面向未来军事行动的人工智能、数据、太空、高超音速和量子技术：北约的技术推动力

当前的安全形势带来了无数挑战，从国家和非国家行为体到网络威胁、恐怖主义和混合战争。为了驾驭这种复杂的环境并确保为未来做好准备，北约正在有可能在未来几十年重塑军事行动的新兴颠覆性技术（EDT）。北约向利用人工智能（AI）、数据分析、太空能力、高超音速和量子计算的战略转变。

今天全球面临着一个危险、不可预测和多变的安全环境，面临着来自所有战略方向的生存挑战和威胁，包括国家和非国家行为体、近距离军事力量、网络威胁、太空、恐怖主义、混合战争以及信息作战、卫星。要在广泛的潜在行动中对当前和未来需求做出反应，需要在当前需求和未来几十年的需求之间取得微妙的平衡。

英国联合部队司令部前司令理查德-巴伦斯强调了第四次工业革命技术对战争的变革性影响。数据、处理、连接、人工智能、机器人和其他创新技术的融合将重新定义冲突的本质，这就要求快速采用和改造民用部门的技术，使其应用于军事领域。军事转型在很大程度上将是在颠覆性的军事应用中快速采用和改造源自民用部门的技术和方法......现在，军事成功的未来将由那些构思、设计、建造和运营基于信息技术的组合以提供新的战斗力的人所拥有。

新兴和颠覆性技术 (EDT) 路线图

要想做到这一点，首先要清楚地了解科技领域，特别是新兴技术和颠覆性技术（EDT）的促进作用和破坏作用。2019年10月，英国国防部长批准了新兴和颠覆性技术（EDT）路线图，以推动在关键技术领域开展工作，并能够考虑这些技术对威慑和防御、能力发展、法律和道德规范以及军备控制方面的影响。

北约科技组织已经确定的技术颠覆的关键领域，包括数据、人工智能（AI）、自主、太空、高超音速、量子、生物技术和材料。这些技术有望通过提供知识和决策优势、利用新出现的可信数据源以及适应以分布式和全球可用技术为特征的未来安全环境，提高作战效率。

北约在报告中指出，新兴颠覆性技术（EDT）主要分为四大主题：智能、互联、分布式和数字化。

智能：跨技术领域的综合集成人工智能、分析和决策能力。
- 自主：人工智能支持的自主系统，能够在一定程度上自主决策。这种自主系统可以是机器人系统、平台系统或（数字）代理系统。
- 人文智能：心理-社会-技术系统的无缝整合，支持增强的人机协作和协同行为。
- 知识分析：探索大型数据集和高级数学的先进分析方法（包括人工智能），以提供迄今为止不切实际的见解、知识和建议。
互联：利用重叠的真实和虚拟领域的网络（或网状），包括传感器、组织、机构、个人、自主代理和进程。
- 可信通信：利用分布式账本技术（如区块链）、量子密钥分配（QKD）、后量子加密技术和人工智能网络代理等技术，确保可信的互动和信息交换。
- 协同系统：开发混合（物理或虚拟）的复杂系统，从而创建新颖的生态系统（如智慧城市）。
分布式：分布式和无处不在的大规模传感、存储、计算、决策、研发。
- 边缘计算：将存储、计算和分析/人工智能嵌入到靠近信息源的代理和对象中。
- 泛在传感：嵌入低成本（或低成本）传感器，在人类-物理-信息领域创建大型传感器网络。
分散式生产：利用人工智能辅助设计、新型材料和（混合材料）3D/4D 打印技术，支持及时本地数字制造和生产。
- 大众化科技：降低设计和生产成本、提高计算能力和广泛提供科技信息，将促进创新和新科学的产生。
数字化：融合人类、物理和信息领域，创造新的生理、心理、社会和文化现实、心理、社会和文化现实。
- 数字孪生体：物理、生物或信息实体的数字模拟体，以数字方式（通常是近乎实时地）与原始实体相连接，支持预测分析、实验和评估。
- 合成现实：在整合心理-社会-技术系统的基础上，创造新的认知或物理现实。这种现实可以是增强的、虚拟的、社会的或文化的。

颠覆性影响最有可能通过电子技术的组合以及它们之间复杂的相互作用而产生。预计以下协同作用和相互依存关系将对未来军事能力的发展产生重大影响：

数据-人工智能-自主：自主性、大数据和人工智能的协同组合，利用智能、广泛分布和廉价的传感器以及自主实体（物理或虚拟），将利用新技术和新方法产生潜在的军事战略和作战决策优势。
数据-人工智能-生物技术：人工智能与大数据的结合将有助于设计新药、有目的的基因改造、直接操纵生化反应和活体传感器。
数据-人工智能-材料：人工智能与大数据的结合将有助于设计具有独特物理特性的新材料。特别是，这将支持二维材料的使用和新颖设计的进一步发展。
数据-量子：在 15-20 年的时间里，量子技术将通过显著增强传感器能力、安全通信和计算能力，提高 C4ISR 数据收集、处理和利用能力。
太空量子：在量子密钥分发通信的推动下，天基量子传感器将成为适合部署在卫星上的一种完全不同的传感器。量子传感器所支持的日益商业化、更小、更低功耗、更灵敏和分布更广的天基传感器网络，将在 20 年内成为未来军事 ISR 架构的一个重要方面。
太空-超音速-材料：要充分利用太空和高超音速环境，就必须开发奇特的材料、新颖的设计、小型化、储能、制造方法和推进力，从而降低成本、提高可靠性、改善性能并促进廉价的按需定制系统的生产。

北约重点关注的五个关键领域：

人工智能（AI）：

人工智能和数据分析将彻底改变决策过程。通过快速分析庞大的数据集，人工智能驱动的系统可以提供可操作的见解，增强对态势的认识和情报搜集。这种能力使部队能够预测并有效应对新出现的威胁，提高战场作战效率。

彻底改变决策：人工智能算法可以分析大量数据，识别模式和威胁，支持在战场上做出更快、更明智的决策。
增强态势感知：由人工智能驱动的系统可以融合来自不同来源（卫星、无人机、传感器）的数据，以创建战场环境的综合图景。
自主系统：人工智能在开发和部署自主车辆、无人机（UAV）和其他自主武器系统方面发挥着至关重要的作用。

大数据和数据分析：

从信息中提取洞察力：收集、存储和分析海量数据的能力对于获得战略优势至关重要。
网络安全问题：随着对数据驱动行动的依赖程度增加，数据安全变得更加重要。强有力的网络安全措施对保护敏感信息至关重要。
互操作性：不同部队之间有效共享和分析数据对于协调行动至关重要。

太空能力

太空能力在现代军事行动中发挥着关键作用，可实现导航、通信和侦察等重要功能。北约重视空间技术，旨在加强抵御天基威胁的能力，同时利用卫星系统加强行动协调和信息共享。

太空领域感知：

确保太空资产安全：军事活动越来越依赖于全球定位系统和通信卫星等天基基础设施。保护这些资产不受干扰或攻击至关重要。
监测威胁：天基传感器可提供有关敌方活动和导弹发射的重要情报。
确保进出自由：强调确保自由、开放地进入太空的重要性。

高超音速武器：

高超音速武器的出现带来了新的挑战和机遇。这些高速机动的武器有可能躲避现有的防御系统，因此有必要开发强有力的防御措施。此外，各国正在探索高超音速武器的进攻能力，以便在日益复杂的安全环境中保持战略威慑力。

下一代威胁：高超音速武器的飞行速度极快，给传统防御系统带来了巨大挑战。
威慑与防御：发展高超音速能力可以威慑对手，并有可能提供防御对策。
军备控制方面的考虑：高超音速武器的研发和部署引发了对武器升级和潜在军备竞赛的担忧。主张负责任地开发和部署这些武器。

北约秘书长延斯-斯托尔滕贝格强调了技术创新对于保持北约威慑和防御优势的重要性。北约制定了新兴和颠覆性技术（EDT）路线图，以指导北约在关键技术领域的工作，解决对能力发展、法律和道德规范以及军备控制方面的影响。报告强调了数据、人工智能、自主、太空和高超音速等技术发展的颠覆性，预计这些技术将在未来五到十年内对军事能力产生重大影响。此外，量子、生物技术和材料等新兴技术将在更长的时间框架内影响军事技术，需要仔细考虑和调整。