現代戰爭的智能化發展趨勢
隨著以人工智能、大數據、云計算、物聯網、無人系統等為代表的新一代信息技術的迅猛發展及其在軍事領域的廣泛應用,戰爭形態與作戰樣式已經發生了深刻變化,現代戰爭的主要作戰手段將是以高科技和大數據為支撐的各種各樣的智能化、無人化裝備,現代戰爭將由肉搏廝殺、面對面比拼,演變成一場“不見面”的戰爭游戲,呈現出智能化、無人化、數據化的發展趨勢。
一、智能化戰爭將成為現代戰爭的主要形態
隨著新一代信息技術向軍事領域加速滲透應用,戰爭形態組織逐步向傳感器為中心、數據為中心、信息為中心、認知/行動為中心轉變。整體上看,新一代信息技術的發展在促進人與武器裝備更加緊密互聯的同時,隨著對海量戰場大數據挖掘及綜合處理能力的提升以及信息處理及管理維度的擴展,使得戰爭制勝的關鍵要素從底層火力單元逐步向上延伸至武器裝備體系能力層面,并進一步向戰爭管理頂層延伸,智能化戰爭的雛形開始顯現。智能化武器裝備走上戰場、人工智能技術在軍事領域的大量運用,已成為推動新一輪軍事變革的強大動力,不僅深刻影響著現代戰爭的制勝機理,還將催生新的作戰樣式、作戰手段和作戰思想,現代戰爭將呈現出顯著的智能化特征。
隨著深度學習、強化學習等新一代人工智能技術的發展,計算機視覺、語音識別、自然語言處理、生物醫療領域及游戲博弈等方面已取得重大突破,人工智能在軍事領域的應用更加廣泛,催生了智能軍事化的概念。人工智能在軍事領域不僅催生了高度智能化武器,而且加速推進戰爭形態向智能化戰爭演變和轉化。人工智能在軍事領域的廣泛應用,可以滿足軍事任務和行動對實時、高質量的信息獲取和分析處理能力的要求。人工智能將幫助指揮員和一線作戰人員獲得最佳的態勢感知能力,攔截各種威脅,并提高其行動效率、戰備水平、消除威脅和執行任務的能力。隨著新一代信息技術的持續創新發展,智能作戰平臺和力量體系將迎來大發展,并以遙控式、半自主式、自主式不同階段層次,逐步轉化為現實戰斗力。智能化作戰力量在未來作戰體系中,將逐步由“介入”轉化為“支撐”,最終成為主導。以裝備自主化、戰場無人化、力量融合化、人機協同化為主要標志,實現多類無人系統及無人裝備間的高度自組織協同作戰、以及有人系統與無人系統之間的互信協同作戰,人工智能開始全面融入作戰攻防體系的各個環節。
為應對中俄大國的發展對美國霸權的挑戰,美國宣布開始實施國防創新行動,即“第三次抵消戰略”,目的是以技術優勢抵消對手的數量優勢。2016年4月12 日,美國國防部部長助理史蒂芬·威爾比在國會的證詞中提出了“第三次抵消戰略”重點發展的顛覆性技術和形成的六大作戰能力,與目前國際上公認的新一輪科技和產業革命的重要技術,都集中體現在人工智能技術上。圍繞運用人工智能技術,美軍提出了多域戰、算法戰等新型作戰理念,針對性引領部隊建設、指導聯合作戰行動。美國國防部強調,需重視人工智能和自主能力,將人工智能和自主能力納入作戰網絡,并重點關注五個方面:用于處理大數據并判斷范式的自主學習系統;實現更及時相關決策的人機合作;通過技術輔助(如外骨骼或可穿戴電子設備)實現輔助人員作戰;先進的人機作戰編隊,如有人駕駛和無人駕駛系統聯合作戰;網絡使能的武器和高速武器,如定向能力、電磁導軌炮和高超聲速武器等。
在人工智能技術大發展的戰略背景下,未來戰場將是人工智能技術的競爭和博弈,智能化將成為現代戰爭最顯著的特征。由于大數據、云計算、人工智能等新一代信息技術的發展,軍事領域、戰場行動的許多環節和諸多業務都可以通過機器運算代替人“決策”,智能化、自主化成份越來越高,實質是拓展了作戰中人的“認知域”,而且與人相比,具有速度快、精度高、抗疲勞等顯著優勢。智能化作戰運用“數據+算法”,實現作戰行動的高度自主化,同時加上機器的高速計算能力,可以在作戰對抗中通過更多環節的智能自主處理,得出科學的決策方案,提升作戰體系反應速度,進而高效調控相應的作戰行動,獲取相對優勢,實現整個作戰體系的智能優化控制。
在戰場物聯網、作戰大數據庫、云計算平臺等支撐下,通過戰場信息網絡系統,形成高度融合的作戰體系;借助高效的算法模型、軟件系統,實現諸多環節的自主運行。整個作戰對抗過程中的作戰體系是在“戰場數據+算法”驅動下快速高效地運行,表現為“感知—指控—行動—評估”循環實施。在感知環節,通過感知終端獲取各類戰場信息數據,各種傳感器、武器裝備、作戰人員等獲取的戰場信息都可自動轉化為作戰數據輸入網絡系統,在比對、分析、處理、融合后,自動生成情報、信息和數據,供作戰體系實時共享。在指揮控制環節,根據感知終端提供的共享情報信息數據,在大數據庫、云計算平臺的支撐下,經過作戰指揮系統基于數據和算法的“決策”,形成可供選擇的行動方案。在作戰行動環節,作戰力量根據接收的作戰指令和相關數據,結合共享的實時戰場情報信息,對敵采取相應的作戰行動。在作戰評估環節,應用戰場感知的目標毀傷數據,通過評估功能模塊對毀傷效果進行計算,得出的數據通過戰場信息網絡系統反饋至聯合作戰指揮中心,為確定是否進行下一個流程的循環提供基本依據。在智能化作戰體系中,每一個作戰環節的運行,都是依據“數據+算法”驅動,快速地進行運行循環,獲取對抗優勢,達成作戰目的。
在智能化戰爭中,智能化作戰行動將是整個體系的行動,戰場感知系統不斷輸入戰場信息數據,聯合作戰指揮中心通過“數據+算法”的高速計算優化,形成行動指令數據,作戰力量系統依令而動,第一時間將自身的作戰效能釋放,削弱敵方的作戰能力,形成體系對抗的優勢。作戰目標是通過科學計算篩選出的,選擇目標不僅僅是獲取了準確情報信息數據,還要通過系統的計算優化,綜合考慮選擇哪些目標對敵方的作戰體系損害更大、更有利于“打擊”、更有利于后續對抗等因素。
二、無人作戰裝備將成為現代戰爭的主要作戰力量
無人作戰裝備將取代士兵以及傳統的作戰裝備,成為現代戰爭主要的作戰力量。人與武器將逐步分離,人由戰爭的前沿退向后方,主要負責戰略決策和戰役指揮;機器逐步走向戰爭第一線,成為戰術層面的主要執行者。無人與有人、無人與無人間的協同作戰,將成為未來作戰的重要形式,空中的“蜂群”(無人機)、水中的“魚群”(無人艦艇、無人潛航器)、陸上的“狼群”(無人戰車、無人坦克)等無人作戰集群將大量涌現,軍用機器人在戰場上扮演重要的角色。
在“分布式”作戰樣式中,執行具體戰術任務的作戰集群都是無人裝備,關鍵在于如何實現人機靈活交互,使無人機集群可以在一名操作人員的管理下完成識別、交流、攻擊等復雜任務,實現有人機對無人機群“一對多”的操作,并能使無人機集群具備在復雜電磁環境中執行任務的能力,降低人的介入干擾程度。在智能化戰爭中,機器將取代人的“前線”的位置,成為戰場作戰力量的施行者。
現代戰場將擴展到海陸空網絡等多個領域,分布式作戰和跨域協同是必然要求,實現武器或平臺互聯互通、自主和無人/有人系統互聯成為硬性需求。只有實現了萬物互聯,才能針對戰場上瞬息萬變的情況進行自主溝通協同、配合行動。分布式作戰、跨域協同,要求有強大的信息高速公路進行信息傳遞,在復雜環境下構建性能優良的基礎高速網絡鏈路,基于智能網絡算法實現動態連接、隨時接入、功能重組、快速自組織等能力。強大的物聯網能夠快速調動調整作戰指揮和武器裝備系統,實現“1+1>2”的效果。
算法優勢賦予無人系統更高的自主性,取得行動優勢。人工智能算法在知識積累、重復性、準確性和穩定性方面有較大優勢,能夠提高無人作戰平臺信息獲取、處理和決策的質量和速度,準確掌握和理解戰爭的形勢及其發展變化,以搶占戰爭的先機。以機器前出作戰為主的無人系統,在目標識別、情報分析、態勢構建、威脅判斷、協同攻擊、多域作戰、輔助決策、運籌管控等作戰任務的牽引下,對智能算法提出迫切需求,未來戰爭的博弈終將是智能算法的博弈。無人系統的平臺技術是基礎和軀干,而智能算法是無人系統的大腦和神經中樞,只有大腦和軀干的良好合作,才能發揮無人系統的最大效能。
無人系統技術在多學科交叉融合發展推動下,正在向更高水平的智能自主方向發展,其廣泛的覆蓋性、復雜的系統性、開放的知識性,決定了它必將成為一個極富創造力的領域,從而形成新的技術前沿。從未來發展趨勢看,無人系統技術將具有巨大的理論與技術創新空間和廣闊的應用前景。瞄準未來作戰需求,各種作戰域內的無人自主系統已成為當前以及未來一段時間內世界各國軍事發展的熱點。世界軍事強國均先后出臺了戰略決策,發布針對自主無人系統的研究報告,為無人作戰裝備的發展提供宏觀政策性指導和技術建議,并以此構建支撐自主作戰能力實現的技術體系。現代戰爭將擺脫對人力爭奪的依靠,作戰人員主要在后方操控機器人進行作戰,無人化和智能化將成為未來戰爭的兩個主要特點。
三、奪取數據優勢將成為交戰雙方追求的主要目標
進入大數據時代,奪取數據優勢對于打贏戰爭顯得更為重要。占有數據優勢的一方,“戰場迷霧”被驅散,指揮員能及時了解整個戰場情況,實施高效指揮和快速打擊。據專家分析,在美軍一次小型戰術作戰行動中,陸基、空基、天基等全方位偵察情報系統全天候運轉一天,會產生近60TB的數據。一次分隊級行動,就需要龐大的數據支撐。在現代戰爭中,快速處理數據、深度挖掘信息、獲得信息優勢的能力變得越來越關鍵。隨著云計算、物聯網和大數據的增長,數據正在變得越來越模糊不清。在理解數據、識別問題,甚至獲得行動建議方面,利用機器學習的分析工具,將比目前所實施的分析工具更為重要。
從智能化作戰體系的運行過程看,戰場感知、指揮決策、作戰行動和戰效評估等每個環節的推進,都需要系統本身龐大的的基礎數據庫和戰場實時數據作為支撐,可以說是通過數據來驅動作戰體系的運行。隨著云計算、物聯網技術的興起,戰場大數據不期而至,正在開啟一次重大的軍事時代轉型,戰爭形態和作戰樣式發生根本性變化,大數據優勢成為現代戰爭的“制高點”。在戰場數據的核心控制權上,誰的權高位重,誰就可能贏得戰爭的勝利。如何從戰場大數據中挖掘出精準有用信息,消除“戰爭迷霧”,成為現代戰爭克敵致勝的關鍵。
智能化作戰體系之所以能夠形成一個融合的有機整體,就是借助戰場信息網絡實現所有構成要素互聯互通,通過這一通道實時共享自身的位置、狀態、能力等信息參數數據,做到形散而神聚。智能化作戰往往都是從數據戰開始,雙方圍繞信息數據展開攻防對抗。由于智能化作戰體系的自主程度較高,軍事對抗往往從應對敵方行動自動開始,這個觸發“按鈕”的啟動者就是數據。智能化作戰決策是根據敵情數據、我情數據以及預設對策數據庫,運用科學的算法計算得出,指揮員可在此基礎上加入人的智慧和經驗進行調整優化。在現代戰場上,所有作戰行動都是在聯合作戰指揮中心的統一調控下實施的,調控指令都是根據實時敵情數據計算形成的對策方案轉化而成的。
戰場大數據不僅可用于武器裝備設計研發、試驗鑒定,也是從戰爭中學習戰爭、對智能無人系統進行充分訓練所不可或缺的重要前提。通過對戰場大數據的有效開發,利用大數據工具提高指揮員對多個戰場空間情報的發現和深度認知能力,可以較為準確地把握諸如敵方指揮員的思維規律,預測敵方作戰行動、戰場態勢變化等復雜問題,從而在某種程度上破解甚至消除“戰爭迷霧”。利用大數據對軍事情報信息進行處理,理論耗時可達到秒級,處理速度呈指數級躍升;對來自多渠道的軍事情報信息快速地進行自動分類、整理、分析和反饋,從大量相關或看似不相關的、秘密或公開的信息中,挖掘出有關目標對象的高價值軍事情報;提高軍事人員對多個戰場空間情報的發現和深度認知能力,準確把握敵方指揮員的思維規律,科學預測對手的作戰行動、戰場態勢的發展變化等復雜問題;開發戰場大數據管理和處理環境,將情報傳感器數據和軟件算法綜合起來,提高戰場數據采集和資源管理系統的適用性,擴展任務空間。
戰場大數據以支撐武器裝備作戰應用為核心,以自然環境、裝備應用誘發環境、裝備對抗干擾環境、裝備實戰瞬變場景為基礎。隨著大數據在軍事領域的深入開發與應用,從數據到決策的強大決策支持以及智能化決策的逐步實現,所有作戰指揮問題都可獲得相對精確可靠的決策支撐,從而縮短作戰指揮決策周期和“知謀定行”時間,提高快速反應能力。運用戰場大數據輔助決策系統,以創新方式使用海量數據,通過感知、認知和決策支持的結合,建立真正能夠獨立完成操控并做出決策的自治式系統,提高指揮員的戰場環境與狀況感知能力,提升作戰指揮決策的科學性、準確性和針對性。依托戰場大數據和云計算平臺,對武器裝備使用、戰爭打法到指揮手段等進行戰前模擬推演,使作戰效果清晰顯現。
大數據在戰場上的廣泛應用,將在軍事領域帶來一場新的變革,甚至改變未來戰爭面貌,戰爭時空條件、戰爭主體、戰爭手段、戰爭方式方法都將發生深刻改變。通過大數據創建真正能夠自主決策和自主行動的無人作戰系統,以自主無人系統為主、逐漸降低對網絡依賴的“數據中心戰”即將出現。基于大數據的實時無人化作戰,將徹底改變以有生力量為主的傳統戰爭形態。
(轉發本公眾號文章,請注明來源于上海市軍民融合發展研究會公眾號)
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.