的开源研究,记录了美国、俄罗斯和中国迄今为止为使用人工智能实现其核行动而采取的步骤。人工智能实施矩阵记录了人工智能过去和当前的使用情况以及正在探索或追求新应用的努力。当然,随着时间的推移,这一术语也在不断演变。人工智能实施矩阵详细内容参见本报告《附录B:人工智能实施矩阵》。

– 其次,我们为三个国家制定了一个大约2035年的人工智能核战斗序列。该表以AIIM的研究为基础,说明了美国、俄罗斯和中国在未来十几年后可能部署哪些类型的人工智能核力量。可参见本报告《附录C:2035年前后人工智能支持的核战斗序列》。

我们利用AIIM和假想的2035年左右人工智能支持的核战斗序列来组织一系列研讨会的讨论。这些研讨会汇集了人工智能和核作战方面的专家,就各大国在假设的未来冲突中如何利用人工智能影响核风险提出了详细的假设。

本节概述了迄今为止各国在核行动中使用人工智能的方式,以及各国在未来将人工智能用于核行动方面的国家倾向——即决策驱动因素。

美国核行动中的人工智能

自20世纪50年代末以来,美国一直利用计算机将核行动的某些方面自动化,否则这些方面的工作就需要人力来完成。比如早期美国用于防御核轰炸机攻击的半自动地面环境系统,该系统使用世界上第一个计算机网络来关联敌机来袭的雷达轨迹,并提示战斗机拦截器和导弹等。以前,生成空中图像并将特定拦截机分配给特定目标的工作需要大量人力快速执行。半自动地面环境是美国利用“人工智能”(按20世纪50年代的标准)支持核行动的早期范例。

从广义角度来说,美国早期将人工智能(随着定义的演变)用于核行动的目的是确保美国能够在敌方发动核攻击后进行报复,或在发动核攻击前迅速先发制人。随着敌方武器的飞行时间从数小时(轰炸机时代)缩短到数分钟(导弹时代),美国越来越多地利用计算机支持的自动化来先发制人或应对攻击。

在很大程度上,这些目标一直延续至今。美国常见的人工智能应用旨在增加领导决策的可用时间,并提高反制能力——在敌方核力量用于对付美国或盟国之前将其摧毁的能力。延长领导决策时间的人工智能应用实例可包括利用人工智能提供“更早的”预警和加快命令的发布。提高反制能力的人工智能应用实例可包括利用人工智能识别和跟踪移动目标,或提高武器在授权发射后自主穿透目标的能力。

美国利用人工智能协助其核力量,是在人工智能军事用途决策的大背景下进行的。总体而言,美国在人工智能军事用途方面的透明度远高于中国或俄罗斯。例如,美国国防部发布了人工智能战略文件,其中包括在武器系统中使用人工智能和自主性的道德准则。

最后,最重要的一点可能是,当国防部官员明确谈到人工智能在核行动中的应用时,他们的公开声明显示出一种谨慎的态度。例如,据报道,空军探索了使其B-21 “突袭者”下一代轰炸机选择性载人的可能性。时任空军全球打击司令部司令罗宾·兰德(RobinRand)将军曾在2016年表示,对于核任务而言,“我非常喜欢有人参与其中;就飞行员而言,希望女性也能参与其中”。同样,国防部联合人工智能中心(JAIC)前负责人杰克·沙纳汉(JackShanahan)中将对核行动中的人工智能也持同样谨慎的态度,他说:“你会发现没有人比我更强烈地支持将人工智能能力广泛地纳入国防部,但有一个领域,我持保留态度,那就是核指挥和控制”。

展望未来,最有可能促使美国在核行动中使用人工智能的目标可能包括:

— 通过改进目标识别、武器设计、运载系统可靠性、穿透能力和准确性以及战损评估(BDA)提高反击的有效性;

— 通过改进或加快情报收集与分析、传感器数据融合和预警信息发布,延长攻击前的预警时间;

— 提高主动防御的有效性;

— 加快向执行单位传达美国总统(POTUS)的命令。

俄罗斯核行动中的人工智能

与美国一样,苏联和俄罗斯早在核时代就开始研究或采用自动化技术。主要领域包括早期预警、导弹防御和指挥与控制(C2)系统。

最近,在俄罗斯总统弗拉基米尔·普京的号召下,俄罗斯国防部(MOD)将重点放在开发人工智能和自主系统上,这些系统或多或少都能独立完成常规和双能系统杀伤链的各个环节。

国防部分析认为,未来战争中主要大国将广泛使用人工智能和自主技术,具体到核行动,俄罗斯担心随着美国战略能力的提高,俄罗斯的二次打击能力和关键目标将变得更加脆弱,因此国防部对人工智能和自主技术产生了浓厚的兴趣。这些分析和担忧促使俄罗斯军方开发人工智能/自主技术,以用于早期预警、指挥、控制、通信、计算机和ISR(C4ISR)、防空和导弹防御系统,以及普京总统在 2018 年演讲中宣布的精致打击系统(boutiquestrikesystems)。

俄罗斯军事思想家非常清楚人工智能的炒作与当前系统技术能力的对比。他们也非常清楚采用人工智能和自主系统的潜在风险,对手可以利用这些系统用作攻击载体到系统设计错误(导致自身系统受损)。虽然俄罗斯军方人士坚决认为人类应该参与其中,尤其是在核行动方面,但俄罗斯“Perimetr”报复系统的运作仍存在问题,据报道该系统允许某些自动化操作。

乌克兰战争爆发前,俄罗斯官员在与美国进行的现已中断的双边战略稳定对话中表示,他们有兴趣讨论“安全等式”(或“稳定等式”)。俄罗斯总参谋长瓦列里·格拉西莫夫(ValeryGerasimov)将军于2021年12月表示,他对“安全等式”的理解是“包括影响战略稳定的所有类型的进攻性和防御性武器,以及新的作战领域——网络空间、太空和人工智能”。其中包括美国全球/地区导弹防御架构中的人工智能/自主元素、可改善对俄罗斯移动式洲际弹道导弹(ICBM)跟踪的太空 ISR基础设施、可摧毁C2和防御系统的无人飞行器群以及无人可重复使用的太空平台。一位俄罗斯军事思想家认为,自主机器人系统的开发和部署也会对反潜战产生巨大影响。

展望未来,最有可能促使俄罗斯在核行动中使用人工智能的目标可能包括以下几点:

— 通过加快陆基、空基、海底和天基传感器的预警数据收集、关联和汇总,延长决策时间;

— 通过情报收集和分析改进决策,协助C2;

— 发展防空和导弹防御系统,以监测、探测和应对攻击,包括高超声速武器的攻击;

— 提高打击能力的有效性,包括新型双重能力精致武器的制导系统;

中国核行动中的人工智能

中国政府最高层优先发展人工智能等先进技术。2017年,中国国务院发布了一项计划,概述了到2030年,通过投资和发展中国的人工智能部门成为世界人工智能领导者的三阶段战略方针。在民用和国防领域发展人工智能也是中国实现到 2035年全面实现中国人民解放军现代化和“全面转型”目标的关键。

解放军的计划要求其转型主要由人工智能和自主化主导,解放军称之为“智能化战争”。解放军研究人员不仅将人工智能和自主化视为战争的未来,而且似乎还将这些技术视为抵消美军技术优势的机会。解放军的资料描述了利用“远程、精确、小型化和大规模无人攻击”以及通过“智能蜂群和认知控制战”进行智能战争的情景。

中国的学术资料笼统地描述了人工智能在提高探测、定位和打击军事目标水平方面的应用。如果其他国家推进了自己的人工智能核作战系统,而中国没有以自己在人工智能应用方面的进步作为回应的话,人工智能的这些应用常常被认为是中国的一个弱点。

然而,在解放军和中国的权威资料中,关于中国在自身核行动中采用人工智能的记载却少之又少。考虑到中国领导层对人工智能的明显热情、领导层对中国核力量的严格控制,以及解放军避免在人工智能发展方面落后于美国的整体努力,我们认为,中国至少会考虑人工智能在核领域的广泛应用。然而,中国的核武器计划总体上缺乏透明度,因此其在核行动中采用人工智能的计划仍存在很大的不确定性。

展望未来,最有可能促使中国在核行动中使用人工智能的目标可能包括以下几点:

— 在其他国家将人工智能纳入本国的第三次国家信息通报系统时不落伍;

— 利用人工智能实现中国军队现代化和战争“智能化”;

— 提高决策速度和整体C2保障能力;

— 提高定位精度,包括高超声速武器的定位精度;

— 改进核效应建模和模拟能力。

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