智能科技造就平行軍事

熊偉

智能科技，奇思妙想

記：吳研究員，您上兩次給我們介紹了未來智能化戰爭的一些典型特點。智能化技術應用到軍事領域后，融合成為“軍事智能化”，該如何定義？有哪些特點？

吳：對于“軍事智能化”，目前還沒有權威明確的定義。談到“化”，我們要注意兩個關鍵詞：一是全面，二是過程，否則就不能叫“化”。也就是說，我們對軍事智能化可以初步理解為“智能科技全面影響軍隊建設和作戰的一個過程”。綜合各方面的觀點和研究，可以概括為：“研究利用人工智能、云計算、大數據、物聯網、生物交叉、無人系統、平行訓練等技術和方法，全面提升智能化條件下軍隊作戰能力的過程。”

技術上，軍事智能化主要集中在五個方向。一是仿生智能，核心是模仿人的大腦或生物的優異功能，將人和生物的智能賦予機器。二是機器智能，以不同于人但適合機器的邏輯產生智能，主要指機器利用各類智能技術完成任務的能力。三是群體智能，通過集群化系統構建，實現協同探測、打擊、防御和群愚生智、以量增效、集群涌現效應等戰術價值。四是人機混合智能，將人工智能和人類智能有機融合，實現人機交流、人機協作、人機共融等綜合功能。五是智能制造，主要包括智能設計、研發、試驗、生產、動員、保障和維修等。

應用上，軍事智能化主要體現在五個層次。一是單裝智能，主要包括仿生智能、機器智能等，如無人機、無人車、無人船、仿生機器人、智能彈藥等。二是協同智能，主要包括集群智能、人機融合智能、有人無人協同等強關聯作戰系統。三是體系智能，主要包括部隊層面智能感知、決策、打擊、協同、防御、保障等多要素、跨領域、全過程綜合作戰力量的運用。四是專項智能，主要包括認知通信、網絡攻防、電子對抗、隱身對抗、輿情管控、心理戰、戰略欺騙等。五是進化智能，主要指作戰體系與系統基于數據、模型、算法的自適應、自學習、自對抗、自協同、自修復、自演進等。

記：軍事智能化涉及到的技術、學科看來很多，它們之間會有怎樣的關系？如何進行大體的分類？

吳：軍事智能科技體系是一個龐大、復雜、融合的系統，人們對它的研究剛剛開始。根據目前發展情況和可預見的未來，我認為它可以分為三大類：基礎技術、共用技術、專用技術。它們一共包含了20個技術群。

基礎技術，主要是支撐智能化作戰體系的原理性、理論性、基礎性技術，與國家人工智能規劃中基礎理論、共性關鍵技術內容基本一致，但應用目標、方向和著眼點有所不同。

共用技術，以智能化作戰體系共用與通用需求為重點，主要包括模式識別、深度學習、大數據挖掘、認知通信網絡、分布式軍事云、自適應任務規劃、復雜系統自主決策、平行仿真對抗等核心技術。

人工智能南非機器人公司利用深度學習技術，實現無人機圖像目標自動檢測，更便捷地監測非洲住房項目的建設進度。

專用技術，以陸海空天網絡作戰領域應用為重點，以提升智能感知、智能決策、智能打擊、智能保障、云上認知、自主組網、集群攻防、跨域作戰等軍事能力為目標，通過智能科技與機械、電子、化學、光電、信息、控制等技術領域交叉融合，實現作戰平臺、打擊、信息與認知對抗、綜合防御、綜合保障智能化，大致包括無人化作戰平臺、有人無人協同、智能精確打擊、虛擬空間作戰與智能信息對抗、自主/仿生無人集群、反高超反蜂群反恐襲、多維泛在智能保障與維修等七個技術群。

記：在您介紹的這些技術群中，我們經常能看到一些熟悉的字眼。比如“高級機器學習技術群”，這是不是與新聞里常說的“機器學習”有關，目前的進展和未來的趨勢怎么樣？

吳：是的。機器學習是人工智能科學領域的一個重要里程碑，因為它讓機器具備了智慧。過去的機器、計算機、程序、網絡、無人系統等，可以在力量、速度、耐力、計算等方面超過人類，但其解決問題的邏輯關系、步驟，還是人類程序員，編寫后直接“教”給它的。速度再快，它的“聰明靈巧”程度，還是超不過人類大腦。但“機器學習”不同，是機器自己通過邏輯推理、知識關聯、行為獎懲、特征識別、窮舉對比、隨機尋優、博弈對抗等模型和算法，在解決問題的實踐中，經過有監督或者無監督的大量樣本學習，不斷提高自己解決問題的能力。經過一段時間的訓練和增強學習后，它很可能找到一種適合自己“大腦”的方法，比單個人類程序員和一般作戰人員可能更聰明、更“智慧”。

經過10多年的快速發展，目前以機器學習為重點的人工智能技術，在計算機視覺、文本識別、視頻識別、語音識別、自然語言處理、無人駕駛、虛擬助手、工業機器人等方面，已經超越了人類，但在推理能力、可理解性、小樣本抽象上，比人類還有較大差距。我相信，未來隨著各國政府投入、商業投入的大量增加，各種智能軟件、仿腦芯片、類腦系統、仿生系統、虛擬現實、數字孿生、作戰仿真、平行系統、自然能源采集和新型機器學習等智能科技的發展與應用，將會迎來一個實質性的、全面的跨越和提升。總有一天，與人類智能相近甚至更高的通用智能，有可能會實現。

察打一體無人機對地面目標進行監控和識別

記：那“深度戰場認知技術群”，其中的“深度”是不是與“深度學習”有關？“戰場認知”是不是與軍事上的偵察、識別、跟蹤有關？

吳：戰場態勢感知是作戰的基本前提，在OODA中是很重要的一環。戰場的“深度認知”與“深度學習”不是一回事兒，但與軍事上的偵察、識別、跟蹤有關。戰場的深度認知是由戰場的復雜性帶來的。一是多目標探測、感知和識別，如城市環境下的軍事目標、民用目標、地上目標、地下目標、固定目標、移動目標、建筑設施等硬目標、重點人物與社會組織等軟目標。二是必須建立天、空、地、海、室內、地下、水下等網絡化感知與識別系統，盡量不留盲區和視角。三是多域多源信息關聯印證和分析，去粗取精，去偽成真，把戰略欺騙、戰術偽裝、信號干擾等“水分”都去掉，留下干貨、硬貨。

首先是利用機器學習等技術，對軍事目標的圖像、視頻、電磁、光譜等特性進行采集、分析、建模，大幅提升目標識別概率和能力。主要通過軍用天基、空基、地基、海基平臺多種探測手段，利用圖像、紅外、視頻、SAR、電子偵察、多光譜、磁探、重力梯度、水聲等偵察探測方式，對固定、機動、高速、水下、地下目標和復雜作戰環境，實施精確探測、跟蹤、定位。

多光譜圖像融合技術已經應用在農業監測無人機系統。比如同步拍攝植物在綠色、紅色、紅邊、近紅外四多個波段的圖像，以此分析植物內葉綠素生長或營養缺失情況。這種技術對于在叢林中識別迷彩偽裝，也有幫助。

采用機器學習技術的圖像識別系統，具備了自主區分某些圖像的能力，頭一次看到《清明上河圖》，也能區分出畫里的人物、動物、和交通工具。雖然這種識別還不如人眼、人腦那么聰明，找不出迷彩偽裝的軍事目標，但它能快速統計顯著目標的數量、位置，可以對大范圍戰場進行實時監視，對海量偵察圖像進行快速處理，迅速發現戰場上的某些細小變化。

其次，還必須通過民用互聯網、物聯網、民用衛星、社交媒體等信息資源和探測手段，加強遠程搜索發現、全程跟蹤監視，運用爬蟲、大數據技術進行多源搜索，建立不同地理環境和目標多維度的關聯模型，解決對隱身、移動、人類行為等多樣化目標的探測、發現、識別和意圖判別。

第三，還需要依托認知通信網絡和數據中心，建立多源和異構信息數據采集、存儲、處理、分發、傳輸、利用標準體系，以便計算機和作戰人員快速閱讀理解，便于對武器裝備和部隊實施指揮控制與火力控制。

第四，開展數據融合與關聯分析，利用大數據技術+ISR系統+人工情報，可以對重要人物和群體目標行為軌跡進行跟蹤、挖掘和定位，對輿情進行分析、判斷、預警，對軍用和民用目標進行識別、區別和分類。利用天基信息+大數據技術等，對機場、港口、軍事要地、彈藥倉庫、軍事工業等重要固定目標，進行智能識別、關聯、分析、判斷和定位。依托前沿傳感器系統、前端智能識別，結合天基信息和網絡數據，對重要移動目標、地下目標、建筑物內部目標，進行探測、識別、關聯和定位。

記：您在書中還專門提到了“自主與仿生無人集群技術群”、“仿生技術與仿生機器人”。這方面軍事上怎么應用？您能否給我們舉幾個例子？

吳：軍事仿生技術特別是仿生機器人，是近年來快速發展的一類無人平臺與技術。它是生物技術、信息技術、機械技術、人工智能等學科高度融合的結果，具有更強自主能力和智能化特征。仿生機器人種類非常多，并且正在不斷發展變化之中，目前主要有仿動物、仿人、仿魚、仿烏機器人等。其中，最著名的有波士頓動力公司研制的人形機器人“阿特拉斯”（ATLAS）、“大狗”（BigDog）升級版與系列化，以及美國陸軍研發的機器鳥“渡鴉”。

美國研制的“阿特拉斯”機器人具有大步行走、單腿站立、跳躍、躲避障礙物、防摔保護等特點，體形和大小與人體相近，站立高度為1.88米，由480伏三相電源提供動力，功率為15千瓦。“阿特拉斯”全身裝有28個能閉環控制位置與力量的液壓驅動關節，實時控制計算機、液壓泵和熱管理系統。腕部可以換裝不同功能應用程序編程接口，可接入光纖以太網。目前，美國、俄羅斯、印度、日本和韓國等國都在發展人形機器人。印度的“機器人士兵”項目以執行邊境巡邏和作戰任務為背景，旨在研發出具備敵我識別能力的高級智能機器人士兵。俄羅斯的“殺手機器人”項目以降低打擊恐怖分子時的人員傷亡為目標，研發可以替代人執行反恐任務的機器人。

“大狗”四足機器人

美國陸軍開發的“渡鴉”無人機

美國的“大狗”（BigDog）是四足仿生型無人平臺，由波士頓動力公司在DARPA資助下，于2006年初研制成功。平臺頭部裝有立體攝像頭和激光掃描儀，依靠立體視覺系統或遠程遙控器確認路徑，可在丘陵地形上跟隨士兵行走。近年來，“大狗”推出了升級版本“Alpha Dog”，除了能載物長距離野外奔跑，還能自主排除障礙，與人交流互動，這是波頓動力公司開展的另一個DARPA創新項目。波士頓動力還在開展“獵豹”項目，研發奔跑時速達到113千米/時的四足無人平臺。該成果一旦實用化，將突破四足步行機器人行駛緩慢的問題，越野能力遠超現在的履帶式和輪式車輛。

2013年6月英國網站報道，美國陸軍研制的機器鳥“渡鴉”，質量只有9.7克，翼展34.3厘米，在飛行中竟然引起了附近烏鴉的青睞，它們以為是自己的同類，紛紛上前親近、伴飛并呼喚。

仿生彈藥是指彈藥的形態、結構、功能、行為等具有生物特征。它可以分成原理仿生、功能仿生、結構仿生技術。仿生彈藥具有外形更隱蔽、毀傷更精準、運動更靈活、偵察更清晰等特點。

20世紀90年代以來，將仿生、微系統等技術集成在一起形成的微小型仿生武器技術，發展迅速。美國于2007年啟動仿生彈藥概念研究工作，完成了麻雀大小的蜂群式微型仿生彈藥設計和樓內飛行試驗。2009年以后，美國開始仿生彈藥協同概念研究，“蜂群”協同仿生成為發展重點。航宇環境公司在2011年完成了“蜂鳥”偵察型仿生彈藥的樣機飛行試驗，樣機質量只有19克。德國費斯托公司正在研究仿鳥、仿蜻蜓等多種仿生飛行器，前者于2011年首次展出并進行了飛行試驗，后者于2013年開始研制，但目前無毀傷能力。這類像生物一樣“飛行與行走”的仿生彈藥，被認為是2025年后的重要裝備之一。

未來軍事，平行展望

記：書中有一章是介紹“平行軍事與智能化訓練”。這里的“平行”，是指實戰和訓練之間的關系嗎？

仿生的微型無人飛行器，可以在城市環境中飛行，以蜂群戰術協同攻擊目標

俄羅斯“殺手機器人”概念圖

吳：平行的核心是“虛實”平行，不完全是實戰和訓練之間的關系。平行軍事理論的核心是算法戰，其基本原理是：建立一個虛擬的智能化軍事人工系統，通過物理空間的實體部隊與虛擬空間的軟件定義部隊相互映射、相互迭代，充分利用虛擬空間不受時空、地理限制等優勢，開展作戰實驗、模擬訓練和作戰效能評估等，將不同的戰場環境、作戰對手、作戰樣式的對抗結果和數據積累起來，通過不斷優化迭代和完善，逐步形成一整套源于實踐、高于實踐、指導實踐的平行系統和模型算法，從而把不同環境條件下的最優解決方案用于指導實體部隊建設和作戰。智能化軍事平行系統，實質就是一種典型的人工戰場+計算實驗+平行執行的系統。

記：聽著有點像電子游戲，智能化平行軍事系統怎么構建？有了它以后，作戰方式與傳統的作戰方式有什么本質區別？

吳：是有點像電子游戲，但更專業、更系統、要求更高。平行軍事系統主要包括虛擬戰場環境、平行士兵系統、平行裝備系統、平行部隊系統、虛擬參謀與指揮員等核心要素;包括大數據、云計算、機器學習、作戰仿真、高速通信、復雜戰場環境構建等核心技術：包括各種作戰概念、作戰規則、戰略戰術、戰法理論與軟件系統等。

平行軍事系統的核心是虛實互動、以虛制勝。其制勝機理主要體現在以下幾個方面。

知己知彼，未戰先知。在藍軍數據和模型比較充足翔實的條件下，通過虛擬空間與不同對手事先大量的對抗，使得實際作戰還未開始，就可以預知在不同條件下的勝負和可能的結果。

智能化平行軍事系統

美軍使用FPS游戲（第一人稱射擊游戲）進行模擬戰場訓練

運籌帷幄，以劣勝優。在己方作戰實力和手段不如對方情況下，通過虛擬空間仿真訓練，可以尋找到局部的時間和空間窗口優勢，從而以數量、速度、一技之長和局部優勢取得勝利。全局雖處劣勢，但局部存在或者可以營造優勢。

虛實互動，以虛促實。通過虛擬空間與實體空間的關聯映射、相互迭代、仿真訓練，可以發現人員素質、裝備性能、戰法運用、條件支撐等，與作戰對手的差距，從而開展針對性的訓練和建設，以彌補自身短板。

虛實對決，以虛制勝。在硬件實力差不多的情況下，如果對方只有實體部隊，而沒有虛擬平行作戰功能，己方很容易以虛制實、打敗對手。如果對手也具備虛擬平行作戰能力，作戰的勝敗就取決于雙方平行軍事系統水平的高低，特別是AI模型算法的多少、優劣，誰的AI更多、更聰明、更高效，誰就擁有更多的戰場主動權，取勝的可能性就更大。

和平年代如何開展實戰化對抗訓練，是一個時代性課題和世界難題。如果僅僅從實兵演習中采集積累數據，消耗巨大、成本巨大，而且象域外陌生戰場，還沒法實現，這是一條行不通的路。只有走模擬仿真這條路子，依托平行軍事系統在對抗條件下反復多次演練，才能解決部隊作戰能力數據積累難、可信度低等問題。

記：那么在虛擬戰場環境、平行士兵、平行裝備方面，現在已經有哪些建設成果？

一張人臉的ZScape 3D全息照片，無需特殊眼鏡，裸眼就能看到三維效果

實景互動射擊訓練系統

吳：虛擬戰場環境，一要模擬真實的地理環境，二要體現氣象水文、天然電磁環境、人為電磁干擾、廣播/電視/網絡布局、通信路徑和信息節點等復雜氣象與電磁環境;三要反映國家歷史、價值觀念、民族特性、知識結構、宗教信仰等社會環境和組織分布情況等。高級的虛擬戰場環境，還要能夠準確反映人、機、環三者之間的交互關系和定性定量影響，具備坦克、飛機、大炮、軍艦等作戰平臺的在復雜地理環境和氣象條件下的動力學模型，各種武器、火力和軟硬殺傷手段的毀傷模型。2011年，美國國防高級研究計劃局完成了“城市光子沙盤顯示”項目，與斑馬成像公司合作制造出360°全息動態顯示樣機ZScape，能實時傳輸三維全息戰斗場景，協助用戶進行任務規劃。2017年4月，美國海軍授予FoVI3D公司小企業創新研究計劃第二階段項目，開發下一代完整多全息顯示技術。

平行士兵，最終要形成虛實互動、人機融合、感控一體、在線離線結合的標準賽博物理社會系統（CPSS），成為具有超級作戰能力的“平行士兵”，形成虛實一體“平行系統對人”甚至“平行系統對平行系統”的智能高效作戰單元與系統。平行士兵包括兩個方面：一是對人的特征的平行建模，二是對士兵作戰系統的平行仿真。美國DARPA啟動“阿凡達”“士兵視覺增強系統”“增強人體機能外骨骼”“班組X核心技術”等項目;德國“IdZ-3”系統、俄羅斯“戰士”系統、瑞士“集成模塊化士兵系統”、加拿大“綜合士兵系統”、英國“未來士兵構想”等新項目，都逐漸向虛擬士兵、虛實互動、數字孿生、網絡化、智能化方向發展。

ZScape 3D全息照片，用它顯示普通照片也許太貴，但軍事地圖呢？能360°旋轉加上不同傾斜角度裸眼觀看，制定戰術時可方便多了，據說美國陸軍已經訂制了超過8000套

軍事裝備復雜多樣，因此平行裝備也具有多樣性。平行裝備研究開發的核心是要形成具有虛擬大腦AI功能的軟件定義裝備系統，用于指導裝備作戰、使用、訓練、管理、保障和制造、改進。主要分為三大類：一類是數字化的虛擬裝備系統，用模型和數據表征武器裝備各個戰技性能、使用特點和技術狀態;另一類是裝備模擬訓練系統，重點用于訓練部隊裝備操作人員、參謀人員和指揮員;最后一類是智能化裝備AI系統，及時指導士兵操作使用裝備和訓練，戰時用于擴展物理戰士的作戰與決策能力，甚至在物理戰士失去能力的情況下代替戰士執行任務。

裝備模擬訓練系統已經發展了很多年，有很多產品，書中介紹了很多。如實景互動射擊訓練系統，是一種虛擬化、模擬化、高仿真的綜合戰術射擊訓練平臺，具備實景實彈影像戰術射擊訓練、真人實彈紅藍對抗射擊、超現實3D場景射擊、高精度靶射擊、激光戰術射擊、靶機模擬射擊、訓練過程記錄、訓練效果評價等功能。

但是總體上，數字裝備、數字孿生、平行裝備的發展與建設，這幾年才剛剛開始，對它的內涵、外延和功能，還在探索研究之中。

記：您在書中最后寫到，“人類戰爭的消耗，只限于一定規模的無人系統、模擬對抗與仿真實驗，甚至僅僅是打一場戰爭游戲的能源”。這是不是就來源于智能化技術對戰爭樣式的改變，平行軍事、虛擬部隊的產生等？

吳：是的，與這些內容直接關聯，否則也不可能預測和推測出這樣的可能性。戰爭的智能化程度，在某種意義上體現了戰爭文明的進程。戰爭作為人類社會不可調和矛盾的最終解決手段，所追求的理想目標是文明化：不戰而屈人之兵、資源投入最少、人員傷亡最小、對社會的破壞最輕……但以往的戰爭實踐，往往因政治斗爭、民族矛盾、經濟利益爭奪、科技毀傷手段的殘酷等原因而事與愿違，常常把國家、城市和家園毀壞殆盡。

以往的戰爭未能實現上述理想，而未來智能化戰爭由于技術上的突破、透明度的增加、經濟利益互利共享的加深，特別是有生力量的對抗逐步讓位于機器人之間的對抗、AI之間的博弈，人員傷亡、物質消耗、附帶損傷會越來越小，在很大程度上存在實現文明化的可能性，給人類帶來了希望。

我們期待，未來戰爭，從人類社會的相互殘殺、物質世界的極大破壞，逐步過渡到無人系統和機器人之間的戰爭，發展到僅限于作戰能力和綜合實力的威懾與制衡、虛擬世界中AI之間的對抗、高仿真的戰爭游戲……人類戰爭的消耗，只限于一定規模的無人系統、模擬對抗與仿真實驗，甚至僅僅是打一場戰爭游戲的能源。這是智能化戰爭發展的最高目標，本書的最終理想，作者的最大愿望，人類的美好遠景！