推荐!【中文版】《人工智能和仿真技术在军事决策中的作用》北约技术报告

2022 年 8 月 20 日 专知

摘要

军事决策在不同的领域--陆地、海洋、空中、太空和网络--以及不同的组织层面--战略、作战、战术和技术上发挥着关键作用。建模和仿真被认为是支持军事决策的一个重要工具,例如,生成和评估潜在的行动方案。为了成功地应用和接受这些技术,人们需要考虑到整个决策 "系统",包括决策过程和做出决策的指挥官或操作员。

人工智能技术可以以各种方式改善这个决策系统。例如,人工智能技术被用来从(大)数据流中提取观察结果,自动建立(物理/人类/信息)地形模型,产生对未来事件和行动方案的预测,分析这些预测,向人类决策者解释结果,并建立人类决策者的用户模型。

对于所有这些应用,人工智能技术可以在不同的情况下被使用,并且已经开始被使用,因此有不同的要求。在本文中,我们概述了人工智能技术和模拟在决策"系统"中的不同作用,目的是在我们的社区中促进对人工智能的综合看法,并为用于军事决策的各种人工智能研发奠定基础。

1.0 引言

军事决策有多种形式。它发生在不同的领域--陆地、海洋、空中、太空、网络--以及不同的组织层次[7]。例如,在战略层面上,决策是否以及何时在一个特定的作战区域内开始一项军事任务。在作战层面上,联合部队指挥官决定为某项行动分配哪些军事要素,并指定在具体行动中寻求的预期效果。在战术层面上,例如,海上任务组的反空战指挥官决定由哪艘护卫舰来应对来袭的威胁。最后,在技术层面上,要决定在什么范围内使用什么武器来消灭对手。

建模和仿真被认为是支持这些现场决策过程的一个重要工具(例如,见[3]的清单)。它提供了一种理解复杂环境和评估潜在行动方案有效性的手段,而不必使用现场测试。因此,借助于建模和模拟可以更安全、更便宜、更快速,而且可以更容易地测试不同的操作方式。此外,对于战场上的军事行动来说,广泛地试验军事行动应该如何进行,甚至可能在道德上不负责任。因为,在指挥官可以决定不继续按照同样的战术行动之前,就已经产生了意想不到的效果。

现代建模和仿真经常得到人工智能(AI)技术的支持。例如,用于仿真单个节点、组织和社会行为模型(见一些背景资料[13][4]),以获得对对手合理和可能行为的洞察力。在这种行为洞察力的基础上,可以为许多决策层面的军事行动设计提供智能分析和决策支持。此外,人工智能技术被用来构建这些模型,与这些模型互动,并迅速分析大量的模拟结果数据。这里的技术进步非常多,例如,使用机器学习来构建更真实的行为模型[11],改善人机协作[5],对大量的模拟数据进行理解[10]。然而,人工智能技术只有在对决策者有用的情况下才能也应该被用于军事决策。这意味着,只有在决策质量提高或决策过程变得更容易的情况下,才应将人工智能技术(在建模和仿真中)整合起来。

成功应用和接受用于决策支持的模拟仿真--可能建立在人工智能技术之上--取决于与主要军事决策过程的互动和不断学习([1])。决策者和分析员应该知道如何提出正确的输入问题,以便通过建模和仿真来回答。然后,这些问题应该通过建模和仿真研究转化为正确的输出答案。因此,在各种互补的人工智能技术的支持下,应该对军事决策过程和军事模拟之间的互动有一个广泛、全面的看法,并服从不同的功能要求。在本文中,我们概述了由人工智能技术支持的军事仿真在决策"系统"中的不同作用,目的是在我们的社区内促进对人工智能的综合看法,并为军事决策的各种人工智能研发奠定基础。

2.0 基于仿真的军事决策

如引言所述,决策发生在不同的领域和不同的组织层面。在这里,我们提出了一个决策系统的示意图,以提供一个关于如何通过仿真来支持决策的一般见解。这一观点(图1)来自于对多个决策过程的分析,如联合定位[5]、作战计划[7]、海上反空战[1],并与著名的OODA环[8]相结合。该观点中的元素解释如下。

图1:由建模和仿真支持的军事决策周期的系统观点。


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