人工智能技术在军事及后勤领域的应用研究∗

人工智能技术的飞速发展令其成为军事领域应用的热门技术之一，人工智能技术为军事后勤领域提供更好发 展条件的同时，也对其提出更高要求。论文先分析了当前人工智能技术在军事领域的发展方向，阐述了在军事后勤领域关 于人工智能技术的运用，提出对智能化后勤进一步发展的启示，要想在未来战争中占据优势，必须合理地在提高监控、后勤 保障、态势感知以及网络作战等方面将人工智能技术积极多元的运用起来。

1. 引言

人工智能技术在大数据时代的飞速发展，已经 渗透到了医疗保障、物流运输、教育服务、数据通 信、智能汽车、智能监控及工业应用等各行各业，彰 显出了人工智能作为新兴科技的价值和发展潜 力［1］ 。此外，在军事领域人工智能技术发挥着不可 替代的作用，例如网络通信安防、智能文件管理、智 能识别以及情报分析等［2］ 。推动人工技术更新迭 代的重要因素之一是其带来可观的经济效益，人工 智能技术在市场上的发展趋势一直高居不下，为市 场创造出不可估量的财富，截止2019年底，数据显 示我国实体经济产业在人工智能板块的规模高达 570亿元。近年来，人工智能技术的运用在不知不 觉中改变了国民的生活，对于军事领域来说，更加 需要利用人工智能技术为军队提供支撑［3］ 。美国 第 45 任总统特朗普在 2020 年初批准了一项法规， 限制所有关于人工智能类的软件出口，其中包括各 种无人机、卫星和传感器以及能够自动识别军用、 民用目标的软件，这一举措就是为了阻止其他国家 利用美国相关技术，研制出功能更强、水准更高、成 本更低的军事领域人工智能产品［4］ 。从中不难看出，人工智能技术已是当前各个国家大力发展的对 象，人工智能技术运用的成败在未来战争中将成为 军队能否取得制胜先机的关键要素之一［5］ 。

2 人工智能技术在军事领域的应用发展方向

自人工智能问世后，这几十年的时间中有不少 专家都在研究、分析人工智能可以代替人类工作的 可能性，其中以 CarlB.Frey 和 MichaelOsborne 两位 学者牵头的“TheFutureofEmployment”研究最具代 表性，如表 1 所示，罗列了部分军地部分工种岗位 被人工智能替代的可能性。 表 1 虽然只是对部分和军事领域类似的工种 进行了预测，但是也不难看出人工智能在军事领域 的发展方向。人工智能对于指挥、管理的工种替代 可能性较小，对于部分支援、保障类的工作任务可 替代性就比较高一些。人工智能已经是现代战争 中和未来战争中不可或缺的一部分［7］ ，当前人工智 能在军事领域的发展方向，可以大致概括为以下几 个方面。

1）作战平台

人工智能在军事领域的应用一直以来受到各 界关注，各国在陆、空、海以及太空等其他系统中大 量的融入人工智能技术［8］ 。利用人工智能技术可 以开发出更加高效、减少人工操作的智能化战争系 统，除此之外在减少人工维护的工作量同时，还提 高了战争系统各方面的性能，未来随着技术的发 展，或许还能够自动与高速武器开展协同工作。

2）网络安全

在整个军事系统里，最容易遭到恶意攻击的无 疑是网络系统，一旦受到攻击，有可能军事系统会 受到破坏，一些重要、机密的信息也可能会丢失。在网络安全这一板块配置人工智能系统不仅可以 保护计算机以及各个程序、数据不被恶意访问，还 可以利用人工智能技术开发对应的反击程序来应 对这些非法攻击。

3）目标识别

目前许多研究人员为了提高在复杂的作战环 境中对于目标识别的精准度在不断地朝着开发人 工智能技术。利用这项技术可以让军队在分析文 档信息、数据或者其他非结构化内容的时候，更加 深层次地理解潜在作战领域的可能性，同时还可以 提升军事系统识别目标位置的性能。正在开发人 工智能技术以提高复杂战斗环境中目标识别的准 确性。这些技术使军队能够通过分析报告、文档、 新闻提要和其他形式的非结构化信息来深入了解 潜在的作战领域。此外，目标识别系统中的人工智 能提高了这些系统识别目标位置的能力。支持人 工智能的目标识别系统的能力包括基于概率的敌 人行为预测、天气和环境条件汇总、潜在供应线瓶 颈或漏洞的预测和标记、任务方法评估以及建议的 缓解策略。例如，DARPA（美国国防部高级研究计划 局）在 激 烈 竞 争 环 境 中 的 目 标 识 别 和 适 应 （TRACE）计划使用了机器学习技术在合成孔径雷 达（SAR）图像的帮助下自动定位和识别目标。

4）态势感知和威胁监控

在军事战争中除了要及时收发数据信息以外， 在强对抗环境下还要预处理之前所收集的信息，分 析、整理具有价值的数据，利用信息整合形成情报 优势。情报信息涵盖了多方面的数据内容，例如电 子情报、地理空间情报、开源情报、全动态视频、音 频、社交媒体等方面。这些情报信息在数据中心进行存储，可以通过索引搜索出相关的内容，发送这 些数据实现数据共享。人工智能实时对这些数据 进行先进分析，将通知和警告发送到设备上，分析 人员在进行反馈。在向指挥官发送信息时，指挥官 可以根据这些数据，分析态势、及时判断敌方的作 战部署，从而做到真正意义上的知己知彼，感知战 场动态。以人工智能为基础的情报收集系统如图 2所示。

把人工智能技术作用到执行 ISR（情报监控） 任务中可以通过两个方面进行。一方面是将人工 智能技术运用到无人机、无人驾驶领域［9］ ，这一部 分的运用主要是为了解决在极端、恶劣的天气、环 境影响下任务执行不会受到影响，从而更好地协同 工作、辅助部署部队。另一方面是用人工智能来分 析和处理数据信息。在人工智能系统中，可以通过 预设的功能来查找无人机侦察视屏里出现的一些 异常画面，识别目标。如果让人类去负责这一部分 的操作，不仅会耗费时间，并且效率也不高，但是利 用人工智能技术就可以在短短的几小时内完成这 些任务。

5）战斗模拟与训练模拟

战斗模拟与训练模拟与训练是一个多学科领 域，它将系统工程、软件工程和计算机科学结合起 来构建计算机模型，使士兵熟悉在军事行动中部署 的各种作战系统。美国正在将越来越多的投资应 用于模拟和培训。美国海军和陆军都在进行战争 分析［10］ ，这促成了一批数字孪生传感器模拟程序的 启动。美军目前已经招募 Leidos、SAIC、AECOM和 OrbitalATK等公司来支持其相关研究计划。图3展 示了 KWM 公司所研发的一款战斗模拟方舱，该方 舱具备适用于武器制造商的模拟系统，通过全景仿 真可将载具全组人员完全纳入模拟流程，能够提供 逼真的战斗体验，该方舱模拟练习时能提供高达每 练 1000 次 CGF（兵力生成计算），可以实现指挥控 制系统和无线电电路的仿真，能够通过设备联网进行营连排三级训练以及综合武器射击模拟。图 4 展示了该方舱所模拟出的效果。

6）智慧勤务

美国在 2018年的时候就提出要重视利用计算 机技术实现军事后勤的改变，其中最为重视的就是 数字化手段对于智能化后勤发展的影响。美国在 军事价值链上沿用了传统的数据（data）、信息（in⁃formation）、知识（knowledge）、智慧（wisdom）体系， 尝试把大量的后勤数据转换成DIKW体系，以此来 完成装备后勤保障决策，DIKW体系如图5所示。

智能化后勤在智能化战争的环境中可以进一 步和作战系统进行协作。通过信息化手段更加仔 细、精准地将后勤的物资进行分类管理和统计，其 中，最主要的是可以实时分析战场情况，捕捉到潜 在的数据信息，将这些内容提供给指挥员，帮助他 们做出决策。如果各种条件允许的情况下，甚至可 以根据当前战况分析直接给出最佳作战方案，此时 智能化后勤是作战系统下的子模块之一。

4 人工智能技术在军事后勤的具体应用

4.1 综合情报感知

综合情报感知涵盖了人员信息、物资信息、战 场信息、武器装备信息这四个方面［11］ 。人员信息感 知实现了对后勤资源的精准调度，其具备的能力除 了可以收集战场上士兵的移动轨迹和位置外，还具 备伤员定位搜救和情况远程回送的功能；物资信息 感知具备支撑物资管理、查询等功能，实现了军需 物资从生产到使用的整个过程跟踪与监控这一目 标，物资信息包含了像枪弹、燃料、药品等各种军需 物资在运输和使用过程中其状态数据内容的收集 和处理；战场信息感知实现了对于敌方在战场上的 部署、行动、武器装备这类信息的收集和发送，为部 队在定位敌方目标以及评估敌方战斗力等方面提 供数据支撑；武器装备信息可以实现各类武器装备 位置、武器使用状态、各个设施的信息收集，可以在 部队武器装备、设施方面为部队提供支持，如图 6 展现了一种全资产可视系统。

4.2 智能设施控制

人工智能在军事后勤领域的运用主要体现在 监控板块，简单来说，智能设施控制就是可以远程 监视与控制军用智能化设施、装备，像无人机、无人 驾驶、自动化控制系统等军用智能设施（图 7）。利 用智能设施中的传感器系统实现对设施的远程监 视，利用智能设施的控制器和处理器传输的指令和 程序实现对自动化执行任务的远程控制。目前军 队也在这一方面开展相关研究，使用人工智能轻松 检测军用舰队组件异常并快速分析故障原因；使用 无人驾驶汽车按照设定好的地面补给［12］ ，规划一线 战场和部队基地进行物资等资源补给，从而降低后 勤补给部队人员在战场上可能面临的风险，同时减 少运输成本及优化人力操作的工作，如美国陆军与 IBM公司合作，使用Watson人工智能平台来帮助预 先识别Stryker战车的维护问题等。

4.3 战伤医疗救护

在现实战争现场中，受伤的士兵大部分无法第一时间获得医疗援助，一是因为伤员的受伤程度远 远超出了现场医护人员的救治能力范围，二是有可 能因为该片区医护人员数量配备不足。所以在战 场上要先对受伤的士兵进行分类，受伤较为严重的 士兵应该最先得到医疗救护。因此人工智能技术 为医疗救助开辟了新领域，美国的远程医疗与先进 技术研究中心与CR（组合变量）分析公司在军事医 疗领域开展合作，研发自动加固战斗伤员护理系 统，该系统主要是针对战场上伤员的诊断和指令， 但是就目前的技术发展限制，该系统还没有完全独 立出来成为一个完整的自动医疗救助系统，更像是 一款智能软件，它能辅助医护人员诊断伤员的受伤 情况，监测伤员身体情况并且及时为病人提供治疗 服务。同时，为了更好地在远程手术以及人员疏散 活动中给人类士兵提供保障服务，美国特别重视将 人工智能技术与机器人手术系统（RSS）及机器人 地面平台（RGP）进行集成，在恶劣的环境下，利用 人工智能配置的医疗系统可以分析、整理出军人的 历史病例辅助医生进行治疗等。

4.4 信息分析融合

信息分析与融合能力包括多级信息融合与综 合信息统计分析。在战场上，将伤员的地理位置、 移动轨迹以及心跳速率等信息进行融合，从而分 析、判断伤员的受伤情况是否严重，利用多类型传 感器将声音、光照、电磁、心率等产生的信息进行融 合；战场上想要更加精准的判别敌方的行动部署等 信息，就要对战场上敌方士兵、人员或者设备的活 动轨迹以及武器装置的类型这类信息进行融合、分 析，帮助指挥员更准备判断当前战场上的态势。

5 启示

5.1 智能化战争模式改变后勤保障理念

智能化战争将成为未来战争中的核心部分，而 后勤保障部分的服务对象也将是各种智能化作战 装备所构成。在智能化战争中，其以“灵活”为核心 的工作机理也将替代之前战争中以“快”为核心的 理念［13］ ，因此给传统的后勤保障系统带来了挑战， 后勤系统要不断调整各个模块下的功能需求，以适 应智能武器装备的快速改变，不断地推动后勤朝着 智能化的趋势发展。 当前智能化战争要求后勤保障的领域广、内容 多、方法多、对象多元化以及时效性高等，所以必须 利用新一代计算机技术和智能技术搭建一套完整 的后勤保障体系，满足资源可视化、可控化，可以自 动生成作战方案的现实需求。不难想象，在未来战 争中或许国家会投放大量的无人机、机器人等智能 化武器到战场上，因此就会有大量的任务分配给后 勤保障模块，例如装卸任务、物资运输、战地医疗服 务和装置维修等等。利用人工智能技术分析、整理 繁杂的后勤保障需求，在进一步分析解刨当前作战 环境、条件后，可以更加高效地去组织开展智能化 后勤保障的行动。

5.2 智能化后勤需要高新技术支撑赋能

在各国分别颁布了关于人工智能技术、大数据 等国防战略相关条例后，我国在 2017 年也发布了 《新一代人工智能发展规划》，该规划中详细的向人 们展示了人工智能技术将在医疗保障、物流运输、 教育服务、智能汽车、智能监控各行各业发光发 热。智能化后勤装备在当前战争中已经显露锋芒， 例如炒菜机器人、无人机运输、无人值守机房等，从 传统装卸、运输物资等方面延伸到了工程保障和生 化探测等领域，其功能多维度发展。 新一代计算机技术的发展，云计算、物联网技 术和机器学习等技术作用到军事领域，可以更加精 准地保障作战部队，搭建起多方位保障体系，在无 人操作的环境下实现作战以及保障任务。虽然目 前技术还需要不断发展，但是在解决这些技术问题 后，智能机器人医生、智能运输配送等技术将真正 走向战场上，执行各种复杂且难度大的任务。

5.3 后勤智能化建设依赖配套发展途径

从当前人工智能技术在我国装备后勤的应用 来看，为了更好建设智能化后勤，适应未来战争需 求，可以首先从以下途径开展： 1）颁布相关条例，统一标准。现有的一些装备 数据相关条例以及标准大部分都是有战区等自行 制定的，缺少规范、统一的条例，导致在后勤装备管 理维修过程中许多数据记录留档过于简单，导致数 据记录不够精准，在后面的分析过程中会降低数据 的可靠性。因此需要制定统一的标准，加强顶层设计，给人工智能技术的运用打下基础。 2）构建、完善信息系统。当前现有的装备系统 功能不一、种类繁多，每个系统的标准规范都有所 差别，导致信息系统在数据共享、联通性能方面较 差，致使大部分数据都没有完全发挥其作用。为了 更好地发挥后勤装备数据的优势，推动智能化后勤 装备系统的建设，必须要搭建、整合统一的信息系 统平台。 3）加强军地合作。将后勤系统和人工智能技 术等高新技术结合发挥军地融合的优势，解决后勤 管理系统在记录记录、传输、存储、分析数据的过程 中出现的各类疑难杂症，促进智能化后勤装备体系的构建。

6 结语

随着计算机技术发展进程的不断推进，我国也 更加重视计算机技术在军事领域的运用和研究，物 联网技术、大数据、云计算以及人工智能技术也将 成为我国军事研究的重点技术之一。这些技术的 运用可以更好地保障作战部队，实现在无人操作的 环境里完成所要执行的任务，丰富、扩展智能化后 勤的保障手段。由此可见，信息化、智能化的战争 是未来战争的主要核心部分，必须合理地将人工智 能技术运用起来，在提高监视、后勤保障、态势感知 以及网络作战等方面加强人工智能技术的运用与 研究。目前在军事领域，人工智能技术的运用还需 要我们长时间的研究、分析和总结，所以我们更要 紧抓这场计算机技术的改革，在技术实现和加强战 略合作两方面进行研究，为了提高我国的国防实力将人工智能技术更加深入地利用到未来战争中。