将超大规模人工智能融入国防建模与仿真(M&S)对于提高战略和作战能力至关重要。本文将探讨超大规模人工智能如何通过提供前所未有的准确性、速度和模拟复杂场景的能力来彻底改变国防建模与仿真(M&S)。美国和中国等国家在采用这些技术方面走在前列,并取得了不同程度的成功。要最大限度地发挥超大规模人工智能的潜力,就必须解决一些关键挑战,如封闭网络、长尾数据、复杂决策和专家短缺等。未来的方向强调采用国内基础模型、投资各种 GPU / NPU、利用大技术服务以及使用开源软件。这些举措将增强国家安全,保持竞争优势,促进更广泛的技术和经济进步。有了这一蓝图,韩国就能加强国防能力,在现代战争的新兴威胁面前保持领先。
图 1:韩国国防部使用的生成式人工智能示例图。
近年来,随着全球安全威胁的演变,将人工智能融入国防 M&S 至关重要。模拟复杂场景的能力至关重要,而人工智能凭借其先进的算法可以彻底改变国防 M&S 系统。这些系统可提供前所未有的准确性和速度,从而做出更好的战略决策。更好的结果可确保更高的国家安全,因此必须领先于对手。人工智能驱动的模型可以精确预测敌人的动向,而加速模拟则可以实现实时决策。更强的计算能力可支持复杂的分析,而数据驱动的洞察力可改善战术反应。此外,人工智能还能有效简化资源分配。
世界各国正在认识到人工智能在国防中的战略重要性。美国(U.S.)、中国、日本、欧盟和英国等国家都制定了全面的人工智能战略,强调人工智能在现代战争中的作用。韩国(ROK)也宣布了采用人工智能保持竞争力的国防人工智能战略。国防战略正在迅速演变,人工智能一体化现已成为全球优先事项。落后会带来严重后果,尤其是随着人工智能应用步伐的加快。因此,随着全球对人工智能技术的投资不断增加,早期采用者将获得显著优势。
最近,许多国家已经利用人工智能来解决传统国防 M&S 中以前未曾探索过的领域。这种整合不仅解决了未知的挑战,还将以前需要大量人工和时间的任务自动化。例如,韩国国防部(MND)已经开发并正在使用一种名为 GeDAI(生成式国防人工智能)的 LLM(如图 1 所示)来简化各种流程。这种方法表明了向更高效、人工智能驱动的解决方案转变的趋势,可增强作战能力并减少关键国防任务中对人工干预的依赖。此外,GeDAI 等人工智能技术的实施有望加速国防部门的决策过程并改善战略规划。
主要贡献如下
本文的其余部分安排如下。在第二节中,探讨了国防 M&S 和超大规模人工智能的关键概念。在第三节中,描述了将人工智能应用于韩国国防 M&S 所面临的挑战。随后,第四节介绍了未来的发展方向。最后,在第五部分提出了结束语。
图 2:国防 M&S 层次结构示意图。
超大规模人工智能以前所未有的规模运行,利用海量计算资源和庞大的数据集来解决复杂的问题。如图 3 所示,超大规模人工智能的可能应用包括计算机视觉、自然语言、多模态、表格和音频处理。超大规模人工智能正被用于加强预测分析、自动化决策过程,并通过深度学习和机器学习算法提供深刻见解。通过将超大规模人工智能应用于国防 M&S,可以像 COA-GPT 一样,在减少人工干预的情况下进行兵棋推演。这样就可以模拟众多场景、战略决策和结果预测,从而减少人类主导的模拟所需的时间和资源。
图 3:可应用超大规模人工智能的领域示意图。
图 4:使用超大规模人工智能的国防 M&S 图解。
将人工智能纳入韩国国防 M&S 的一个潜在未来方向是积极采用国内公司开发的基础模型,如 HyperCLOVA X 和 Exaone 2.0,这与美国采用的战略如出一辙。通过利用私营部门人工智能开发人员的专业知识,军方可以加快先进人工智能技术的实施。这些基础模型已经非常强大,并经过了充分的测试,可以为国防应用提供一个坚实的起点,减少开发时间和成本。与韩国人工智能公司合作还能促进创新,确保模型符合韩国国防领域的具体需求和环境。
虽然将数据转让给私营公司会引起安全和潜在泄密方面的担忧,但这种合作有助于解决军方人工智能专业人员短缺的问题。通过与外部专家合作,国防部门可以从内部可能无法获得的专业知识和技能中获益。此外,这些合作关系还能提供宝贵的见解,让我们了解须通过作战实验收集哪些数据,以优化人工智能模型,供军事使用。通过与私营公司密切合作,军方可以为数据采集制定更明确的方向,确保人工智能模型有效适应其作战要求,同时通过严格的数据处理协议降低安全风险。
与美国国防创新部门(DIU)的战略相同,韩国未来的一个关键方向是鼓励其领先的 IT 企业(如 NAVER、三星和 SK)积极参与国防 M&S 领域的研发活动。通过向这些开拓和主导最新物联网市场的行业领导者敞开大门,军方可以利用尖端技术提高国防 M&S 性能。这种合作能将先进的物联网解决方案整合到军事模拟和作战中,促进创新,缩小民用技术进步与国防应用之间的差距。这种合作关系可以加速开发适合军方特定需求的复杂仿真模型和人工智能系统。
让大型 IT 公司参与国防项目,还能让军方通过调整现有的企业解决方案,使其适用于军事用途,从而快速获得新的武器系统。这些公司拥有尖端技术和专业知识,可以针对国防需求进行优化,从而减少开发时间和相关成本。通过与 IT 巨头合作,军方可以确保使用最高效、最安全的技术构建国防物联网基础设施。这不仅能增强作战能力,还能通过利用这些公司的熟练劳动力来解决人工智能专业人才短缺的问题。最终,这种方法既能加强国防,又能促进军方与私营部门之间的协同关系。
需要多样化的 GPU/NPU 基础设施,这是未来将人工智能融入韩国国防 M&S 的关键方向。目前,采购英伟达™(NVIDIA®)人工智能硬件具有挑战性,过度依赖单一公司的产品可能会导致国防能力受到公司决策的影响或制约。这种依赖性会给安全和战备带来风险,因为供应链的任何中断或公司政策的变化都可能对军队的人工智能能力产生不利影响。因此,必须减少对单一供应商的依赖,以确保国防技术的稳健性和自主性。
通过采用和利用英特尔、三星电子和 AMD 等多家供应商的 GPU 和 NPU,军方可以建立更具弹性和灵活性的人工智能基础设施。这种多样化不仅能降低与供应链中断相关的风险,还能促进供应商之间的竞争性创新,从而可能带来更好的性能和成本节约。纳入三星电子等国内公司的硬件还能支持民族工业,并通过更紧密的合作提高安全性。多供应商方法可确保国防部门不会受制于任何一家公司的技术,从而加强国家安全和技术主权。
要在军方内部加强基于人工智能的保密数据 M&S,不仅要利用私营公司的软件和数据,还必须利用公开的软件和数据。通过整合开源工具和数据集,军方可以开发出强大的人工智能模型,而无需输出敏感数据,从而在受益于最新技术进步的同时维护了安全性。这种方法可以利用全球人工智能社区的集体创新,在内部开发适合军方特定需求的人工智能解决方案。
实现这种整合需要在内部使用外部可用软件和数据时取消复杂的审批程序。通过简化官僚程序并提供一个相对没有惩罚措施的环境,研究人员和开发人员可以更快地在国防 M&S 中采用新技术。行政障碍的减少鼓励了创新和灵活性,使军方能够走在技术进步的前列。为技术采用创造更宽松的环境不仅能加快发展,还能吸引渴望在支持性和前瞻性环境中工作的人才。