随着人工智能技术的发展和渗透,全球主要军事强国都开始推进以人工智能为核心的智能技术的军事化应用,但由于各国社会形态差异、技术底数限制和制度保密等原因。

目前各国对军事智能技术体系的系统性披露相对较少,考虑到人工智能先天具有军民两用属性,参考通用智能技术体系和军用智能技术体系规划方向及各国军事装备发展和应用规划,分析各主要国家军事智能技术体系发展现状,从而总结出当前军事智能技术体系1.0 的概况。

今天将为大家分享美国军事智能技术体系发展现状相关内容。

高水平战略框架的制定

得益于美国政府对智能技术的高度重视,美国在人工智能技术研究领域一直处在最前沿。

2011年,奥巴马在卡内基梅隆大学位于匹兹堡的国家机器人工程中心宣布了美国国家机器人计划,2013 年 3月,美国国家科学基金会发布«国家机器人技术路线图»,目的是推广机器人技术在各领域的广泛应用。

2016年8月美国国家科学基金会对该路线图进行了更新,提出了未来10~15年实现全尺寸且具有通用自主能力的机器人应用和解决方案。

2016年10月,随着 «为人工智能的未来做好准备» 和 «国家人工智能研究和发展战略计划» 这两份重要报告的发布,表明美国政府已将人工智能置于维持其主导全球军事大国地位的战略核心。

其中 «国家人工智能研究和发展战略计划»报告规定了一个高水平框架,该框架可用于确定人工智能所需要的科学技术,并追踪研发投入进度和最大化投入的影响,确定了联邦资金资助人工智能研发的优先顺序。

智能科技创新发展

在智能科技创新发展方面,美国白宫科技政策办公室 (Office of Science and Technology Police,OSTP), 为更准确地把握美国人工智能研发需求及重点,进一步推动美国人工智能研发进程,在广泛征询公众意见后于 2016 年发布并在 2019 年更新了 «国家人工智能研究和发展战略计划» (National Artificial Intelligence Research and Development Strategic Plan)。

该报告以美国经济、 医疗、军事安全等领域智能化需求为牵引建立人工智能研发战略规划构架 (图1),该框架可以用于确定人工智能所需要的科学和技术,追踪研发投入的进度并最大化投入的影响。

图1 美国人工智能研发战略规划构架

智能化武器装备发展

在智能化武器装备发展方面,美国一方面基于军事应用场景的需求牵引发展相应智能化武器装备,如基于多域战概念提出“多域战保障装备”无人作战平台,另一方面,基于机器学习、人机交互、认知科学等的最新成果探索智能化武器装备创新。

当前,美军智能化武器装备研发的主要方向有:

大力推广智能芯片在现有武器装备中的应用,使之具备类人类“思考”和自主交互的能力;

大力研发集中统一的战场传感网络体系,全天候、立体化的战场信息传输体系、智能数据处理系统、以期实现战场全维全程可视和武器装备的互融互联互通;

高度重视无人系统、无人作战平台等方面的研发与应用,通过制定各种专项规划和发展路线图,指导无人装备的发展方向,从而确保美军在无人作战方面始终占据绝对优势。目前,多种型号的无人机、无人车和无人艇等已加速列装部队,无人作战平台已开始走上战场 (图2);

推动开发其他新概念智能化武器装备,基于人体增强、增强现实、脑控技术等前沿技术的智能化武器装备正在从概念到原型不断落地。

图2 美国陆军机器人与自主系统簇

智能战争设想和智能化武器装备应用

在智能战争设想和智能化武器装备应用方面,美国以国防战略为指引,提出、构建并持续演化联合作战概念体系。

近年来,先后提出了“网络中心战”“多域作战”“算法战”和“马赛克战”等概念,不仅是对未来智能化战争的设想,并且以此不断牵引智能化武器装备体系发展与能力提升。

“马赛克战”作为近几年美国关注度较高的新型作战概念,我们进一步对其开展研究学习,希望能够对美国的军事智能化技术体系框架有更为深刻的了解和认识。

“马赛克战”是美军在智能化时代面对大国竞争提出的创新性作战概念,旨在通过人工智能技术推动增加决策复杂性等不对称手段,从而创造美军新的战略优势。

在“马赛克战”提出前后,美军已开展了多项技术和概念的验证研究,其战略定位、概念构想、理论设计、技术研究等方面在一定程度上也代表了当前美军作战体系和军事智能化的发展方向。

“马赛克战”主要从体系架构、指挥控制、通信组网、武器平台和基础技术5个方面推动技术创新发展,这5个方面也可以看成是“马赛克战”的技术体系框架的组成部分。

体系架构主要关注杀伤网动态分配,实现体系架构弹性,指挥控制重点聚焦控制算法、决策辅助以及人机交互技术,形成分布式指挥控制能力,通信组网强调发展网络和数据管理工具,用于自动建立跨域近实时通信网络和管理信息流,武器平台重点突破低成本平台和协同交战技术,增强作战要素的自适应性,基础技术力求突破态势感知、智能目标识别技术等。

据不完全统计,与“马赛克战”相关的项目 (群)有34项 (图3),图中的项目 (群)中,在“马赛克战”提出之前已经开展的有17项,在“马赛克战”提出之后开展的有17项,表1“马赛克战”这34项的相关项目综述ꎮ

图3 马赛克战相关项目分布图

表1 “马赛克战”相关项目综述

通过对这些项目的开源信息收集,发现美国推动“马赛克战”建设的过程,反映的科研策划逻辑思维是一种基于系统总体论的大科研逻辑。

“马赛克战”作战概念的提出,本身体现的就是一种智能化作战能力的建设需求,然后进一步对总体需求进行拆解细化,得出明确的子需求,如分布式自治、“马赛克格子”互联协同等,这些子需求的落实形式就是上述提出的DARPA项目群,通过对项目群的信息挖掘,可以看出部分项目群是为实现某种能力的技术群。

值得注意的是,这些技术可行性验证最终还是要赋能到武器装备上 (如CODE项目提到的其后期在尤马基地开展的系列试验验证),从而可以间接地更新优化智能化装备体系,另外一部分项目群则可以看成是实现某种能力的武器装备群。

在2021年3月1日,美国人工智能国家安全委员会发布最终报告中提及的“开发创新的作战概念,将新的作战能力与新兴技术相结合”,也从另一个侧面验证了上述系统总体论思维建议的合理性。

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