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人工智能导论人工智能导论 (61).pdf

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资源描述

1、第 14 卷 第 5 期 2018 年 5 月55关于中国军事人工智能的思考作 为 下 一 代 军 事 技 术 革 命 的 前 沿,军 事 人 工 智能(AI)已 经 成 为 世 界 上 各 个 国 家 争 抢 的 国 防 战 略 制高点,这 势必给未来 军事形态带 来翻天 覆 地的变革。笔 者 认 为,未 来 战 争 极 有 可 能 是 无 人 战 争,随 着 无人 舰 艇、无 人 装 甲 车、无 人 战 机、无 人 卫 星 等 智 能技 术 的 不 断 渗 透,人 类 数 千 年 的 战 争 模 式 将 会 发 生改变。近 几 年 来,以 美 国 为 首 的 西 方 国 家 早 已 把 军

2、 事AI 作 为 国 家 战 略 推 动,做 了 很 多 战 略 布 局。美 军 智能 化 发 展 具 备 完 整 体 系 和 自 上 而 下 的 规 划,既 有 体系 化 系 统 的 全 面,又 有 单 个 点 的 突 破,涉 及 的 面 涵盖了人 工智能 的所有领域。总的战略方向。2014 年,美 军 首 次 提 出“第三 次 抵 消 战 略”,意 在 重 点 发 展 能 够 改 变 未 来 战 局的 颠 覆 性 技 术 优 势,包 括 五 个 关 键 技 术 领 域(深 度学 习 系 统、人 机 协 作、人-机 战 斗 编 队、辅 助 人 类操 作、网 络 使 能 及 网 络 加 强 的

3、 武 器)。两 年 后,美国国防 部高级 研究计划署(DARPA)又启动了“可解释 的 人 工 智 能”项 目,以 机 器 自 主 学 习 和 人 机 交 互为 主 要 研 究 方 向,研 究 具 备 理 解、学 习 和 独 立 行 动能力的 自动武 器系统。以 期让机器代 替人进入战 场,减少伤 亡,甚 至直接不 让人上战场,打“机 器代理人”战争。网络空间领域。以 2015 年 美 国 和 以 色 列 对 伊朗 发 动“震 网”病 毒 攻 击 为 例,美 军 智 能 化 发 展 已经初 步具 备智能 化能 力,可以 对目标 进行 定向攻 击,是 未 来 网 络 空 间 作 战 的 发 展

4、方 向。2017 年,美 国 中央情 报局(CIA)和脸 书公 司(Facebook)合 作“阅 读情 感 控 制”实 验,通 过 对 近 百 万 用 户 进 行 测 试,利用 精 准 推 送 技 术 有 效 影 响 和 控 制 用 户 的 情 绪,进 而造 就 了 美 国 一 手 主 导 的“阿 拉 伯 之 春”“乌 克 兰 颜色 革 命”等 运 动,不 费 一 兵 一 卒,取 得 了 重 大 地 缘政治 的战 略性胜 利,被誉为 新的 战争形 态。电子对抗领域。DARPA 陆 续 开 展 了 智 能 雷达、智 能 电 子 战 行 为 学 习 的 研 究。2015 年 2 月,DARPA 署

5、 长 在 国 会 听 证 会 上 表 示 正 在 开 展 认 知 电子 战 项 目,“应 对 新 的 雷 达 威 胁 的 时 间 由 过 去 的 几个 月、一 年,缩 短 至 几 分 钟、几 秒 钟”,极 大 地 缩短了 OODA 环1,抢 占先 机。无人装备方面。美 军 的 无 人 机 在 全 世 界 处 于领 先 地 位。以 X-47B 为 例,美 军 智 能 化 发 展 已 经 具备 在 航 母 上 自 主 起 降、自 主 飞 行 等 能 力,具 备 一 定的 自 主 决 策 打 击 能 力。由 DARPA 资 助,波 士 顿 动力公 司(Boston Dynamics)设计 的步 兵班

6、组 支援系 统(BigDog)能 够解读 语音 和图 像命令,自 主平衡 能力惊 人,可“适 应 地 球 上 70%80%的 地 形”。该 公 司1 OODA 环是观察(Oberve)、调整(Orient)、决策(Decide)以及行 动(Act)的英文缩写,是信息战 领域的一个 概念。OODA 循 环 的 发 明 人 是 美 国 陆 军 上 校 约 翰 包 以 德(1927 1997),因 而 又 被 称 为 包 以 德 循 环。尽 管 包 以 德 循 环 的发 明 纯 粹 是 军 事 目 的,但 是 这 一 理 论 同 样 能 够 应 用 于 残 酷 的 商 战。包 以 德 凭 借 他 战

7、 斗 飞 行 员 的 经 验 和 对 动 力 机 动性 的 研 究 发 明 了 这 一 理 论。最 初,他 运 用 OODA 循 环 来 阐 述 的 是 空 对 空 的 飞 行 搏 击 中 克 敌 制 胜 的 战 术,在 他 职业生涯的最 后 几年,他把 OODA 循环 阐述 为一种战 略,一种 让敌人心理 瘫痪的战略。专栏第 14 卷 第 5 期 2018 年 5 月56开 发 的 双 足 机 器 人 Atlas 能 够 抗 侧 向 冲 击,能 够 自己 搬 动 和 放 置 物 体,代 表 了 目 前 人 形 机 器 人 的 最 高水平。美 军 智 能 化 总 体 优 势 在 于,健 全 的

8、 体 制、与 高科 技 公 司 和 科 研 院 校 的 深 度 合 作,以 及 强 大 的 数 据收 集 和 积 累 能 力。人 工 智 能 的 三 大 要 素 是 数 据、算法和计算。美军通过长期的实战积累,占据了数据、军 事 建 模(即 军 事 算 法)两 大 优 势。而 我 国 从 上 个世 纪 80 年 代 以 来,长 期 处 于 和 平 发 展 时 期,我 国军 队 的 实 战 经 验 基 本 为 零,大 部 分 军 事 模 型、算 法都 只 是 停 留 在 理 论 阶 段,没 有 得 到 实 战 的 检 验,相比于美军而言,在数据、算法层面差距很大。对此,我 们 必 须 有 着 清

9、 醒 的 认 识,不 能 因 媒 体 的 过 度 炒 作而夜郎自大,盲目乐观。幸运的是,我国军方也逐渐意识到了这些问题,开 始 自 上 至 下 地 不 断 推 动 军 事 AI 的 发 展。同 时,为 了 积 极 应 对 智 能 化 带 来 的 挑 战,政 府 层 面 也 在 持续 关 注 人 工 智 能 的 发 展,并 针 对 人 工 智 能 制 定 了 多项 国 家 战 略。2015 年 5 月,国 务 院 发 布 的 中 国 制造 2025 中 明 确 提 出“加 快 发 展 智 能 制 造 装 备 和 产品”。2016 年 5 月,国 家 发 改 委、科 技 部 等 4 部 门联合印发

10、“互联网+”人工智能三年行动实施方案。2017 年 国 务 院 印 发 新 一 代 人 工 智 能 发 展 规 划,从 国 家 层 面 对 我 国 人 工 智 能 的 发 展 道 路 进 行 了 战 略部 署。2018 年 3 月 5 日,李 克 强 总 理 在 政 府 工 作 报告 中 四 次 提 及“智 能”,并 特 别 指 出 要“加 强 新 一代 人 工 智 能 研 发 应 用”“发 展 智 能 产 业”。这 些 方 针政 策 从 国 家 层 面 促 进 人 工 智 能 技 术 的 发 展,结 合 我军“民 为 军 用,军 民 融 合”的 方 针,必 然 能 够 促 进军 事 人 工

11、智 能 的 发 展。某 位 知 名 院 士 曾 经 说 过 这 样的话,大意为“人工智能在军事上的用处是最大的,民 用 人 工 智 能 技 术 的 进 步 只 能 带 来 收 益 的 增 加,军事 人 工 智 能 则 是 代 差,如 果 不 能 及 时 跟 上,对 于 国家民族而言,将是极其危险的事情”。我国已经错过了 机 械 化、信 息 化,现 在,不 能 再 错 过 智 能 化,甚至要引领智能化。军 事 人 工 智 能 究 竟 将 如 何 发 展?从 兵 器 装 备 层面,新 一 代 人 工 智 能 技 术 的 发 展,在 显 著 扩 大 了 战场 范 围 的 同 时,势 必 会 极 大

12、增 强 兵 力 兵 器 的 可 控 性和 可 用 性,能 够 实 现 作 战 体 系 内 各 要 素 的 高 度 凝 聚和 集 中 释 放,就 如 同 机 械 的 每 个 部 件 一 样,不 是 简单的 1 加 1 等于 2,而是远大于 2 的效能。同 时,将 自 然 环 境、社 会 环 境 和 虚 拟 环 境 有 机地 纳 入 军 事 系 统,泛 在 化、小 微 化 的 传 感 器 和 战 场物联网将实现“万物感知”“万物互联”。可穿戴设备、移 动 互 联 网 和 脑 机 耦 合 等 技 术 使 每 个 有 生 力 量 都 能成 为 战 场 信 息 节 点,参 与 作 战 的 要 素 数 量

13、 和 体 系 复杂 度 跨 数 量 增 长,使 信 息 触 角 拓 展 至 微 观,延 伸 至战 场 各 个 角 落。这 样 就 构 建“人-装 备”的 一 体 化网 络 结 构,信 息 穿 梭 在 整 个 网 络 中,实 现 信 息 到 知识,再到决策的质变。武 器 系 统 层 面,在 现 代 物 理 作 战 系 统 超 高 速、高 精 度、视 距 外 打 击 能 力 的 支 撑 下,人 工 智 能 技 术的 发 展 将 推 动 武 器 系 统 摆 脱 时 空 制 约,彻 底 模 糊 前后 方 界 限,实 现 光 速 反 应、瞬 时 到 达 和 全 域 覆 盖,作 战 的 突 然 性 大 大

14、 加 强,持 续 时 间 显 著 缩 短,人 员直 接 参 与 程 度 显 著 降 低,带 来 的 结 果 是 人 在 后 方,并不直接参与“前线战场”,做到前后一体。同 时,联 合 作 战 已 经 从 中 心 化 向 分 布 式 的 网 络信 息 体 系 转 变,将 性 质、功 用、层 级 和 结 构 各 不 相同的人、机、物“集网成云”,形成贯通物理域、信息 域、认 知 域 和 社 会 域 的“超 网”。新 概 念 作 战 平台 及 系 统 将 以 网 络 为 骨 架、智 能 为 主 导、任 务 为 核心、信 息 为 支 撑,凝 聚 全 体 系 作 战 能 力,实 现 决 策力 与 执 行

15、 力 的 高 度 整 合,释 放 最 大 作 战 潜 能,全 面夺取陆、海、空、天、网和认知控制权。再 谈 具 体 技 术,军 事 人 工 智 能 依 旧 离 不 开 人 工智能三大要素。构建我军的数据工程将是重中之重,多 年 的 和 平、信 息 化 的 缓 慢 推 进 都 是 制 约 军 事 数 据发 展 的 主 要 阻 力,要 实 现 军 事 智 能 化 发 展,构 建 全军 的 数 据 知 识 体 系 是 第 一 要 务,必 须 花 大 力 气、下苦 功 夫;军 事 算 法,可 以 称 之 为 领 域 算 法,贴 合 具体 业 务 场 景 的 算 法,例 如 空 中 动 目 标 的 识

16、别,与 传统 的 物 体 识 别 是 不 一 样 的,问 题 域 不 同,解 决 方 案也不同。知 识 与 AI 体 系 工 程 建 设,军 事 数 据 第 一 步 是第 14 卷 第 5 期 2018 年 5 月57汇聚,通过联合作战信息系统汇集各个军兵种数据,打 通 军 事 数 据 全 域 通 路,形 成 领 域 数 据“一 体 化”。基于“一体化”数据之上,利用人工+AI 技术的融合,从 原 始 粗 糙 数 据 上 提 炼 知 识,形 成 全 军 知识谱图,覆 盖 以 军 事 知 识 为 核 心,同 时 涉 及 政 治、经 济、外交、文 化 等 各 个 领 域 知 识,从 全 局 角 度

17、 对 战 术、战役、战略不同层次进行研判分析。其次,AI 是 生态建设,底 层 需 要 数 据,海 量 数 据 需 要 存 储、计 算 框架 支 撑,传 统 存 储 计 算 层 能 提 供 基 本 能 力。对 于 深层的语义分析挖掘需要借助 AI 技术,包括机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉图像分析等,构 成 了 智 能 层,智 能 层 对 接 数 据 以 及 分 解 的 业 务 子能。军 事 领 域 存 在 能 力 交 叉 性、领 域 垂 直 明 显、聚焦 性 强 等 领 域 特 点。针 对 这 些 特 点,在 智 能 化 层 之上 构 建 一 个 服 务 池,把 大 的 业 务

18、拆 解 出 共 性 的 子 模块,例 如“目 标 识 别”应 用 系 统,拆 解 出 动 目 标 轨迹归一化、离散化、轨迹点的嵌入(embedding)等,放 在 AI“服 务 池”中,支 撑 其 他 业 务 模 块 调 用,比如 态 势、情 报 系 统 等 也 可 以 使 用 这 个 子 服 务;AI 服 图1 军 事AI 生 态 建 设 图务 池 之 上,针 对 军 事 领 域 的 具 体 应 用,包 括 法 律 战(法 智)、图 像 识 别、智 能 交 互 等,最 上 层 是 几 大 业务 领 域,包 括 筹 划、态 势、情 报、值 班 等。数 据 到知 识,知 识 到 计 算,计 算

19、到 学 习,学 习 到 服 务,服务 到 应 用,构 建 完 整 的 军 事 AI 生 态,完 善 军 事 智能化体制建设。军事 AI 生态建设图如图 1 所示。总 之,在 人 工 智 能 技 术 的 支 撑 下,我 军 未 来 战争 的 体 系 化 程 度 将 极 大 提 升,由 此 带 来 杀 伤 力、可控 性 和 效 费 比 的 跨 越 发 展。如 果 错 失 此 次 军 事 AI机 遇,必 将 导 致 我 军 在 与 强 敌 的 对 抗 博 弈 中 处 于 不利 地 位,在 履 行“为 实 现 中 华 民 族 伟 大 复 兴”保 驾护航历史使命的过程中付出重大代价。杨理想CCF 专业会员。中国电子科技集团第二十八研究所研究员,军事智能化负责人。主要研究方向为机器学习和自然语言处理。yan glx52aigmail.co m

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