管窥智能化战争
2020-11-06颜慧
颜慧
一场战争往往孕育着下一场战争的雏形。从越南战争的“灵巧炸弹”到海湾战争的无人侦察机,从阿富汗战争的“察打一体”无人机、伊拉克战争的“背包”机器人到叙利亚战争中叙利亚反政府武装袭击俄空军基地使用的无人机群,智能化武器逐步被应用于实战。可以预测,随着人工智能技术的不断成熟和无人自主作战平台的大量列装,智能化作战力量将逐渐成为战场的主角,智能化战争时代的大幕已悄然开启。
自主式学习 智能化指挥
2016年3月,谷歌旗下公司DeepMind的人工智能系统“阿尔法围棋”(AlphaGo)战胜围棋世界冠军李世石,标志着类脑智能技术发展取得新突破。仅一年之后,DeepMind公司又设计了全新版的“阿尔法围棋”,它从空白状态学起,在无任何人类输入的条件下,仅仅3天就能自学成才,最后以100:0的成绩完胜2016年版“阿尔法围棋”,40天内战胜所有人工智能“前辈”,说明人工智能实现了从“算得快”向“学得快”的重大跨越。现在,人工智能正在从“模仿学习”“自我学习”向“跨域学习”迈进,这必将带来全方位的智能化革命。
正如DeepMind团队创始人、“阿尔法围棋之父”哈萨比斯所说:“最终,我们想要利用它的算法突破,去帮助人类解决各种紧迫的现实世界问题,如蛋白质折叠或设计新材料。如果我们通过‘阿尔法围棋可以在这些问题上取得进展,那么它就有潜力推动人们理解生命,并以积极的方式影响我们的生活。”可见,下围棋并不是“阿尔法围棋”的最终目标,DeepMind团队希望能基于“阿尔法围棋”来打造通用的、探索人类和宇宙奥秘的工具。
有人依此断言,人类已进入智能时代。军事领域是对科技前沿感知最敏锐的领域。当前,随着人工智能等相关科技的飞速发展,对于其未来的潜在军事影响,世界各主要军事强国都高度关注。2016年6月,在“阿尔法围棋”诞生仅三个月后,美国辛辛那提大学公布:该校开发的一套人工智能系统“阿尔法”,在空战模拟对抗中,指挥仿真战斗机编队,击败了有预警机支持、有着丰富空战经验的美国空军退役上校。“阿尔法”在空中格斗中调整战术计划的速度是人类的250倍,从传感器搜集信息、分析处理到做出正确反应,整个过程不超过1毫秒。“阿尔法”的核心技术为遗传模糊算法,它可以在与人类飞行员的无数次对抗中学习人类指挥决策经验,逐渐达到并超越人类水平。“阿尔法”可同时躲避数十枚导弹并对多目标进行攻击,还能协调队友并观察学习敌方战术。该技术是人工智能在指挥控制领域的重大突破,将会引发指挥控制领域的革命。
事實上,早在2007年,美国国防部高级研究计划局就启动了关于指挥控制系统的研发计划—“深绿计划”,以期实现计算机辅助指挥员快速决策赢得制胜先机。其研发目的是将该系统嵌入美国陆军旅级C4ISR战时指挥信息系统中,实现指挥员的智能化指挥。2018年3月22日,美国空军研究实验室(AFRL)发布了一段名为《空军2030—召之即来》的短视频,将美军未来空中作战的智能化构想进行了推演。美空军称,为应对自主技术领域的挑战,AFRL成立了“自主技术能力第三小组”(ACT3),用以推动军用自主技术或机器学习技术的发展。ACT3正积极推动一些技术走向成熟,这些技术将为空军所有的自主能力(包括运动和静止)提供一种平台,而该研究所催生的人工智能应用也将被引入到作战系统中。
无人化、蜂群式编队作战
2018年1月6日凌晨,驻叙利亚境内的俄罗斯军队防空系统发现13个小型无人机接近俄军事设施展开袭击,其中10架无人机飞近赫梅米姆空军基地,3架飞近塔尔图斯港补给站。俄军立刻采取反制措施—实施灯火管制并对来袭无人机发动电磁攻击和火力打击。电子战部队干扰迫降了6架,剩余7架则被“铠甲S”弹炮合一防空系统全部击落,俄军人员装备没有任何伤亡损失。这是无人机集群作战首次用于实战。
俄罗斯军事专家组对俘获的无人机进行分析后发表声明称,恐怖分子使用的无人机是外表故意做旧的高新技术武器。这些无人机呈现出三大高新技术特点—机载航弹新、飞控技术新、集群战法新。面对这一高新技术恐怖袭击,俄军交出了合格答卷。
其实,早在2015年,俄军就将战斗机器人投入到叙利亚战场,取得了不俗战果。当年12月,叙利亚政府军在俄军战斗机器人的强力支援下,成功攻占“伊斯兰国”武装分子控制的拉塔基亚省754.5高地。俄军投入一个机器人作战连,包括6部“平台-M”履带式战斗机器人、4部“暗语”轮式战斗机器人、一个“洋槐”自行火炮群、数架无人机和一套“仙女座-D”指控系统。战斗打响后,无人机首先升空,将战场情况实时传送到俄军指挥系统。战斗机器人在操作员操纵下发起集群冲锋,抵近武装分子据点100~120米后,用机枪、榴弹和反坦克导弹进行攻击,叙利亚政府军则在机器人后150~200米相对安全的距离上肃清武装分子。遇到坚固火力点时,“洋槐”自行火炮群根据无人机和机器人传回的画面,实施精确炮击,彻底摧毁目标。一边倒的猛烈打击令武装分子毫无还手之力,77名武装分子被击毙,参战的叙政府军只有4人受轻伤。这虽然只是一场小规模的战斗,却开启了机器人“组团”作战的先河。
俄军的这两个战例充分表明:信息化战争形态正在由“数字化+网络化”的初级阶段,向“智能化+类人化”的高级阶段加速演进。美国科幻作家韦尔诺·文奇曾在《技术奇点即将来临:后人类时代生存指南》一文中提出超级智能机器的理念,“30年内,我们就将获得创造超级智能的技术方法……之后不久,人类时代就将终结”。在这里,“奇点”指的是机器在智能方面超过人类的那个点。这个词出现在人工智能领域之前,它通常用于理论物理学,用以描述黑洞中央的重力中心,即在这个点上,物质自行坍塌。因此,今天我们虽然很难想象“奇点”到来的那一天战争将被引向何方,但毫无疑问的是,它将给战争带来深刻的变革。俄军在这次战斗中的精彩表现,使电影里的“终结者”军团走进现实,也折射出无人化作战已成为智能化战争的新特点。
美军于20世纪90年代末率先提出无人机蜂群作战概念,并开展了一系列技术积累工作。近年来,在感知、数字化、组网和先进人工智能等技术支持下,无人机蜂群进入了发展快车道。目前,美军正在加紧推进以“小精灵”“郊狼”等项目为代表的“蜂群”作战技术研究,验证和评估低成本无人系统集群技术的可行性。
“小精灵”项目于2015年9月由美国国防部高级研究计划局发布。该项目可通过载机在防区外发射携带侦察或电子战载荷、具备组网与协同功能的无人机蜂群,用于离岸侦察与电子攻击任务,并在任务完成后对幸存无人机进行回收。“小精灵”项目分为三个阶段:2016年3月为第一阶段—系统设计阶段,经费支持为1580万美元;第二阶段是为期一年的技术成熟阶段;第三阶段是为期约一年半的演示验证机飞行试验阶段;最终在2020年前后实施飞行演示验证。目前,该局设定的装备规模是生产1000架“小精灵”无人机和25套载机设备。
“郊狼”无人机在美国海军研究办公室(STTR)资助下由先进陶瓷研究公司研制。这种无人机采用发射管发射,可在不依赖GPS导航的环境下,基于光电/红外传感器和惯导装置进行导航。该项目已于2015年3月完成了9架无人机完全自主同步和编队飞行的技术验证。下一步,将在墨西哥湾开展舰基的无人机蜂群发射和飞行试验。
未来的智能化战争
与信息化战争相比,未来智能化战争的对抗方式、作战要素、决策方式、作战样式等都将发生显著变化。
一是算法博弈成为制胜关键。在未来战争中,掌握算法优势的一方,能快速准确预测战场态势,创新最优作战方法,实现“未战而先胜”的战争目的。美国辛辛那提大学开发的“阿尔法”人工智能系统,反应速度比人类快250倍,在模拟空战中操控三代战机击败了有人驾驶的四代战机;2011年,美军在捕杀本·拉登行动中,运用无人机和特种部队协同配合,精准定位,从而成功击毙目标。这些都是运用算法优势提高战争效率的经典战例。
二是机器主战重塑作战流程。在未来的智能化战争中,智能科技将渗透到战争全要素全过程,物联网、智联网与脑联网成为战争的基础,从而使得战争全息透明,呈现战争控制“有人”、战场交锋“无人”的状态。智能化武器装备将重塑作战流程,包括:智能化情报侦察、智能化指挥控制、智能化攻防作战。
三是智能决策优化作战行动。随着智能辅助决策技术和“云端大脑”“数字参谋”“虚拟仓储”的出现,未来智能化战争的指挥决策由单纯的人脑决策转向人机混合决策、云脑智能决策和神经网络决策。2018年,俄罗斯研制的人工神经网络全自动软件,能做到发现即摧毁。美军研发的智能化决策工具,旨在缩短决策周期,提高决策效率。
四是极限作战颠覆作战样式。在未来的智能化战争中,作战空间和作战领域将出现重大改变。作战空间向立体、全维、全领域延展,作战领域向极地、深海、太空等拓展,并向认知域、信息域渗透。由此带来的是层出不穷的作战样式。如侵入式独狼作战—单套无人系统独立作战,具备渗透式侦察打击能力,可突破敌方严密防御体系,执行隐蔽抵近侦察、目标监视跟踪、精确打击评估等任务;有人无人协同体系破击战—基于智能无人系统,在有人的参与下快速达成作战目的,实现破敌体系的作战样式;母舰蜂群集群作战—以母舰为运输载体和指挥中心,运用饱和式突防、分布式杀伤、覆盖式机动等手段,形成有人无人混合集群作战样式。