元宇宙关键技术及其对战争复杂性的影响

陈 爽 丁 超 李艳华 付 强

现代战争，已从机械化、信息化战争，逐步向智能化战争演变，作战理论的创新发展，武器装备的更新换代，大大提升了战争的复杂性。与此同时，一些新兴技术的快速发展，也为研究战争提供了重要帮助。本文分析导致战争复杂性的部分原因，介绍元宇宙的关键技术，给出元宇宙在军事领域的应用模式及对复杂战争的影响，剖析元宇宙技术对理解复杂战争、把握战争脉络发挥的重要作用。

战争复杂性的成因

战争论中，克劳塞维茨将战争定义为迫使敌人服从我们意志的一种暴力行为，暴力地用科学和技术研究成果来对付其他暴力。随着科学技术的发展，战争已不再是一种简单的暴力行为，如果把与战争相关的各要素看成一个有机整体，战争便可定义为系统。随着战争的发展、科技的进步，战争也从一个简单系统逐步发展成为复杂系统。复杂系统通常包含不确定性、涌现性和适应性三个性质，并从不同侧面反映系统的复杂性。研究战争系统复杂性，对于理解和把握战争，赢得未来战场主动权是十分必要的。战争复杂性的成因是多方面的，下面从敌情研究、认知域斗争、战争形式与武器装备三个方面分析战争的复杂性。

敌情研究不深不透带来的战争复杂性。知己知彼方能百战不殆，敌情准确是取得战争胜利的前提，但对敌人的研究不深不透，难以认识战争及其复杂性，会使取得战争胜利变得十分困难。克劳塞维茨说过：“战争中获得的大部分信息都是相互矛盾的，另外一部分则是错误的，而且剩下的那一部分也是让人充满怀疑的。”敌情信息不准确，增加了战场不确定性，提升了战争复杂性。对敌情研究不足，主要表现在以下几个方面，一是重视敌情研究的过程而忽视研究效果。在敌情设置上缺乏敌方视角，还存在主观臆断情况，难以体现敌军的作战思想和特点，受训者能够轻易得出敌情判断结论，降低了敌情研究在演练中的地位。二是敌情设置缺乏复杂性。对抗演练过程中，模拟敌军部队还未做到形神兼备，往往惯用我军作战原则和战法，不能体现敌军武器装备的先进性和战法优越性，对抗效果难以达到预期目的。三是参与敌情研究人员少，蓝军力量较为单薄。演练过程中，参与敌情研究的队伍不够壮大，在研究敌军作战思想、原则和战法等深层次问题上深入的还不够。蓝军部队同样缺乏专业性，在人员、装备、作战指挥系统等方面的投入还远远不够。

认知域斗争带来的战争复杂性。美军认为，信息时代的作战环境由物理、信息、认知三个领域构成，美军在大力发展先进武器、加大作战系统研究投入的同时，更加注重认知域作战，企图直接摧毁对方精神信念，乃至潜移默化影响对方作战行动。认知域斗争的发展，增加了战争的隐蔽性，提升了战争研究的复杂性。在认知域斗争中，心理战是最为常用的方式。人的心理状态影响着复杂战争系统的涌现性，积极的心态能够激发创造性思维，迸发出“1+1＞2”的整体效果。心理战的发展主要呈现出三个特点。一是行动方式趋向自由化。现代战争，出现从物理性暴力向心理性暴力转变的征候，战争目的由直接消灭敌人、摧毁装备、攻城略地转向摧毁敌人抵抗意志。心理战不但可以在战争状态下实施运用，还以非战争手段掩饰战争目的，让战争形态更加复杂。二是组织力量趋向多样化。在部队内部，具有建制齐全、功能完备的心理战部队。在部队外部，更是具有多种组织形式。一方面通过军地合作，有效利用社会资源，增强心理战作战效能；另一方面，通过暗中扶植，组建支持心理战智库机构，不断提升心理战理论研究。三是目标对象趋向扩大化。心理战对象不再单单是战场上的敌人，通过心理震慑扰乱抵抗士气。更把对象扩大到对方国内，试图攻击国家政权、诋毁国家方针政策、搅乱国家社会风气。同时，也把心理战对象指向本国民众，美化战争的丑陋目的，转移国内矛盾。

对抗演练过程中，模拟敌军部队还未做到形神兼备，对抗效果难以达到预期目的

战争形式多样、先进武器装备迭代更新带来的战争复杂性。系统的结构决定其功能和性质，战争形式和武器装备是复杂战争系统的重要组成部分。随着战争的发展变革，战争形式不断演进，武器装备迭代升级，这种发展变化体现了复杂系统的适应性，增加了战争系统的复杂性。为赢得未来战争主动权，各国从未中断先进武器装备的投入及研发。美联邦通信委员会于2022年12月1日，批准美太空探索技术公司“星链”项目制造、部署、运营7500颗卫星。“星链”项目虽为民用，但事实上成为美国在外太空实现大规模武器化的标志，其能够提供高速的通信保障、高精度侦查导航，为美军作战提供强大支撑。阿尔法AI星空战程序的出现，预示着自主无人平台的发展方向，大量的无人机、无人坦克、机器人士兵会逐渐走上战场，这将颠覆现有作战原则，改变原有作战样式。较为典型案例如蜂群作战，其对作战目标实施饱和式攻击，能够以较小代价换取最大化的作战效果。

元宇宙是一个由虚拟现实、人工智能等数字化技术呈现出来的3D虚拟空间

元宇宙及其关键技术

元宇宙是一个由虚拟现实、人工智能等数字化技术呈现出来的3D虚拟空间。在这里，能够突破物理世界的束缚，创造并体验现实中没有的新鲜事物，拓展出无限可能。受疫情影响，非接触式文化迅速发展，使元宇宙得到更多应用。2021年是元宇宙元年，微软、海尔、英伟达等行业巨头纷纷布局元宇宙的商业应用。随着元宇宙技术的不断发展，其应用也将更加广泛。元宇宙的构建离不开科技的支撑，现着重介绍元宇宙应用中三项关键技术。

区块链技术虚拟现实、人工智能、电子游戏技术、显示技术等是充实元宇宙的关键技术，使元宇宙世界栩栩如生、丰富多彩。而区块链技术是建立数字资产、营造公平交易环境、构建价值体系的技术。

区块链是元宇宙未来发展应用中的一项重要技术，其主要特点是去中心化。去中心化的区块链网络很大程度上降低了元宇宙中心化垄断的可能性，数据分散在不同的网络结点，每个结点的功能独立且具有高度的自治能力。根据任务需要，各结点能够自由连接，组成新的连接单元。但是区块链的去中心化，使无第三方的信任交易难以完成。为此，智能合约理念应运而生。智能合约是一套以数字形式定义的承诺，包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。智能合约通过数字化的协议，将参与者的交易记录下来作为合约的证据，其承诺性保证了合约方权利和义务的兑现。同时，如何实现不同区块链间的互联互通，对元宇宙的发展应用也是十分重要的。跨链技术是实现链间互联的关键技术，其为元宇宙中各种应用打通了价值交互的通道，让元宇宙真正成为价值互联的自由网络。

虚拟现实技术元宇宙拟打造一个内容丰富、感受逼真的真实虚拟世界，虚拟现实技术是其中的关键技术之一，为我们在虚拟世界的畅游、体验提供了高度逼真的沉浸感与交互感。虚拟现实技术是将虚拟和现实交互结合在一起的技术，一种创建、模拟现实世界的仿真技术，通过计算机模拟现实场景，使用户感受到三维立体的模拟场景，如身临其境一般。虚拟世界的事物是虚拟的，但人的感受是真实的，故而称虚拟现实。

虚拟现实技术具有4个基本特征。一是多维感知。在虚拟世界中，可以从视觉、听觉、触觉、味觉等多方面感知外界事物。完美的虚拟现实技术，可以完全复制现实世界的感知能力，如同在现实世界中一样，使体验者在现实世界与虚拟世界无感切换。二是现实存在感。通过虚拟现实技术仿真的虚拟世界，让人有一种身临其境的真实体验，在虚拟世界中能够满足多种基本需要，使人沉浸在虚拟的世界之中。三是交互性。虚拟世界中，人能够真实感受其中的物体，操作其中的物品，人与人之间也可以进行交流互动，满足社交需求。四是自然性。自然规律同样存在于虚拟世界，事物的发展变化遵循自然规律，物体的重力、树木生长等自然规律都客观存在、自主更序。

蓝鲨项目是在2010年代中期由美海军研究办公室和南加州大学创意技术研究所共同创建的早期元宇宙实验

脑机接口技术脑机接口是在人或动物脑与计算机或其他电子设备之间建立一种全新的通信和控制手段，其不依赖于常规大脑信息输出通道，在大脑与外部设备之间创建的连接实现大脑与外部设备的信息交互。大脑进行不同的思考活动时，激活的神经元不同，产生的微小电流也随之具有差异。脑机接口技术通过提取大脑产生的微小电流，将其转换为计算机可识别的数字信号，以控制外部设备，实现预定动作。

一个典型的脑机接口系统主要包含信号采集、信号处理、控制设备和信息反馈四个组成部分。信号采集技术可分为非侵入式、半侵入式和侵入式三类。三种方式对大脑信号采集的方法不同，采集的信号精度存在差距，对大脑产生的影响也有差别。信号的分析处理首先需过滤掉干扰信号，提取干净的脑电波信号，并通过建模对信号进行解码。分析模型是信息解码的关键技术，根据采集的方式不同，可通过脑电图、皮层脑电图等模型辅助分析。解析的信号是否准确，还需通过行为动作进一步校正，确保大脑意识与机器行动相一致。再编码技术对分析整理的信号进一步编码，形成计算机可识别的数字信号，让机器动作真实反映大脑意图。机器执行动作后，再将信息反馈给大脑是十分困难的，难以像人类通过感知能力简单实现。除视觉感知外，其他反馈技术仍在不断探索。

元宇宙对战争复杂性的影响

战争具有复杂性、整体性，只有研究战争，才能迎得未来战争的主动权。对战争的研究，要从组成战争的局部入手，逐项攻克难题。目前，敌情特点掌握不透、战场心理研究不足、演练对抗效果不真，仍是钻研探索的重点。元宇宙的出现，为上述问题的深入研究提供了有力抓手，有利于对复杂战争的理解，更好地把握战争脉络。

元宇宙对深入敌情研究的影响构建“神形兼备”的蓝军部队，加强编制体制、作战原则、战术运用、行动特点等方面建设，是深入开展敌情研究的基础。但在硬件建设上还很难做到完全的形似，只能立足现有装备和购进的外军淘汰装备，简单模仿外军装备的外形和颜色，难以复制外军装备的真实性能。同时，因手段方式受限，更难以把握敌军作战思想和作战原则，不能形成对外军作战指挥的理性认识。

元宇宙提升了模拟训练的沉浸感，也可完善作战相关的心理训练

元宇宙提升了模拟训练的沉浸感、真实感，使训练对抗更加逼真，为研究敌情提供有效手段。2014年，美海军研究办公室开发了“蓝鲨计划”，该系统允许水手在虚拟环境中驾驶船只并进行协作。元宇宙能够有效模拟敌军特点，构建形神兼备的虚拟蓝军，提升敌情研究水平。一是对兵力装备进行量化。元宇宙构建的虚拟蓝军对参战兵力装备数量进行统计录入，并通过战技指标量化兵力作战能力及装备作战效能，直观展示蓝军作战实力及装备数量和质量。在模拟对抗过程中，使红蓝双方参战兵力的对比更准确、更科学，真正做到知己知彼。二是进行辅助决策分析。指挥决策是作战指挥的核心，因受到战场环境等多种因素影响，如何决策对于身经百战的指挥员来说也是一件十分困难的事情。在元宇宙中，通过计算机辅助决策综合考虑多个因素，用定量与定性相结合的方法，根据蓝军部队作战任务及行动，建立决策分析模型，给出决策建议，辅助支撑蓝军指挥员决策指挥。三是兵力行动效能分析。通过量化部队兵力装备的战技性能和质量，运用战斗力指数，对蓝军部队作战行动进行模拟计算，分析比较部队行动方案的优劣，辅助指挥员决策，对深入研究蓝军部队战斗能力及战法行动提供有效方法。

元宇宙对军人情感心理研究的影响不论是现实世界还是虚拟世界，人的决策都不可避免地受到情绪与情感的影响。积极情绪能让决策者放松并采用高效的思维方式，提高认知的灵活性。决策者通过搜索更多的正面信息，从多个角度寻找解决问题的办法，促使决策行动的完成。而消极情绪对决策者的认知具有很大的破坏作用，从而导致决策者陷入思维混沌的泥潭。

一辆斯特赖克车的指挥官与远程虚拟士兵进行实时互动

将元宇宙中的情绪与情感研究，应用在士兵的心理训练上，能够有效管控人员的情绪与情感，为作战行动提供正向支撑。一是战前预演，提高心理适应能力。利用元宇宙进行战前预演，可以使新兵克服恐惧心理，让士兵沉浸式感受战场上的突发情况并进行情感模拟，体验优势状态、劣势状态、紧急状态、战友牺牲、伤员救助等可能场景，并预先制定心理疏导方案，及时进行心理干预和战时情绪训练。通过模拟训练，降低情绪与情感的负面影响，提高正面效应，完善作战相关的心理训练。二是战中安抚，降低战时心理压力。战斗过程是激烈的，战争结果是残酷的，这都给战场上的士兵带来了重大的心理冲击。加之长期作战，与家人分隔两地，思念亲人的情绪也加重了军人的心理负担。借助元宇宙技术，战士能够随时进入元宇宙心理治疗中心，实现一对一、一对多的心理疏导。三是战后治愈，抚平战争心灵创伤。20世纪60年代的越南战争长达14年之久，从战场归来的美国士兵大多患上了战争后遗症，出现情绪失控、高度紧张、失眠、抑郁、自残等症状。战后，可利用元宇宙技术对士兵进行心理创伤的治疗，提高心理治疗效率，以减少心理阴影的产生，使其顺利回归正常生活。

7家科技初创公司汇集了他们的技术专长，使奥德赛元宇宙项目得以运行

元宇宙对模拟对抗实效的影响练为战，高效的训练方式是破解战争难题的有效方法。计算机模拟对抗是集定性与定量于一体的科学训练方式，已被各国的军事训练和战争实践所验证，是世界主要军事大国战役训练的普遍形式。而目前的模拟对抗，更多的是二维平面对抗，难以模拟真实的对抗场景，演练的真实性、对抗性和战斗性不足。人难以进入真实的战斗状态，就达不到练兵备战的预期目的。

元宇宙作为与真实世界平行的虚拟世界，丰富了模拟训练的真实感和体验感，从听觉、视觉、触觉等多角度模拟真实立体场景，使战斗更加逼真，大大提升模拟对抗效果。一是模拟逼真战场环境，提高演练真实性。环境对作战结果影响很大，同样的部队，执行相同的作战任务，在不同的环境条件下进行，可能会产生截然不同的结果。只有熟知战场环境，才能利用环境优势，趋利避害，赢得战场主动权。元宇宙能够对战场地理环境、电磁环境、气象环境及核生化环境等进行真实模拟，使参演人员置身于“真实”的虚拟战场环境当中。二是模拟真实作战行动，增强演练实抗性。在作战方案研究中，元宇宙能够按照预定方案模拟真实的部队行动，并通过具体行动验证方案效果，为指挥员提供决策支撑。对抗演练中，能够立体呈现各方作战行动的战场态势，真实反应部队行动部署，提升模拟对抗的真实体验。三是模拟部队作战效果，提升演练战斗性。利用元宇宙技术，可有效模拟对抗演练效果，对各方演练过程中的指挥员决策、部队作战行动、通信联络手段、武器装备打击效果进行高度模拟，增加对抗的激烈程度。实现从指挥员指挥决策，到部队遂行作战任务，再到作战行动效果的完美呈现。

现代战争作为复杂系统，受多重因素影响，如复杂多样的战争形式、迭代升级的武器装备系统、千变万化的战场环境，各种因素相互关联、相互作用、相互渗透，使得如何应对未来战争变得更为复杂。研究战争，首先要从系统的角度去思考，并通过不断训练，找出短板弱项，深入推进战训一体，真正做到练为战、战必胜。元宇宙技术的研究发展，丰富了模拟训练的方法手段，为研究现代战争、破解战争复杂性、寻求制胜机理提供了有力抓手。