【智能军工】算法战：牵引美军人工智能军事化应用

2017 年 11 月 29 日 产业智能官

来源：解放军报

作者：陈航辉陆军指挥学院

美国《防务系统》网站近日披露，成立半年的美军算法战跨职能小组已经开发出首批4套智能算法。这些算法目前正在接受测试，预计很快将投入实战应用。算法战跨职能小组由今年7月卸任美国国防部常务副部长的罗伯特·沃克督建，是美国国防部为加快推进军事智能化建设设立的一个跨部门机构。首批算法的成功开发，不仅意味着该小组的工作已经走上正轨，更预示着美军智能化建设将从军种各自为战的无序状态向国防部“自上而下”有序引导的局面转变，标志着美军智能化建设逐步进入“快进”模式。

算法战概念，因何而生

算法战概念由罗伯特·沃克在今年4月首次提出。罗伯特·沃克是美国“第三次抵消战略”的“设计师”，以富有远见和善于创新闻名，因此该概念一经提出便备受关注。

事实上，算法在军事领域并非新事物。制导武器出现以来，算法一直发挥着关键性赋能作用。从坦克装甲车辆的主动防护系统到军用飞机的自主控制系统，再到“爱国者”防空导弹的防空反导系统，算法如今已成为大国主战装备的标配。严格地讲，算法本身的使用价值有限，只有与超算能力和大数据技术相结合才能产生魔力。事实上，算法、数据和计算能力是当前主流人工智能的三大要素，其中算法是人工智能的“大脑”。因此，算法战的实质是基于人工智能的“智能+”战争。

据了解，算法战跨职能小组当前的任务是使用计算机视觉算法从巨量视频信息中自动识别和分类可疑物体并发出预警。实际上，以算法为核心的人工智能具有广泛的军事用途。与人脑相比，它至少具有四大优势。

更快的速度。在冷兵器和机械化战争时代，战场制胜的法则通常是“大吃小”；在信息时代，战场制胜的法则是“快吃慢”。在超算能力的支撑下，人工智能的反应速度是人类的成百上千倍。2016年，美国辛辛那提大学研发的“阿尔法”智能软件，在模拟空战中操控三代机击败了由退役空军上校驾驶的四代机，主要原因是该软件的反应速度比人类快250倍。

更高的效率。人工智能运算速度快，可昼夜不停地运行，学习和工作效率远超人类，可大大节省时间和人力成本。摩根大通去年开发的一款智能金融合同解析软件，可在几秒钟内完成律师和贷款人员需要36万小时才能完成的工作。此外，与人类认知模式不同，人工智能软件掌握的知识可在不同系统间迅速复制转移。

更好的结果。在海量数据和超算能力支持下，人工智能的诊断和预测结果更加准确。埃森哲咨询公司的研究显示，机器学习能够更准确地预测库存水平，可使交货时间提高4.25倍，供应链效率提高2.6倍。伦敦帝国理工学院开发的医疗智能软件，诊断肺动脉高压的准确率为80%，比心脏病学家的平均水平高出20%。

更好的耐力。人工智能不受生理机能限制，可连续执行重复性、机械性任务。2016年9月，一架F-16战机在训练中达到8倍重力过载，导致飞行员失去知觉，幸亏机载“自动防撞地面系统”发现这一情况，在飞机撞击地面前自动将飞机拉起，避免了悲剧的发生。

俄罗斯总统普京曾说：“谁能成为人工智能领域的领导者，谁就将成为世界的统治者。”然而，当前的人工智能就像二战前的坦克，各国都明白它很重要，却不知道如何有效运用。2016年6月，美国国防科学委员会在《智能化夏季研究报告》中强调，智能化能够带来巨大的行动优势，五角大楼必须强化对智能化的作战牵引。算法战概念正是在这一背景下产生的，作用是牵引智能化技术从实验室走向战场，加快推进人工智能的军事化应用，拉大与对手的技术代差。

智能化建设，雄心多大

当前，美军情报信息收集能力与分析能力严重失衡，“数据信息多、可用情报少”的问题凸显。美国国家地理空间情报局局长罗伯特·卡蒂罗曾说，如果该局继续依靠手工方式筛选数据，未来20年需要雇佣800万名分析师！为此，算法战跨职能小组开发的首批智能算法将首先用于国防情报领域，以便将海量数据及时转化成可行动情报，从而更好地支持军事决策。

事实上，美军智能化建设的雄心远不止于此。根据美国国防部的规划，算法战跨职能小组主要扮演“探路者”角色，负责演示验证人工智能的军事效用，为后续大规模研发和应用奠定基础。当前，人工智能已经成为五角大楼的最优先投资领域。据沃克披露，在2017财年国防预算中，约有120亿至150亿美元用于人工智能和自动武器的研发。目前，在负责人工智能研发的5家美国联邦机构中，3家带有军方背景。据悉，美国国防部还将设立一个“机器学习中心”，负责将智能算法引入国家安全领域。

纵观美军各军种出台的智能化发展战略以及国防高级研究项目局等研发机构的人工智能开发项目，未来5到10年内美军智能化建设将聚焦于四大领域。

战场空间感知领域的智能化。重点是研发可识别网络攻击征候并发出告警的智能化代理人、具备感知功能的机载（车载、舰载）智能化系统，以及能够从缴获媒体中捕捉时间敏感型情报的智能化工具，用于解决战场感知面临的数据量大、复杂度高等难题，使指挥官实时掌握战场空间态势。

力量运用领域的智能化。美军认为，智能化能够提高力量运用的速度和精度，尤其适合在反介入/区域拒止环境中使用。例如，研发级联式无人水下运载工具，执行进攻性布雷、海上扫雷、诱饵投送等任务；开发异构化小型无人机集群，执行态势感知、通信干扰、认知电子战和目标打击任务，支援小规模战术部队行动。

防护领域的智能化。这方面主要涉及开发智能算法，用于在复杂电磁环境中自主协调和控制不同系统使用的频谱；研发无人水下运载工具，自主执行海上扫雷任务；开发自动化网络响应系统，控制网络武器的快速防御和交战。

后勤保障领域的智能化。重点是装备保障和物流配送两方面。装备保障方面，运用智能软件和云计算能力分析和预测装备维修保养需求，辅以3D打印技术，使保障模式从当前的“拉动式保障”向“推送式保障”转变。物流配送方面，发展预测性物流和自适应规划技术，开发自适应物流决策支持系统，提高物流行动的弹性和效率。

人机协同，“智能+”战争的最优解

2010年以来，在先进算法、超算能力和大数据技术的共同推动下，人工智能迎来了第三次发展浪潮。特别是2016年3月“阿尔法狗”击败前世界围棋冠军李世石后，人们惊叹人类智慧“最后的堡垒”已被攻破，人工智能将主宰世界。

诚然，人工智能可以显著增强人类的智力和感知力，但人工智能并非万能，不能也不应该取代人类决策。例如，人工智能的表现受到算法和数据的双重制约，一旦存在“脏数据”或算法遭到攻击，结果可能适得其反。此外，在复杂多变的动态环境中，人工智能的认知能力依然逊于人类，而且易遭敌电子哄骗和电磁网络攻击。

事实上，人机互动并非零和关系。实践证明，人机协同形成的“半人马模式”，能够产生1+1>2的效果，是打赢“智能+”战争的最佳选择。例如，使用智能软件判断淋巴结细胞是否含癌细胞的错误率是7.5%，人类病理学家的判断错误率是3.5%，而人机协同的错误率只有0.5%。正因为如此，美军把人机协同视为“第三次抵消战略”的技术支柱。

当前，美军各军种正竞相发展人机协同技术和作战概念。例如，陆军正加紧研发侦察机器人、货运机器人、排爆机器人等战术智能化装备，以此引导或伴随士兵行动。空军正重点推进“忠诚僚机”项目，通过运用智能化技术，让数架无人机配合F-35战机执行任务，自主伴飞的无人机扮演“千里眼”、“武器库”等角色，F-35战机飞行员使用数字助手控制无人机群。海军陆战队在新版作战构想中提出，要加快完善“有人-无人”协同概念，在未来登陆作战中让智能作战系统充当前锋和诱饵，陆战队员扮演“猎人”，实现智能作战系统与有人平台和陆战队员的高效协同。

在可预见的未来，人依然是整条作战链的“开关”，拥有最终开火权。与此同时，随着人工智能和人机融合技术的不断进步，人类战士主要扮演监督者角色，密切观察智能作战系统自主开展行动，必要时进入作战链进行干预。

当然，美军智能化建设并非一帆风顺，目前正面临技术、信任、法律、道德等一系列问题，但必须看到，美军在智能化建设方面已经抢占了先机，过去几年一直在进行技术和理论准备，一旦统一认识后集中发力，美军智能化建设将全面提速，整体作战能力将大幅跃升。

军事智能：坚持突出人的主导作用

来源：学习时报

作者：张凤坡黄巍

党的十九大报告指出：“加快军事智能化发展，提高基于网络信息体系的联合作战能力、全域作战能力，有效塑造态势、管控危机、遏制战争、打赢战争。”把加快军事智能化发展写进党的报告，体现了党中央、习近平主席对发展军事高科技的高度重视，势必推动军事智能化向更高更精更尖的方向快速前进。

军事智能是人工智能的一个分支，无论怎样前沿的军事智能，都是人类探索研究发明的结果，必须也理应始终受到人类的控制。而事实上，人工智能能否始终臣服于人类，一直备受质疑。美国著名科幻作家艾萨克·阿西莫夫在1942年发表的作品《我，机器人》中明确提出“机器人学三定律”，要求机器人忠于人类、保护人类，这虽然是一个文学概念，但却是人类最早提出人工智能存在摆脱人类控制可能的担忧。实际上，人工智能发展到一定阶段，其能力确实大大超乎人类意料。比如观察、分析能力，快速计算能力，下定决心能力等，这些能力人类远不及人工智能。

战场机器人

人类在探索研究人工智能的道路上也一直与自己的产品进行智力较量。1997年5月11日，IBM“深蓝”的电脑击败了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫的人脑，证明了在有限的时间里“计算”可以战胜“算计”；2016年、2017年的人机围棋大战，更加证实了人工智能的巨大魔力。在军事领域，从海湾战争到叙利亚危机，美国、俄罗斯都派出了高度智能化的战场机器人参与战争，这些机器人深入核心战区近距离侦察，然后分析战场情况，将数据提交给后方的指挥部下达军事行动决心。

科技是核心战斗力，人工智能是核心军事科技。加快军事智能化发展，提高打赢战争、遏制战争的能力，是各国在军事科技中追求的重中之重。我们看重军事智能，主要是因为军事智能化可以让人类的战争产生倍增效应，实现这一目标的前提就是，军事智能必须要接受人类的控制和指挥。有些人可能不解，再高级的武器也得由人类操作，再先进的科技也是由人类发明，人工智能还会不受人类控制？其实，这种可能确实存在。

著名物理学家霍金预测说：“人类在地球上的寿命将只剩下一百年。”霍金这句话不是说一百年后人类就会在地球上消失，而是随着人工智能的发展，机器将不再仅仅是辅助人类的工具，而会在认知性任务的指挥和管控上彻底取代人类。再能“算计”的人类也算不过会“计算”的智能技术，智能产品一旦摆脱了人类控制，必然会给人类带来许多意想不到的麻烦。

军事智能化程度越高，代替人类完成的任务就越广泛。对于多数国家来说，军事智能还仅仅处于起步阶段，即使军事智能发展较快的国家，受美国第三次抵消战略影响，也希望在军事智能上实现突飞猛进。任何事情都有两面性，如果仅满足于推动军事智能发展，而不注重把人的因素牢牢镶嵌在军事智能指挥运用的中心环节，人类必将会付出惨重代价。

人工智能赛博物理操作系统

AI-CPS OS

“人工智能赛博物理操作系统”（新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）分支用来的今天，企业领导者必须了解如何将“技术”全面渗入整个公司、产品等“商业”场景中，利用AI-CPS OS形成数字化+智能化力量，实现行业的重新布局、企业的重新构建和自我的焕然新生。

AI-CPS OS的真正价值并不来自构成技术或功能，而是要以一种传递独特竞争优势的方式将自动化+信息化、智造+产品+服务和数据+分析一体化，这种整合方式能够释放新的业务和运营模式。如果不能实现跨功能的更大规模融合，没有颠覆现状的意愿，这些将不可能实现。

领导者无法依靠某种单一战略方法来应对多维度的数字化变革。面对新一代技术+商业操作系统AI-CPS OS颠覆性的数字化+智能化力量，领导者必须在行业、企业与个人这三个层面都保持领先地位：

重新行业布局：你的世界观要怎样改变才算足够？你必须对行业典范进行怎样的反思？
重新构建企业：你的企业需要做出什么样的变化？你准备如何重新定义你的公司？
重新打造自己：你需要成为怎样的人？要重塑自己并在数字化+智能化时代保有领先地位，你必须如何去做？

AI-CPS OS是数字化智能化创新平台，设计思路是将大数据、物联网、区块链和人工智能等无缝整合在云端，可以帮助企业将创新成果融入自身业务体系，实现各个前沿技术在云端的优势协同。AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量与行业、企业及个人三个层面的交叉，形成了领导力模式，使数字化融入到领导者所在企业与领导方式的核心位置：

精细：这种力量能够使人在更加真实、细致的层面观察与感知现实世界和数字化世界正在发生的一切，进而理解和更加精细地进行产品个性化控制、微观业务场景事件和结果控制。
智能：模型随着时间（数据）的变化而变化，整个系统就具备了智能（自学习）的能力。
高效：企业需要建立实时或者准实时的数据采集传输、模型预测和响应决策能力，这样智能就从批量性、阶段性的行为变成一个可以实时触达的行为。
不确定性：数字化变更颠覆和改变了领导者曾经仰仗的思维方式、结构和实践经验，其结果就是形成了复合不确定性这种颠覆性力量。主要的不确定性蕴含于三个领域：技术、文化、制度。
边界模糊：数字世界与现实世界的不断融合成CPS不仅让人们所知行业的核心产品、经济学定理和可能性都产生了变化，还模糊了不同行业间的界限。这种效应正在向生态系统、企业、客户、产品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量通过三个方式激发经济增长：

创造虚拟劳动力，承担需要适应性和敏捷性的复杂任务，即“智能自动化”，以区别于传统的自动化解决方案；
对现有劳动力和实物资产进行有利的补充和提升，提高资本效率；
人工智能的普及，将推动多行业的相关创新，开辟崭新的经济增长空间。

给决策制定者和商业领袖的建议：

超越自动化，开启新创新模式：利用具有自主学习和自我控制能力的动态机器智能，为企业创造新商机；
迎接新一代信息技术，迎接人工智能：无缝整合人类智慧与机器智能，重新
评估未来的知识和技能类型；
制定道德规范：切实为人工智能生态系统制定道德准则，并在智能机器的开
发过程中确定更加明晰的标准和最佳实践；
重视再分配效应：对人工智能可能带来的冲击做好准备，制定战略帮助面临
较高失业风险的人群；
开发数字化+智能化企业所需新能力：员工团队需要积极掌握判断、沟通及想象力和创造力等人类所特有的重要能力。对于中国企业来说，创造兼具包容性和多样性的文化也非常重要。

子曰：“君子和而不同，小人同而不和。” 《论语·子路》云计算、大数据、物联网、区块链和人工智能，像君子一般融合，一起体现科技就是生产力。

如果说上一次哥伦布地理大发现，拓展的是人类的物理空间。那么这一次地理大发现，拓展的就是人们的数字空间。在数学空间，建立新的商业文明，从而发现新的创富模式，为人类社会带来新的财富空间。云计算，大数据、物联网和区块链，是进入这个数字空间的船，而人工智能就是那船上的帆，哥伦布之帆！

新一代技术+商业的人工智能赛博物理操作系统AI-CPS OS作为新一轮产业变革的核心驱动力，将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量，并创造新的强大引擎。重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节，形成从宏观到微观各领域的智能化新需求，催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。引发经济结构重大变革，深刻改变人类生产生活方式和思维模式，实现社会生产力的整体跃升。