刍议智能化装备保障

2021-10-14薛紫阳

科技创新与应用 2021年28期

薛紫阳

（国防大学联合勤务学院，北京 100039）

随着人类社会生产力的不断发展，人类文明也在不断向前跃进，其大体经历了以蒸汽机为代表的蒸汽时代，以发电机为代表的电气时代，目前正处于以计算机信息技术为代表的信息时代。进入21世纪后，尤其是2010年以来，在以信息化为母体的基础上又衍生出智能化的发展脉络，因此，通常将2010年称为智能化的“元年”。

所谓智能，《辞海》中对其有两种释义，其一，指智谋与才能；其二，指智力，二者均是对人类思维判断能力的描述。所谓人工智能，指的是人类赋予计算机等机器以描述、学习、推理、判断、决策等能力，从而代替人类的某些脑力活动，尤其是在机器学习、云计算、大数据、脑科学、人机交互、物联网等技术日臻成熟的条件下，智能化的作用日趋重要，大有改变我们生产生活方式的趋势。

习主席在十九大报告中明确指出“要加快智能化军事发展”[1]。发展人工智能，抢占这一军事科技的制高点已经上升为党和国家的意志，军事智能化这一新引擎，将描绘出全新的战争图景。恩格斯在《反杜林论》一书中指出：“一旦技术上的进步可以用于军事目的，并且已经用于军事目的，它们便立刻几乎强制地，而且往往是违反指挥官的意志而引起作战方式上的改变甚至变革。”

为了适应智能化战争的需求，打赢未来的智能化战争，加快智能化装备保障的发展速度，建设具有我军特色的智能化装备保障体系，是新时代我军装备保障转型发展的重大课题[2]。

1 智能化条件下装备保障的内涵

随着军事智能化的不断发展，战争的对抗强度不断升级，时效性显著增强，作战领域也扩展为“陆海空天电网核”七维领域，传统的机械经验式、纯人工“保姆”式的装备保障模式也会逐渐被淘汰，取而代之的将是依托信息化、逐渐智能化的装备保障模式。

通常来讲，智能化条件下装备保障是指运用人工智能理论及技术手段，实现对装备指挥、装备管理、检测诊断、保养维修、战场抢修等一系列装备保障实践活动的智能化手段，以达到适应信息化及智能化战争体系对抗、信息对抗、全维对抗、智力对抗的要求。

智能化装备保障可分为五项流程：智能处理装备信息、智能拟定装备方案、智能评估装备方案、智能决策装备方案、智能化执行决心。其流程图如图1所示：

图1 智能化装备保障流程图

1.1 智能处理装备信息

现代化战争所投入的武器装备数量众多、种类繁杂、结构复杂，战场广域多维且毁伤性极高，为了提高装备保障的效率，及时、有效、不间断地为作战部队提供可靠的装备器材等物质基础，在大数据、云计算等交互式信息技术为基础的条件下，对装备信息进行智能化处理。

智能处理装备信息，主要是对装备信息的采集获取以及信息共享传输的智能化过程。装备保障信息的采集，首先要做到信息数据的标准化模式，例如在装备论证、研发、试验、定型、生产使用以及维修保养的过程中，利用现代信息技术建立统一的数据存储标准，进行电子归档，并根据作战任务、战场人文地理环境、装备部署情况、战场态势发展等诸多要素，利用数字化技术，对装备保障信息进行收集、整合、分类，建成集成化、标准化、网络化的装备保障信息系统；现代战争不再依靠单个或一两个军种来取得胜利，其已发展为体系化战争模式，各军兵种在统一的指挥下，高度融合，聚力打击。因此，装备保障信息的传输与共享变得举足轻重，利用现代信息通信技术，建立一体化的装备保障网络管理中心，归联合作战指挥部下属装备保障部门统一指挥调度，各军兵种、军工厂及战略、战役、战术层级的装备维修保障机构，逐级负责，自下而上将装备保障信息聚拢整合，利用大数据处理技术，做到实时更新，时刻共享，从而有效支撑战略层面装备保障的顶层设计，有效发挥战役层次装备保障的指挥、控制、协调能力的最大释能，有效完成战役层面装备保障任务，层层压实装备保障的实践活动，为部队提供及时、高效、可靠的战争物质基础。

1.2 智能拟定、评估装备保障方案

装备保障方案作为装备保障行动的重要依据，其科学性和可靠性将决定整个装备保障任务行动的成败。传统装备保障方案的拟定与评估方法大致可分为两种：一是定性评估法。通过人工方式判定装备保障方案的各个要素是否齐全、内容是否合理。此方法过于依赖评判人员的装备保障能力与素养，给出的方案往往带有较强的主观性；二是定性与定量相结合的评估法。主要是对作战能力、保障能力、保障资源等要素进行静态评估，具有一定程度的逻辑性，但受制于静态推理的结果，往往具有一定的局限性。

随着大数据以及分布式计算能力的发展，对装备保障方案的拟定与评估可进行智能化处理。通过智能化装备保障系统的交互式接口，输入作战部队的装备需求，结合任务区域的地形、气候及人文特点，任务部队的弹药、装备器材储备种类、储备量、携行量、运行量以及战损数等全方位因素，拟定出具体的装备保障方案，并通过仿真实验平台，对方案进行评估，得出若干优化可靠的候选方案，提供给装备指挥决策者下定决心时使用。

1.3 智能决策、执行装备保障方案

装备保障方案的决策是一个多目标、多风险的决策行为，多目标是指方案所涵盖的主体内容繁杂，涉及到装备调配、技术支撑、经费保障、维修保养等各个方面；多风险是由于方案中决策条件的多变性导致的，决策的结果通常是开放性的。因此，为了使装备保障方案的决策具有最大程度的可靠度，需要整合大量的装备保障数据信息，并结合敌我态势、战场环境、装备保障任务等要素，做出最优的决策。

通过大数据、超级计算机等技术手段，可以实现装备保障方案决策的智能化过程，如图2所示：

图2 智能化装备保障决策图

2 智能化条件下装备保障的特点

智能化条件下的装备保障，就是在装备保障的实践活动中以“智能+保障”为基本思路，利用计算机信息系统处理装备数据、运用大数据支持装备保障方案决策、通过智能装备保障系统执行决策、依托信息网络指导协同装备保障行动。智能化条件下的装备保障具有信息主导、全维立体、高效自动等鲜明特点。

2.1 信息主导

信息主导主要体现在对所属装备的状态监测、指挥控制、故障诊断、功能修复等保障实践中，智能化装备保障是建立在对数据信息高效利用的基础之上，因而对信息的采集、传输、处理、反馈等具有高度的依赖性。从信息流角度讲，智能化装备保障的过程就是装备信息在装备指挥控制链中的循环往复过程。信息的准确性决定装备保障的准确性，信息流动的快速性决定装备保障决策和行动的快速性，如果没有大量精确的信息支撑和有效流动，根本无法实现智能化装备保障。

2.2 全维立体

智能化战争的战场空间广域多维，装备保障力量与作战力量、装备保障行动与作战行动相辅相成，因此装备保障必须跟进和融入到陆、海、空、天、电、网等多维空间和领域。智能化战争行动中的保障对象更加多元、保障任务也更加繁重，智能化装备保障不仅能够满足陆、海、空、电等传统作战领域的高强度对抗，在太空、网络、深海、极地等新型作战领域更能体现出价值。

2.3 高效自动

智能化装备保障，能够实现装备保障需求和装备保障数据、装备保障决策、装备保障行动的完美衔接，是装备保障体系和作战指挥控制体系的有机统一；此外，利用人工智能技术可以大幅减少信息采集等重复性、机械性的工作，可以实现对装备状态监测、指挥控制、故障诊断等活动的自动化过程。

3 智能化条件下装备保障的模式

在智能化条件下，根据任务需求、战场环境、部队编成等因素，装备保障的模式可分为自主式保障、协同式保障、扁平化保障和系统化保障。

3.1 自主式保障

应用机器自主学习的技术，智能化装备具有故障自主诊断功能，一旦装备发生故障告警，故障诊断系统会自动对故障信息进行收集、处理、比对和存储；故障诊断模块将对故障信息进行提取，对装备实时状态进行测试；确定故障的具体情况以后，备份功能模块根据装备的具体情况，确定维修活动，启用备份功能，最大程度减少故障导致的装备性能的下降，同时减少不必要的检修活动和检修成本。

3.2 协同式保障

协同式保障是指按照装备保障的任务需求，依托智能信息系统，把战略战役战术各级的智能装备保障实体、保障对象和指挥机构融合起来，通过信息共享、分布协作、深度学习、相互支援，实现保障要素之间的互联互通。例如，利用无线电射频标签识别系统、移动跟踪系统、全资产可视系统的智能化定位、导航、可视和共享功能实现作战进程中装备保障行动的协同配合。

3.3 扁平化保障

扁平化保障是指依据智能化作战与保障平台，充分发挥智能化运输平台的投送能力，将各类装备、物资和器材，运用无人车、无人机、无人艇等载荷平台来远程投送，跨越层级直达需求用户，实现保障资源高效配置、保障效能及时精准。

3.4 系统化保障

系统化保障是指根据装备保障任务，依托智能信息系统，使各级各类智能装备保障实体、保障对象和指挥机构互联互通，规划重组装备保障关系使之构成系统，通过实时感知战场态势、智能协调分配装备保障资源，实现保障要素有机融合，最大限度地释放装备保障效能。

4 智能化条件下装备保障的突破口

目前世界各国正处于智能化发展的起始阶段，都是“摸着石头过河”的状态，我们必须抓住这一机会，掌握在人工智能领域的控制权与话语权，考虑到要协调好国防发展与经济发展的关系，我们必须尽可能将经费投入到关键节点，因此，为了发展智能化条件下的装备保障，需寻找其重要的突破口。

4.1 智能化装备保障的理论研究

美、俄、日本、以色列和北约集团等国军队，注重智能化战争的理论研究与实践探索，不断推出“蜂群作战”、“族群作战”、人机协同、基于无人作战的分布式杀伤作战理论等。无数历史深刻表明，军事理论指导军事实践活动，先进的军事理论可以取得战场上的优势，并将优势转化为胜势，反之，落后的军事理论将会导致战场上的被动，并最终吞下败果。

目前我军将大量的精力放在对智能化作战武器平台的研发，而智能化保障装备的建设明显滞后，这和缺少明确的智能化装备保障理论有很大的关系，为此，应出台智能化装备保障指导性文件，科学论证装备保障的发展路线图，制定出相关的法规制度、技术标准以及相关的政策。

4.2 算法致胜

随着类脑芯片的发展，战争算法将在处理数据、计算能力等方面发生跃迁。2016年，美国辛辛那提大学开发的人工智能系统阿尔法驾驶三代机，在高保真空战模拟器上，击败了有预警机支持、驾驶四代机的美空军王牌飞行员，展现了算法的巨大应用潜力。2017年，美国密苏里大学训练出的深度学习算法，可在TB级的数字图像中检测、识别地空导弹阵地。可见在智能化战争中，算法就是战斗力，因此要在智能化条件下，使装备保障能力技高一筹，就必须在装备保障算法上先敌致胜。

4.3 神经网络系统

神经网络技术是未来微电子技术应用的新领域，类似于模拟人类大脑细胞的智力活动，可对外界输入数据进行分析、比对、决策等行为活动，不同于传统意义上只遵守既定算法执行的编程，而是通过模式识别等技术，与外界进行交互式的类人脑行为。

在装备保障实践活动中应用该技术，可以节省大量的人力、物力，极大提高装备保障的效率。

4.4 大数据技术

智能化战争的致胜机理，其实比拼的就是谁能在最短时间内，在海量的战场数据中提取最有价值的内容，并将其转化为现实的战场优势。大数据技术主要包括大数据采集、大数据预处理、大数据存储及管理、大数据分析及挖掘、大数据安全等。

我军的装备保障机构分别研发了装备信息管理系统，各军种也为自身专用装备开发了特殊的信息管理系统，但是各部门、各系统之间的标准不统一，接口不一致，导致数据的整体利用效率较低，再加上我军现代化进程较快，出现多代装备同时服役部队，传统的装备保障数据管理已经与战争需求脱节。

大数据可以使各系统、各部门建立网络化、标准化的数据库，优化资源配置，实时高效掌握所属装备的实力，为实现正确的装备保障决策提供技术支撑。

4.5 5G技术

智能化战争的一大特点就是无人作战平台的普及，利用好5G技术可以实现装备之间的互联互通，未来智能化战争呼吁更多的“5G＋”智能化装备，利用好5G技术这一“新引擎”可以将装备保障实践活动中的要素节点（人员、装备、物资、器材、设施等）融入信息网中，编织出一张万物互联的巨网，充分发挥5G技术高速率、低延时、大容量、低耗能的技术特点，使每个要素均能被看到、被感知、会思考、可交流、听指挥，从而达到上下联动、灵敏可靠、及时高效的智能化装备保障意图[3]。

要充分利用好军民融合这条发展路径，多与华为等国内地方优秀企业合作，加强5G技术军民协同创新，推动5G技术的科技成果在经济领域和国防领域的应用与双向转化，致力于打赢智能化条件下的人民战争。

4.6 智能化装备保障人才队伍建设

强军之要，要在得人。随着智能化序幕的拉开，装备的无人化程度逐渐提高，但是，在战争中“人是决定性因素”这一基本前提不会改变。

2017年7月，国务院印发的《新一代人工智能发展规划》指出，在我国的中小学阶段设置人工智能相关课程，尽快建立人工智能学院，增加相关的博士、硕士招生培育。根据教育部的数据统计，全国已经有71所高等院校设置了人工智能的相关学科，但是军队内部研究人工智能的人才缺口还是相对较大，至于研究智能化装备保障的人才更是“稀缺资源”，所以，一方面，可以依托地方高校的教育资源培养智能化装备保障人员，另一方面，可以出台相关的政策，从地方直接引入人工智能的科技人才，转化吸收为智能化装备保障的骨干力量，弥补技术人员的缺口。