人工智能技術(shù)軍事應(yīng)用，日本在做什么

姚錦祥 宋偉

人工智能（AI）技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展引發(fā)新的工業(yè)革命，改變?nèi)藘數(shù)纳a(chǎn)生活方式，同時也給人類社會帶來多方面沖擊，在國際安全領(lǐng)域主要體現(xiàn)為軍事化及其應(yīng)用。從硬體角度來看，人工智能的武器化將徹底改變未來戰(zhàn)爭的形態(tài)，所謂的“致命性自動化武器系統(tǒng)”（LAWS）可以在沒有任何人為參與的情況下搜索目標(biāo)并下達(dá)攻擊指令。而在軟體層面，人工智能技術(shù)將實現(xiàn)對士兵和軍官“腦力勞動”的替代化，在情報分析、決策、法務(wù)、軍事訓(xùn)練等方面發(fā)揮重要作用，進(jìn)而推動整個軍事體系的智能化和自動化。

2018年以來，“人工智能軍備競賽”概念開始受到重視，作為AI技術(shù)研發(fā)的主要大國之一，日本高度重視AI的軍事應(yīng)用，并將其明確列入年度防衛(wèi)大綱，力爭在新一輪軍事革命中占得先機(jī)。

日本AI武器研發(fā)的政策方針

日本防衛(wèi)裝備廳早在2016年8月就公布了《未來無人裝備的研發(fā)前景》，強(qiáng)調(diào)隨著AI自主控制技術(shù)的發(fā)展，推動陸上、水面水下、空中三大領(lǐng)域裝備“無人化”的條件正在成熟，特別是無人機(jī)技術(shù)的跨越式發(fā)展。目前日本主要配備的無人機(jī)類型包括陸上自衛(wèi)隊的“攜帶式無人機(jī)”和航空自衛(wèi)隊的“近程視距內(nèi)無人機(jī)”“遠(yuǎn)程超視距無人機(jī)”。日方希望借助AI技術(shù)推動新型“戰(zhàn)斗無人機(jī)”的研發(fā)，主要涉及三類重點(diǎn)技術(shù)：一是自動控制技術(shù)，能在復(fù)雜條件下自動修正飛行路徑;二是集群控制技術(shù)，能實現(xiàn)機(jī)群的彼此識別和協(xié)調(diào)行動;三是集團(tuán)協(xié)調(diào)和任務(wù)支援技術(shù)，能快速實現(xiàn)“云射擊”、敵機(jī)識別、任務(wù)分配等。

按照美軍制定的ACL（訪問控制列表）自動化指標(biāo)（共十級），日本希望其無人裝備的智能化水平在2019?2023年能達(dá)到第四級（自動生成飛行軌跡、遵守交戰(zhàn)規(guī)定）、2024?2028年達(dá)到第五級（自動躲避、空中加油），2029?2033年達(dá)到六至七級（敵機(jī)情況判斷和應(yīng)對、敵機(jī)位置推定、任務(wù)重新分配），2034年后確保日本能在相關(guān)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。

在陸上自動化裝備研發(fā)中，日本也試圖圍繞上述三項重點(diǎn)技術(shù)，實現(xiàn)對大規(guī)模戰(zhàn)車（UGV）的遠(yuǎn)距離操控，并彼此協(xié)調(diào)完成物資運(yùn)送、偵察警戒、環(huán)境偵測等獨(dú)立任務(wù)。關(guān)于水面水下的裝備研發(fā)，日本重視所謂的“導(dǎo)航校正技術(shù)”“障礙回避技術(shù)”和“并行控制技術(shù)”，以實現(xiàn)對水下機(jī)器人的準(zhǔn)確定位、自主行走和任務(wù)協(xié)調(diào)。

2018年的日本《防衛(wèi)計劃大綱》更是明確強(qiáng)調(diào)對于AI等最尖端技術(shù)，應(yīng)當(dāng)有選擇性地重點(diǎn)投資，以大幅縮短研發(fā)周期;要求調(diào)查分析國內(nèi)外尖端技術(shù)的發(fā)展動向，力爭發(fā)掘和培養(yǎng)革命性的技術(shù)。在這一過程中可以引入企業(yè)資本，以最大限度地調(diào)動研發(fā)活力。

日本雖然制定了明確的發(fā)展規(guī)劃，但也意識到這一過程將主要面臨兩大困難：第一，從基礎(chǔ)理論研究向應(yīng)用技術(shù)過渡，需要耗費(fèi)相當(dāng)長的時間。第二，雖然存在AI技術(shù)從民用向軍用直接轉(zhuǎn)化的可能性，但必須根據(jù)裝備性能和作戰(zhàn)目標(biāo)編輯專門算法，并通過長期的深層學(xué)習(xí)提高智能化水平。

日本AI武器研發(fā)現(xiàn)狀

日本的AI武器研發(fā)非常重視民間資本和民間企業(yè)的參與，即所謂“官民產(chǎn)業(yè)合作”。防衛(wèi)裝備廳2018年公布的三項重大合作研究課題都與AI有關(guān)，分別是“利用執(zhí)行器技術(shù)加快對設(shè)備的無人化控制”，“利用人工智能構(gòu)建船舶自動識別裝置的分析工具”“推動無人機(jī)監(jiān)控、偵察的自動化和效率化”。

而在防衛(wèi)省內(nèi)部，近幾年圍繞陸上、水面水下和空中三大領(lǐng)域，同樣展開了大量基礎(chǔ)性研究，正按照既定時間表推動相關(guān)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展。

從陸上無人裝備的發(fā)展看，防衛(wèi)裝備廳到2018年底為止進(jìn)行了兩項主要研究。一是“多功能自主行走機(jī)器人研究”，目的是在嚴(yán)峻的氣候和戰(zhàn)場條件下，提高車輛等機(jī)器的自主行走能力，以更好地完成武力攻擊、災(zāi)害救助等任務(wù)。目前日本已經(jīng)積累了冰雪、凍土、泥沼地等諸多場景下的數(shù)據(jù)，接下來將試驗和分析更嚴(yán)峻的環(huán)境數(shù)據(jù)，并推進(jìn)相關(guān)裝備樣品的制作和更新。二是“提高困難地形中的行走、作業(yè)技術(shù)研究”，主要目的是提高車輛遠(yuǎn)距離操控系統(tǒng)的環(huán)境辨識能力，并根據(jù)地形、氣象的變化迅速修正行動計劃，實現(xiàn)大規(guī)模的車輛集群操作。這也被稱作全方位型圖像SLAM技術(shù)，旨在將四周的圖像信息與MEMS運(yùn)動傳感器的信息統(tǒng)合，即便在GPS系統(tǒng)無法使用的情況下也能提高定位的準(zhǔn)確性，陸上無人裝備的分析精度得以大為提升。

2018年7月20日，在日本東京舉辦的軟銀博覽會展示了“Matrice 200”系列無人機(jī)等各種高精尖機(jī)器。

在水面水下的無人裝備方面，日本也積極推動了兩項主要研究。一是所謂“無人水下航行器的構(gòu)成要素研究”，獲得了關(guān)于無人水下航行器（UUV）和無人水面航行器（USV）的重要數(shù)據(jù)和技術(shù)資料，提高了水面水下航行器的協(xié)調(diào)能力以及對障礙物的回避能力。未來研發(fā)重點(diǎn)在于對大規(guī)模航行器的集群控制，以及在極端的海況下如何確保協(xié)調(diào)性。二是“水下無人航行器長期運(yùn)行系統(tǒng)技術(shù)研究”，目標(biāo)是確保這些航行器能長期停留在日本近海，以應(yīng)對未來有可能發(fā)生的海戰(zhàn)。核心是對燃料電池和蓄電池技術(shù)的研發(fā)，以實現(xiàn)長期的水下警戒監(jiān)視并幫助鋪設(shè)隱秘的水下設(shè)備。除此之外，日本還在強(qiáng)化自主型水雷探測器、水下通信技術(shù)和發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。

在空中的無人機(jī)研發(fā)方面，日本近兩年的重點(diǎn)放在提升其在“圖像識別”和“情報分析”方面的深層學(xué)習(xí)能力，推動決策的自動化或半自動化。防衛(wèi)裝備廳的電子裝備研究所正在推動基于深度學(xué)習(xí)的合成孔徑雷達(dá)（SAR）圖像目標(biāo)自動分類研究，目的就是未來將其裝載到無人機(jī)上，實現(xiàn)全天候的警戒監(jiān)視活動，目前對圖像的分析正確率已經(jīng)達(dá)到80%以上。此外，該研究所也正著手將這一“圖像識別”技術(shù)用于對象的捕捉和追蹤技術(shù)研發(fā)中，提升了無人機(jī)的智能化水平。

AI技術(shù)與日本軍事體系變革

技術(shù)的變革必然帶來軍事理論和軍事體系的革新，日本已開始了相關(guān)領(lǐng)域的討論。AI將推動決策過程中的數(shù)據(jù)處理、優(yōu)先度判定，促進(jìn)跨軍種聯(lián)系、減少軍種間摩擦，幫助制定更復(fù)雜的作戰(zhàn)計劃，增強(qiáng)指揮官的“思考力”和“判斷力”。這會繼而推動整個軍事體系的智能化、自動化、自主化，未來將圍繞AI進(jìn)行一系列的議程設(shè)定，并推動軍事戰(zhàn)略、組織機(jī)制、預(yù)算制度的相應(yīng)改革。

和其它行業(yè)類似，AI技術(shù)也將推動行業(yè)升級，并逐漸取代軍人的體力和腦力勞動，因此日本開始在軍事理論層面關(guān)注軍人與人工智能的共存關(guān)系。日方認(rèn)為目前AI取代軍官指揮和管理功能的可能性還比較低，最可能取代戰(zhàn)斗部隊和支援部隊的部分職能，如警備員、鐵路警察、航空管理員、運(yùn)輸管理員、大型車輛駕駛員、航空技工等。此外，AI設(shè)備可以憑借所累積的大量戰(zhàn)場和災(zāi)害現(xiàn)場數(shù)據(jù)，在面臨“從未出現(xiàn)過”的突發(fā)事態(tài)時做出迅速反應(yīng)，為指揮官提供重要的決策輔助。

但不可否認(rèn)的是，除了基于大數(shù)據(jù)的理性分析之外，職業(yè)軍官的“謹(jǐn)慎”“直覺”和“大局觀”仍是戰(zhàn)爭決策中不可缺少的品質(zhì)。未來如何實現(xiàn)人腦與人工智能的共生和共存，也是日本軍事理論界目前關(guān)注的重點(diǎn)之一。

（姚錦祥為北京大學(xué)國際關(guān)系學(xué)院—早稻田大學(xué)亞太研究科雙學(xué)位博士;宋偉為中國人民大學(xué)國際關(guān)系學(xué)院教授）