機器人軍團正走向戰場

陳永忠 張乃千

機器人軍團正走向戰場

陳永忠 張乃千

專題— 人工智能，重磅來襲

日前，美國國防部正式簽訂名為“Voltron”計劃，旨在通過人工智能算法找尋美國軍方操作系統和定制程序中的漏洞。無獨有偶，美國目前已成立“算法戰跨職能小組”，將通過“算法武器”為美軍作戰任務提供有力技術支持。從“戰爭算法”到“算法戰”，從科幻電影中機器人集群大戰到俄軍作戰機器人走上敘利亞戰場，人工智能在軍事領域的應用“軟硬兼施”，或將開啟未來智能戰爭新時代。基于人工智能的“算法戰”如何既精于計算，又善于“算計”？智能武器系統如何顛覆未來戰爭？人工智能大規模軍事應用后，人類與機器誰將擁有最終“開火權”？本期《軍事文摘》策劃“人工智能，重磅來襲”專題，以期為讀者揭開未來智能化戰爭的“神秘面紗”。

從好萊塢大片《鋼鐵俠》到印度式幻想《寶萊塢機器人之戀》，機器人集群大戰的場景令人記憶猶新。未來戰爭，我們所面對的敵人很有可能不再是有血有肉的士兵，而是成群結隊擁有高度人工智能的“群化”機器人軍團。敘利亞戰場上就曾出現過由6個平臺-M履帶式機器人、4個暗語輪式機器人、1個洋槐自動化火炮群以及數架無人機組成的機器人軍團，通過俄軍的仙女座-D指揮系統對敵人開展了空地一體的人機協同聯合作戰，取得了令人震驚的作戰效果。未來，隨著人工智能及相關技術的持續發展，編排成陣列的無人坦克和無人艦艇、具有人群識別功能的察打一體無人機、能像人一樣學習進步的“腦控”智能武器等或將走向作戰前線，開啟人類歷史上的“第三次戰爭革命”。

自從人工智能圍棋程序“阿爾法狗”運用感性與理性結合的蒙特卡洛人工智能算法頻頻戰勝人類選手，代表了基于神經網絡深度學習、高性能計算和大數據等領域最新成就的人工智能技術在軍事領域的應用就得到人們的廣泛關注。事實上，人工智能早已悄然滲入競爭與博弈更為激烈的軍事斗爭領域，目前裝載有人工智能核心“大腦”的各類軍用機器人正在加緊研發中，或將對未來戰爭產生顛覆性影響。

機器人戰爭從科幻變成現實

“硅造筋骨，電路血脈，刀槍不入，金剛之軀”，這是印度電影《寶萊塢機器人之戀》中機器人戰士“七弟”的大概形象。電影講述了印度天才科學家瓦西為增強國防力量，耗費十年之功設計研發了一款軍用機器人，本想讓他凝聚百人的才智與能力，通過訓練認證后投入軍事用途，卻不想“七弟”陰差陽錯經歷了人間冷暖親情，并由此引發機器人軍事運用和情感倫理等一系列問題。

科幻電影中的機器人“七弟”有著似人的外表和超人的運動能力。“七弟”不像履帶式機器人行動起來步履蹣跚，他可以伴著音樂熱舞，更在火車上與人類開展了激烈打斗。軍用機器人不單單是像人、會動，更是多學科、多領域、各種技術有機融合的現代化智能武器系統。

與影片情節相呼應的是，如今擁有高度人工智能的機器人軍團走向戰場已是大勢所趨。近年來，隨著計算機技術、信息技術與傳感技術的快速發展，人工智能及其軍事應用開始呈現井噴式發展。目前，美國、俄羅斯等傳統軍事強國都把軍用人工智能作為“改變游戲規則”的顛覆性技術加以研究，美國國防部明確把人工智能作為第三次“抵消戰略”的重要技術支柱，旨在進一步打造先進智能化作戰體系，積極搶占未來軍事斗爭制高點。俄羅斯也把發展人工智能作為裝備現代化的優先領域，目前已經開始大量列裝戰斗機器人。根據《2025年先進軍用機器人技術裝備研發專項綜合計劃》，到2025年，俄軍中的無人系統將在其裝備結構中占比超過30%。此外，日本防衛省也早已公布《關于實施研究開發的方針》，將人工智能機器人技術作為重點研發的新軍事技術，在其后發布的《中長期技術評估》報告中更提出要在未來20年實現智能化、無人技術等方向的重大突破。

早在2013年，俄羅斯國防部就專門成立了機器人技術科研實驗中心，美軍在伊拉克和阿富汗戰爭期間就有至少10款智能作戰機器人在戰場開展相關技術試驗。

除美、俄之外，英、法、德、日、韓等國都在加緊研制新一代軍用機器人，目前全球已經有超過60個國家的軍隊裝備了軍用機器人，預計到2040年，戰場上的美軍會有一半以上的成員是機器人，未來軍用機器人在戰場上成建制規模化作戰也將逐步從科幻電影變成現實。

智能軍團或將顛覆未來戰場

人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法及相關技術的學科，是現代信息技術的重要分支。具體而言，廣義的人工智能主要研究如何讓計算機完成以往需要人類腦力才能完成的工作，狹義的人工智能領域主要研究機器人及其相關技術。世界上第一臺可編程的巨人計算機誕生于第二次世界大戰期間，其設計初衷就是幫助英軍的密碼破譯員快速破解德軍的軍用密碼。從那時起，以計算機技術為核心的人工智能，就為軍事領域帶來了許多日新月異的革命性變化。

其實，早在計算機正式出現之前，人們就已經開始設想制造出可模擬人類思維的機器。1936年，年僅24歲的英國數學家圖靈在《理想計算機》論文中提出了著名的圖靈機模型，隨后又于1950年提出了機器能夠思維的論述，成為此后人們研究“會思維”機器和計算機的“燈塔”。1956年，伴隨著探討用機器人模擬人類智能問題的開始，人工智能這一名詞首次出現，并進入快速發展階段。尤其是20世紀90年代以后，神經網絡、遺傳算法、模糊推理等技術發展成熟，人工智能領域研究出現重大突破。1997年5月，IBM公司研制的深藍計算機首次在正式比賽中戰勝了人類國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，進而開啟了人工智能機器在棋類博弈領域橫掃人類的新紀元。

“阿爾法狗”雖然代表了人工智能在基于神經網絡的深度學習、高性能計算和大數據技術等領域的最新成就，但它依舊屬于弱人工智能。在競爭與博弈更為激烈的軍事領域，人工智能如今已經越來越多地走向戰場，推動著智能化戰爭時代的來臨。

21世紀的戰爭是信息化主導的戰爭，作為信息化戰場的“千里眼”“順風耳”，軍用機器人可以精確查找、識別和摧毀任務目標，執行特殊作戰任務，具有不可估量的作戰效能。未來軍用機器人依托數據鏈和信息網支撐的軍事物聯網，可在人類指揮下開展一體化對抗，整個戰爭的形態將發生深刻變革。軍用機器人在戰場上成建制、規模化作戰也未必不可能，無人化、智能化戰爭的時代或將來臨。

俄羅斯平臺-M作戰機器人

如今的鐵甲戰士們各有所長

2017年初，俄戰略導彈部隊司令謝爾蓋·卡拉卡耶夫就曾表示，該部正在研發的戰斗機器人將很快用于核武器和彈道導彈發射系統的保衛工作，未來俄戰略導彈部隊的機器人“保鏢”有望首先應用于白楊-M和亞爾斯系統。目前，俄戰略導彈部隊正在研制的狼-2移動式機器人系統，堪稱無人作戰領域的“萬能戰士”。狼-2機器人自重1噸，使用履帶式裝置行進。該系統能夠在時速35千米的行進情況下瞄準目標并開火，由熱像儀、激光測距儀和陀螺穩定器保證系統的射擊精度。除了火力支援，狼-2機器人還可以完成重點區域巡邏和偵察任務、警衛重要設施等工作，是核武器和彈道導彈陣地的“金牌”保鏢。

隨著人工智能技術的發展，其在智能化信息感知與處理、指揮控制輔助決策、無人化軍用平臺和機器人等軍事領域將扮演著越來越重要的角色，推動戰爭形態從信息化戰爭向智能化戰爭加速演進。目前，美軍、俄軍、法軍、德軍等均裝備了具有智能化信息感知與處理能力的數字化士兵系統，如美軍的奈特勇士、俄軍的戰士等。在無人化軍用平臺領域，無人作戰飛機、無人潛航器、作戰機器人等基于人工智能的無人機器可獨立完成目標跟蹤、地形識別、偵察補給及進攻作戰等多樣化任務，已經得到廣泛研究。其中，美軍已經擁有8000多個空中無人系統，地面無人系統更是超過1.2萬個，俄軍的無人作戰機器人更是發展迅猛，已經研制出快速機動、遠程偵察、情報處理、排雷破障和火力打擊等多種支援與作戰能力機器人。

美軍目前裝備的排雷機器人

其實，除人們較為熟知的無人機外，各種擁有獨特專長的軍用機器人也“行走”在戰場的每一個角落。仿人機器人是鐵甲軍團中與人體運動能力高度相似的“物種”，在戰場搜救等工作中具有很大的應用空間。在美國國防高級研究計劃局組織的機器人大賽中大放異彩的Atlas機器人，采用液壓驅動和鋁、鈦模塊搭建而成，裝備有激光測距裝置和立體攝像機，手部具有較好的運動能力，不僅能夠駕駛汽車，甚至還可打開門進入建筑，攀爬梯子，穿過通道，堪稱人工智能機器人家族的“蜘蛛俠”。

近年來，采用人工智能算法駕駛的無人地面車輛在軍事領域也顯示出巨大應用前景。目前已經研制出具備碰撞緩解制動、車道保持輔助、自適應巡航控制等諸多功能的無人駕駛軍用車輛，并先后進行了多次戰場測試。

群化作戰是智能機器人的未來

出現在游戲《星際爭霸》中能夠“淹沒”戰場的無人機蜂群式攻擊，一度讓無數游戲玩家熱血沸騰。美國國防高級研究計劃局此前完成的空中發射/回收無人機“蜂群”項目，意味著這些仿生群化武器即將發展成熟走上戰場。未來，隨著人工智能及軍事物聯網技術的發展成熟，群化作戰或將成為智能機器人的首選作戰方式。

美軍女兵操縱排爆機器人

與以往智能無人作戰“單槍匹馬”或只是靠數量占優而“互不言語”不同的是，群化武器是以智能化無人控制技術和網絡信息系統為支撐的集群式作戰武器。真的打起仗來，群化武器看似“群龍無首”，卻可步調一致、整齊劃一，形成如同蜂群、蟻群、狼群等動物集群效應一般的作戰攻勢。之所以要研究群化武器，正是由于群化武器已經不是無人作戰系統在數量上的單純增加，而是從作戰核心到配套戰法“由里及外”的一次技術創新。憑借著高度智能化的精準控制，群化武器才能在未來戰場悄然改寫戰爭規則，引領未來戰爭進入“無人群化”時代。

正是看到了集群技術與無人技術在可能的軍事應用上所碰撞出來的“火花”，美國在群化武器研究上投入了大量財力物力。美國國防高級研究計劃局主導的“小精靈”項目于2015年9月公布，旨在研制一種可利用集群效應對敵方進行偵察和電子戰的無人機群化武器系統。美國空軍研究實驗室啟動的“編群戰術空間”計劃，重點研究無人機之間的協同作戰能力，目前已經實現了12架無人飛機的自主協同飛行和模擬打擊。在“協同空域作戰”概念中，美軍甚至還提出了集群無人機作為有人機“僚機”的協同作戰概念，將可執行戰場態勢評估、制空、跨平臺聯合制導等更復雜的作戰任務。美國海軍研究蜂群無人機的初衷，就是為了依托蜂群的巨大數量優勢突破現有的對空預警偵察和攔截系統。模擬試驗表明，一艘安裝宙斯盾系統的驅逐艦在同時遭受5～10架來自不同方向的無人機攻擊時，總有能突防成功的無人機，在美軍海上綜合防御能力最強的系統面前成為“漏網之魚”。像蜂群無人機這類戰場“馬蜂窩”，只是美軍在群化武器技術研究上邁出的第一步。隨著地面無人作戰系統的發展日臻成熟，美軍正希望改造現有的地面車輛打造一支“地面機器人敢死隊”。這些無人戰車無需耗費巨資加裝重型裝甲，既可以充當先頭部隊的“尖刀”主動接敵，也可以包抄敵人或在戰術上發起佯攻，甚至還可空投至敵后執行自殺性任務。目前，美國陸軍已經試圖將一定數量的貨車改裝為可集群作戰的“無人戰車群”，對無人地面戰斗車輛的研制也是躍躍欲試。同時，美國海軍正在加速海上群化武器的研制工作，目前已經推出的群體無人突擊艇系統，同樣可自主感知海上戰場態勢并對敵方艦船發動群體性攻擊。

群化武器相比于其他常規武器的一大優勢，就是價格低廉、可實現龐大規模的批量化生產。集群化作戰的核心思想就是將傳統昂貴的大型有人作戰平臺，分解為數量更多、尺寸更小、成本更低的分布式無人作戰平臺，進而以數量優勢彌補單一平臺戰力不足的新型作戰理念。一個完整的群化武器作戰集群，甚至可“包攬”從排雷排爆、偵察監視、警戒搜索到物資運輸、協同攻防、自主作戰等多個領域，必將發揮出巨大的作戰潛能。尤其是隨著3D打印技術的發展，批量生產1只蜜蜂大小的微型機器人單價只需要1美元，美軍還有可能借此部署數以億計的昆蟲作戰機器人。群化武器對于戰場的另一個意義在于，其龐大的目標數量急劇擴大了敵人需要打擊的目標，使得對手不得不付出高昂的代價。群化武器的分散性使得敵方難以有效鎖定目標，即使其中一些成員被摧毀，剩下的無人作戰裝備仍能繼續完成作戰任務，這就大大增加了群化武器對戰場的適應能力和抗風險性。畢竟，兵力的數量和質量同等重要，群化武器就是企圖以數量優勢達成對敵有效打擊，實現低成本下對敵高價值目標的飽和攻擊，甚至還將主導戰場上的“作戰節奏”。可以預見，隨著群化武器日益發展成熟，未來以小取勝、以量取勝、以高效協同取勝的群化武器勢必開啟智能作戰的新紀元。

美國海軍陸戰隊測試新型作戰設備—模塊化先進武裝機器人系統

責任編輯：張傳良