人工智能在軍事領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用

彭 昉，田 堯，南永剛，席龍飛，楊 濤

（1.78131部隊，四川 成都 610000；2.78092部隊，四川 成都 610000）

1 引言

隨著人工智能的不斷發(fā)展，相關(guān)信息技術(shù)在專家系統(tǒng)、智能機器人、機器學(xué)習(xí)、計算機視覺等方面取得了重大突破，人工智能技術(shù)將會對國防戰(zhàn)略、戰(zhàn)爭形態(tài)、軍事指揮等軍事領(lǐng)域造成深刻而重大的影響。在當前智能化浪潮的迅猛沖擊下，軍事領(lǐng)域逐步向全新的、智能化的形態(tài)轉(zhuǎn)變，人工智能扮演著越來越重要的角色。與此同時，人工智能軍事應(yīng)用所帶來一系列風(fēng)險隱患，也需要引起足夠的重視。

2 人工智能的發(fā)展歷程

人工智能是指依托計算機運用數(shù)學(xué)算法模仿人類智力，讓機器具備人類的分析、推理和思維能力。可將人工智能簡單概括為“人工智能=智能算法+大數(shù)據(jù)+云計算”。人工智能核心技術(shù)包括深度學(xué)習(xí)、圖像識別、云因處理、自然語言處理、無人駕駛、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等。

人工智能自1956年誕生以來，一共經(jīng)歷了大致3個階段。第一階段是人工智能的萌芽初始階段，主要為1956年—1970年，此時以機器學(xué)習(xí)技術(shù)為代表的人工智能處于初步發(fā)展時期，此時的計算機具有一定的邏輯推理能力，能夠進行一定的智能思考和自我優(yōu)化行為。第二階段是人工智能的發(fā)展階段，主要為1970年—1980年，在計算機、控制科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等信息技術(shù)逐步興起的推動下，以專家系統(tǒng)、知識處理、智能算法為標志的人工智能進入發(fā)展興起時期。第三階段是人工智能的蓬勃發(fā)展階段，主要為1980年至今，信息網(wǎng)絡(luò)、電子信息、生命科學(xué)等得到快速發(fā)展，推動人工智能進入以無人系統(tǒng)、機器感知、語音識別、虛擬增強現(xiàn)實、仿真智能體為標志的第二輪發(fā)展浪潮，展示了良好的應(yīng)用前景。近年來，隨著泛在信息網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)處理、腦與認知、生物交叉技術(shù)等領(lǐng)域的突破，高智能自主系統(tǒng)、腦域模擬、網(wǎng)絡(luò)云智能等有望掀起新一輪發(fā)展浪潮，促使人工智能應(yīng)用更加廣泛，逐步推動人類社會進入智能化形態(tài)。

人工智能主要的研究途徑可以概括為3種：一是符號主義路線，即運用推理邏輯手段模仿基本功能，主要代表是專家系統(tǒng)；二是連接主義路線，即運用數(shù)理統(tǒng)計方法進行模擬仿生，主要代表有機器學(xué)習(xí)；三是行為主義路線，主要從進化的角度出發(fā)運用智能控制系統(tǒng)理論、方法和技術(shù)，模擬人類智能控制行為。

3 人工智能的主要研究方向

經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展歷程，人工智能研究領(lǐng)域形成多個活躍的研究方向，主要包括專家系統(tǒng)、自然語言理解、機器人、虛擬增強現(xiàn)實技術(shù)（AR與VR）、機器感知、分布式人工智能等。除此之外，人工智能還涉及信息論、控制論、自動化、仿生學(xué)、生物學(xué)、數(shù)理邏輯等多門學(xué)科，研究范疇非常廣泛。

機器學(xué)習(xí)。主要通過對已知因果關(guān)系和問題答案的海量數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析，將經(jīng)過處理的大數(shù)據(jù)輸入至具有自我修復(fù)功能的模型算法中，使該模型算法具備解決相似問題的能力。在下一次遇到相似問題時，會獲得更加優(yōu)化的解決方案和求解結(jié)果。當前機器學(xué)習(xí)圍繞面向任務(wù)、認識模擬和理論分析3個方向進行研究。

計算機視覺。主要是對人類視覺進行仿生模擬與能力擴展的重要技術(shù)，能夠替代人眼對很多類型各異的復(fù)雜圖像信息進行有效識別、跟蹤和測量。計算機視覺技術(shù)是人工智能領(lǐng)域中的一個重要分支，具有較大的發(fā)展空間，在社會發(fā)展中具有廣泛的應(yīng)用前景。

自動推理。用機器證明定理是人工智能最早的研究方向。早在1976年，美國的K.Appel等學(xué)者就利用計算機證明了困擾人們124年之久的四色定理。自動推理采用的方法有歸結(jié)方法、吳方法、推演方法、自然演繹法等，讓機器能根據(jù)現(xiàn)有知識庫推理出其他成立的定理。

專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)是具有專家水平的專門知識和經(jīng)驗，進行有效邏輯推理運算并不斷獲取知識。事先可以將有關(guān)的知識、經(jīng)驗進行歸納總結(jié)并形成規(guī)律，然后選擇合適的控制策略，按照輸入的原始數(shù)據(jù)進行推理演繹，作出判斷和決策。

自然語言理解。是指讓計算機理解人類自然語言的過程，是深層次人機交互的基礎(chǔ)。研究內(nèi)容包括：計算機能正確理解的自然語言輸入的信息，并能正確答復(fù)；計算機能把輸入的自然語言翻譯成要求的另一種語言，如谷歌翻譯、百度翻譯、有道翻譯等。

機器人學(xué)。通過裝備高靈敏度高精度傳感器，使機器能自主感知和分析環(huán)境信息，控制自身行為，并具有自我學(xué)習(xí)、歸納、總結(jié)和提高知識的能力。機器人能夠代替人類完成繁重的勞動，執(zhí)行危險的任務(wù)。目前，已在醫(yī)用手術(shù)機器人、排爆機器人等領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用。

4 人工智能在軍事領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用

4.1 國防戰(zhàn)略

美國軍方一直關(guān)注人工智能技術(shù)的軍事化發(fā)展，在早期人工智能領(lǐng)域進行了大量投資，取得了諸如后勤與戰(zhàn)斗管理系統(tǒng)、察打一體無人機等重要成果。在2019年2月11日和12日，美國接連拋出兩大人工智能戰(zhàn)略文件《維持美國人工智能領(lǐng)導(dǎo)力的行政命令》（簡稱“AI行政令”）和《2018年國防部人工智能戰(zhàn)略摘要：利用人工智能促進國家安全和繁榮》（簡稱“AI國防戰(zhàn)略”），明確了人工智能國防發(fā)展重大戰(zhàn)略，即重視研發(fā)、重視人才培養(yǎng)、推動國際合作和確立美國標準的4大舉措。要將人工智能作為美國決策的主要優(yōu)先任務(wù)進行研發(fā)和投入；重視培養(yǎng)一支高精尖人工智能人才隊伍；同時不斷推動國際合作，與其他國家共同推動人工智能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用[1]。

俄羅斯近年來基于對未來戰(zhàn)爭的預(yù)測和分析，為確保其在未來戰(zhàn)爭中擁有的優(yōu)勢，從頂層制定相關(guān)規(guī)劃，引導(dǎo)智能武器裝備發(fā)展，加速推進以仿生機器人、無人作戰(zhàn)平臺、智能導(dǎo)彈等為代表的智能武器裝備發(fā)展。2016年3月，俄羅斯國防部通過“2025年前發(fā)展軍事科學(xué)綜合體構(gòu)想”，認為智能武器將成為未來戰(zhàn)場的關(guān)鍵因素，將在短期內(nèi)重點發(fā)展陸上、海上機器人裝備。之后，俄羅斯在“2018—2025年新版國家武器裝備計劃”中提出，要大力發(fā)展高超聲速武器、智能化機器人和新一代常規(guī)智能化武器裝備，并將智能機器人作為優(yōu)先發(fā)展方向。未來，隨著俄羅斯智能技術(shù)的進一步發(fā)展，將會實現(xiàn)武器裝備非連續(xù)、超常規(guī)、跨越式發(fā)展，催生出一批新型作戰(zhàn)力量，實現(xiàn)傳統(tǒng)軍事力量的倍增[2]。

4.2 戰(zhàn)爭形態(tài)

智能化的戰(zhàn)爭形態(tài)與機械化戰(zhàn)爭、信息化戰(zhàn)爭相比較，已經(jīng)初步呈現(xiàn)出無人化、自主化、人機協(xié)同化、集群協(xié)作化等特征。無人化，即戰(zhàn)場上作戰(zhàn)的主要力量將由基于武器裝備平臺的人與人之間的對抗為主，轉(zhuǎn)變?yōu)榛谌斯ぶ悄芗夹g(shù)、高度自動化的無人化作戰(zhàn)平臺與平臺之間的對抗為主；自主化，即作戰(zhàn)裝備或平臺由人類主導(dǎo)操控、程序化地被動執(zhí)行逐步向自主觀察、判斷、決策、行動和評估轉(zhuǎn)變，向智能自主化、多功能一體化發(fā)展；人機協(xié)同化，即戰(zhàn)場上的作戰(zhàn)樣式將由人類的單打獨斗逐步向人類與智能作戰(zhàn)平臺協(xié)同作戰(zhàn)演進；集群協(xié)作化，即戰(zhàn)場將由傳統(tǒng)的高價值高性能、小規(guī)模、精確化的精兵作戰(zhàn)向低成本低性能、大規(guī)模、飽和式蜂群協(xié)同作戰(zhàn)演進。

由此可見，智能化戰(zhàn)爭將實現(xiàn)4個轉(zhuǎn)變，即作戰(zhàn)主體由“知識力量型”向“智能信息型”轉(zhuǎn)變，作戰(zhàn)平臺由“低智能”向“高智能”轉(zhuǎn)變，作戰(zhàn)樣式由“體系作戰(zhàn)”向“開源作戰(zhàn)”轉(zhuǎn)變，制勝機理由“信息主導(dǎo)、體系對抗、精確打擊、聯(lián)合制勝”向“智能主導(dǎo)、自主對抗、溯源打擊、云腦制勝”轉(zhuǎn)變。由智能系統(tǒng)或作戰(zhàn)武器平臺主導(dǎo)的OODA（觀察、調(diào)整、決策、行動）自主決策環(huán)將成為戰(zhàn)場制勝關(guān)鍵因素。作戰(zhàn)數(shù)據(jù)將成為影響戰(zhàn)略全局的重要資源，控制作戰(zhàn)行動的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，克敵制勝的核心因素。而人類將可能不再是武器平臺的操作員、甚至戰(zhàn)術(shù)行動的戰(zhàn)斗員，只是置身于作戰(zhàn)行動之外的監(jiān)督員、控制員。

4.3 指揮控制

隨著智能化裝備逐步登上戰(zhàn)爭舞臺，作戰(zhàn)指揮模式也隨之發(fā)生了重大變化，“信息+智能”主導(dǎo)將成為未來作戰(zhàn)指揮控制的重要特征，指揮決策將由傳統(tǒng)的經(jīng)驗決策向智能輔助決策轉(zhuǎn)變。從發(fā)展理念來看，以智能化軍事理論、自動化武器裝備和無人化作戰(zhàn)為標志的軍事變革悄然而至，作戰(zhàn)平臺、信息系統(tǒng)、指揮控制將向全面實際智能甚至無人化快速邁進，用于指揮控制的“云端大腦”“數(shù)字參謀”等新型指揮控制輔助決策系統(tǒng)開始發(fā)揮越來越重要的作用。指揮活動由“基于少量數(shù)據(jù)的粗放式力量對比”向“基于智能算法的大數(shù)據(jù)精算細算”演進。從指揮控制過程來看，人工智能技術(shù)有助于發(fā)揮人與機器的互動優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)實時感知戰(zhàn)場態(tài)勢、智能分析處理情報信息、智能輔助生成目標清單、自主監(jiān)控作戰(zhàn)評估行動等，達到對信息的有效運用和對能量的有效控制，進一步將信息智能優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為籌劃、決策和行動優(yōu)勢。從指揮模式來看，隨著人工智能技術(shù)在指揮決策活動中的地位越來越重要，人與機器的地位作用也在發(fā)生著相應(yīng)的改變。從以人為主導(dǎo)的“人在回路”（參與式?jīng)Q策）到注重臨機調(diào)控的“人在回路之上”（掌控式?jīng)Q策），再到智能自主決策主導(dǎo)的“人不在回路”（自主式?jīng)Q策）的指揮模式，反映出指揮員、指揮機關(guān)和智能化系統(tǒng)三者的緊密融合。

5 人工智能軍事應(yīng)用面臨的風(fēng)險挑戰(zhàn)

未來，人工智能技術(shù)快速發(fā)展，賦能智能軍事情報、自主作戰(zhàn)規(guī)劃、智能武器裝備等軍事領(lǐng)域，同時也面臨著一定的風(fēng)險挑戰(zhàn)[3]。

5.1 情報研判的誤判風(fēng)險

智能情報系統(tǒng)以深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)支撐，通過大數(shù)據(jù)綜合分析、圖像識別對比、目標情報綜合匹配等，實現(xiàn)自主智能分析判斷情報信息。發(fā)生誤判風(fēng)險主要有3點：一是智能情報系統(tǒng)主要基于海量情報樣本數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，形成情報判斷能力，說明智能情報系統(tǒng)對于情報樣本數(shù)據(jù)的可信性、可靠性等有著較高要求，如果情報樣本數(shù)據(jù)的質(zhì)量不佳，會對智能情報判斷分析效果產(chǎn)生負面作用；二是智能情報系統(tǒng)是在接受大數(shù)據(jù)訓(xùn)練后才具備情報判斷能力，但在遇見情報樣本數(shù)據(jù)集之外的信息時，就顯得捉襟見肘，存在情報誤判的風(fēng)險；三是智能情報系統(tǒng)在面對情報欺騙，如假圖像、假數(shù)據(jù)、假信息等，是否能夠“撥開迷霧見日月”，存在一定不確定性。

5.2 輔助決策的安全風(fēng)險

智能輔助決策系統(tǒng)提升了作戰(zhàn)籌劃與指揮控制效率，加快了各層級信息數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)速率，為指揮員進行指揮決策提供了強有力支撐。發(fā)生安全風(fēng)險主要有3點：一是未來戰(zhàn)爭呈現(xiàn)體系性對抗、智能性對抗、復(fù)雜性對抗等特征，戰(zhàn)場越發(fā)復(fù)雜、參與作戰(zhàn)要素越發(fā)多元，智能輔助決策系統(tǒng)面臨的戰(zhàn)爭復(fù)雜性呈現(xiàn)指數(shù)級增長，發(fā)生誤判性輔助決策的風(fēng)險性增大；二是對抗雙方在都使用智能輔助決策系統(tǒng)時，使得智能決策分析的博弈性、對抗性、復(fù)雜性動態(tài)增加，極有可能超出原有設(shè)定的系統(tǒng)計算能力，增加系統(tǒng)脆弱性風(fēng)險，進而加大輔助決策失誤的概率；三是智能輔助決策系統(tǒng)壓縮了部分指揮決策流程，傳統(tǒng)需要指揮員決策的環(huán)節(jié)部分被智能輔助決策系統(tǒng)自主決策所代替，一旦爆發(fā)軍事沖突，一些自主決策極有可能加劇沖突烈度，增加國家安全風(fēng)險。

5.3 智能裝備的行動風(fēng)險

相比于傳統(tǒng)武器裝備，智能武器裝備具有智能化、無人化、自主化等特征，能夠自主決策進行軍事行動，有效降低了戰(zhàn)場人員傷亡，降低了戰(zhàn)爭門檻。發(fā)生行動風(fēng)險主要有3點：一是智能武器裝備缺少人類情感，缺乏倫理道德束縛；二是在接受錯誤數(shù)據(jù)信息、假情報等，智能武器裝備的分析判斷能力受到極大影響；三是隨著智能武器裝備在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境中不斷發(fā)展，“大腦”智慧得到充分進化、獲得自我意識，極有可能擺脫軍隊控制，擅自做主進行軍事行動，造成極大軍事風(fēng)險。

6 結(jié)束語

在當前智能化浪潮的迅猛沖擊下，軍事領(lǐng)域逐步向全新的、智能化的戰(zhàn)爭形態(tài)轉(zhuǎn)變，隨之而來的戰(zhàn)場態(tài)勢智能化感知、多源情報信息智能融合處理、制權(quán)作戰(zhàn)創(chuàng)新發(fā)展甚至是顛覆性發(fā)展，也必將加速推動人工智能技術(shù)牢牢占據(jù)未來戰(zhàn)場的制高點。同時也應(yīng)當清醒看到，人工智能的軍事應(yīng)用面臨多種風(fēng)險挑戰(zhàn)，這就要求在充分運用人工智能技術(shù)的同時，要對其進行適當限制。