人工智能在軍事方面有怎樣的應(yīng)用
隨著2016年谷歌推出的阿爾法狗戰(zhàn)勝圍棋頂尖高手,人工智能逐漸成為最熱門的技術(shù)領(lǐng)域。那么什么是人工智能?簡單而言人工智能是指,賦予機(jī)器或電腦模擬人類智能行為的能力。
人工智能起源于20世紀(jì)50年代,曾經(jīng)歷過兩次發(fā)展高潮,最后因技術(shù)等原因又跌入低谷,直到GPU和云計算技術(shù)發(fā)展起來,才引發(fā)以深度學(xué)習(xí)技術(shù)為代表的第三次,也就是本次人工智能高潮的再次爆發(fā)。
人工智能對軍事發(fā)展會產(chǎn)生何種影響?人工智能在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用價值可從以下幾個方面說明:
作戰(zhàn)數(shù)據(jù)分類與預(yù)測
作戰(zhàn)活動中往往會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),例如敵軍作戰(zhàn)單元的活動軌跡、武器毀傷范圍、通信系統(tǒng)覆蓋范圍等等。受自然環(huán)境影響,這些數(shù)據(jù)和理論計算數(shù)據(jù)差距往往較大,不利于指導(dǎo)作戰(zhàn)。人工智能系統(tǒng)通過分類和預(yù)測功能得出的數(shù)據(jù),則非常接近真實(shí)值。準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)能催生出戰(zhàn)斗力,大大增強(qiáng)武器的命中概率,部隊和武器的作戰(zhàn)效能也會隨之增加。
敵我目標(biāo)識別
隨著信息化技術(shù)的發(fā)展,作戰(zhàn)活動的“觀察—判斷—決策—攻擊”的速度在不斷提高。但由于信息系統(tǒng)本身還不夠智能,目標(biāo)識別的效率不是很高。海灣戰(zhàn)爭期間,美軍誤傷造成的地面部隊損失巨大。而以基于深度學(xué)習(xí)的圖像識別為代表的敵我目標(biāo)識別技術(shù)能為這一問題提供解決方案。
例如在反恐行動中,可以利用安裝在城市各處的攝像頭,根據(jù)犯罪分子的臉部特征、體態(tài)特征識別恐怖分子。而在地面和空中武器平臺上,一旦雷達(dá)、攝像頭等傳感器使用該算法,即可快速識別敵人的飛機(jī)、艦船、坦克等作戰(zhàn)單元類型,特別是對于具有一定偽裝能力的敵作戰(zhàn)單元。
作戰(zhàn)數(shù)據(jù)生成模擬
數(shù)據(jù)生成模擬指的是人工智能系統(tǒng)利用歷史數(shù)據(jù)、既定規(guī)則生成與真實(shí)數(shù)據(jù)一致的大量模擬數(shù)據(jù)技術(shù),這種模擬數(shù)據(jù)的真實(shí)性甚至可以達(dá)到令人工智能系統(tǒng)自身都難以分辨的水平。
作戰(zhàn)數(shù)據(jù)生成模擬技術(shù)在軍事上的第一個用處就是欺騙系統(tǒng),如將GAN運(yùn)用到制造新的電子干擾機(jī),該電子干擾機(jī)能夠根據(jù)對手的雷達(dá)信號制造出令其雷達(dá)接收機(jī)根本無法識別的假信號,達(dá)到干擾功率最小、干擾效果最大的目的。到了該電子干擾機(jī)普及之時,世界各國以雷達(dá)為基礎(chǔ)的空防系統(tǒng)就變得形同虛設(shè)。這種欺騙系統(tǒng)的軍事意義之大,不言而喻。
作戰(zhàn)數(shù)據(jù)生成模擬技術(shù)在軍事上的第二個用處就是制造虛擬態(tài)勢。該技術(shù)可以根據(jù)真實(shí)數(shù)據(jù)的分布規(guī)律或戰(zhàn)場規(guī)則,對其稍加修改,不斷生成不同的作戰(zhàn)態(tài)勢,直接用于訓(xùn)練指揮員、戰(zhàn)斗員的作戰(zhàn)技巧和指揮藝術(shù)。
智能作戰(zhàn)決策
我們能否制造出如阿爾法狗一般強(qiáng)大的無人坦克、無人機(jī)橫行戰(zhàn)場。這種想法近10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)的可能性并不大。真實(shí)世界遠(yuǎn)比圍棋復(fù)雜,單純利用圖像識別技術(shù)識別出戰(zhàn)場中敵軍的身份和動作意圖需要就需要很大的計算量,這大大超過了阿爾法狗的計算能力,更別說還有復(fù)雜的自然戰(zhàn)場環(huán)境和戰(zhàn)術(shù)背景。而且機(jī)器人本身沒有“常識”,往往會遇到難以預(yù)料的“意外”。
面對智能決策話題,深度學(xué)習(xí)也并非一籌莫展,阿里巴巴人工智能試驗(yàn)室曾利用雙向循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)讓游戲《星際爭霸》里的作戰(zhàn)單元學(xué)習(xí)人類選手的攔截、圍殺等各種戰(zhàn)術(shù),其內(nèi)在算法就是將深度學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)結(jié)合起來,設(shè)計出一個巧妙的價值函數(shù),通過和人類選手的反復(fù)搏殺,讓AI始終求取價值函數(shù)最大值,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)戰(zhàn)術(shù)的目的。
但游戲不同于真實(shí)世界,真實(shí)交戰(zhàn)世界中的戰(zhàn)術(shù)效能、毀傷效果評估十分復(fù)雜,遠(yuǎn)非一個簡單的價值函數(shù)能夠解決。但這樣的方法至少讓人看到了深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)在智能決策上的巨大潛力。
無人作戰(zhàn)平臺
無人駕駛指讓機(jī)器人、汽車、飛行器等智能體擁有自主決策、自主尋路和自主檢測目標(biāo)的能力。就軍事領(lǐng)域而言,可讓無人作戰(zhàn)車輛、無人坦克、無人潛航器、無人機(jī)等作戰(zhàn)裝備在戰(zhàn)場上發(fā)揮重要作用。
無人駕駛技術(shù)涉及的主要領(lǐng)域?yàn)闊o人定位、圖像識別、自動控制、路徑規(guī)劃等。 但無人駕駛平臺不能處理所有的“意外”問題,因而還不能完全脫離人的操控,“無人+有人”協(xié)同作戰(zhàn)體系是無人作戰(zhàn)平臺走向戰(zhàn)場的現(xiàn)有作戰(zhàn)模式,未來向何種方向發(fā)展,仍需拭目以待。