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智能化战争制胜机理
本文摘自《作战概念研发的典型案例》| 远望报告
习主席明确指出,如果不把现代战争的制胜机理搞清楚,那就“只能是看西洋镜,不得要领”。
战争制胜机理,是指为赢得战争胜利,战争诸因素发挥作用的方式及其相互联系、相互作用的规律和原理。机械化战争依靠火力、速度和防护力制胜,信息化战争依靠信息优势制胜。作为信息化战争发展的更高阶段,智能化战争的制胜机理发生了显著变化。
智能主导是智能化战争的基本特征
研究智能化战争,应充分认识到智能化战争是与机械化战争和信息化战争存在显著差别的新的战争形态,并创新机械化战争和信息化战争的思维方式和话语体系。
如果智能化战争可视为一种独立的战争形态,是因为存在着有别于机械化战争和信息化战争的标志性特征。
在制胜机理和战斗力构成上,智能化战争与机械化战争和信息化战争存在着显著区别。能量制胜和信息制胜分别是机械化战争和信息化战争的制胜机理,而智能制胜是智能化战争的制胜机理。机械力和信息力分别是机械化战争和信息化战争最重要的战斗力,而智能力是智能化战争最重要的战斗力。
智能主导是智能化战争的标志性特征,正如能量主导和信息主导分别是机械化战争和信息化战争的标志性特征。
智能化作战同样遵循人类行为共有的逻辑规律,即:认知源自感知、认知是决策的基础、决策是行动的指导、评估为行动的反馈,这样,构成作战过程的闭环。
与能量主导的机械化战争和信息主导的信息化战争不同,对于智能化战争,智能主导各个作战环节。智能化作战可分解为:智能化感知、智能化认知、智能化决策、智能化行动和智能化评估等环节。
智能系统是智能化作战的主要对象
智能化战争是战争形态的升级,而不是对机械化战争和信息化战争的全面替代。
一方面,根据人工智能发展的现状和趋势以及不同国家军队之间和军队内部建设发展的不平衡现象将长期存在等因素判断,在可预见的将来,信息化作战和机械化作战将与智能化作战并存。
另一方面,具有较高智能化作战能力的军队,将在军事竞争和战场对抗中占据较大优势,同时,智能化作战能力成为“倍增器”“火车头”“润滑剂”和“粘合液”,可大幅提高机械化和信息化作战能力。
智能化战争,智能化的武器装备和作战系统(以下简称“智能系统”)为主战装备,实施智能化体系作战,智能化作战为主流作战样式。
智能化作战的主要作战对象是敌方的智能系统。智能化态势感知、智能化指挥决策、智能化网络通讯等智能系统是智能化作战体系的关键和重要节点。通过打击敌方关键和重要的智能系统,进而破击和瘫痪敌方智能化作战体系,这也是体系作战的指导思想在智能化战争中的应用。
相比之下,机械化战争的主要作战对象是武器装备、作战人员和基础设施,信息化战争的主要作战对象是传感器、网络和信息。
进化作战是智能化战争的基本样式
人工智能之所以成为战略竞争热点和前沿,军事应用潜力巨大,前景诱人,在于其能够模仿、加强、延伸和拓展人类的智能,这主要通过学习和进化实现。正如人的成长过程就是不断学习知识和技能的过程,人工智能同样如此。
通过学习才能实现进化,学习过程就是进化过程,这既是智能体的共性特征,也是军事智能系统能够替代人类执行高风险、高难度任务并具有更高的作战效能的必然要求。
在高节奏、强对抗的智能化战争中,具备自主学习能力和在作战过程中不断进化的智能系统,通过持续与战场环境、作战对象、武器装备进行交互和作用,更好感知战场环境、正确认知作战态势、精准找到作战重心、高效制定行动策略和合理评估作战效果,将智能优势转变为作战优势。
学习能力的强弱决定进化速度的快慢,进而决定智能水平的高低,乃至是否占据作战优势。当前此轮人工智能浪潮正是由深度学习、大数据和计算能力等技术推动的,深度学习是人工智能发展的最强有力牵引。
智能化战争具有多种作战样式,而这些作战样式的共有特征就是学习和进化。在此角度讲,智能化作战也可称为“进化作战”。
学习主要依靠算法实现,进化作战在很大程度上可视为“算法战”。算法、算力和数据是人工智能发展的内在动力,算法相当于智力,算力相当于速度,数据相当于资源,其中,算法是核心,决定人工智能的智力水平。进化作战,本质上就是智能系统的智力水平不断提高的过程,这主要通过更先进的算法来实现。
敌方认知是智能化作战的作战重心
“战争有自己的语法,却没有自己的逻辑”,战争是为达成特定的政治目的,而政治在本质上是人与人之间的矛盾,因此,战争在本质上是人与人之间的冲突,目的是采取军事等强制性手段,让敌方服从己方的意志。换言之,战争最终要达成认知上的目的。因此,直接作用于敌方认知的作战行动最为高效。
影响和改变敌方认知当视为作战行动的根本目的。战争中,人永远不会缺位。无论是机械化战争、信息化战争还是智能化战争,在战争形态和作战样式上的差异,制胜机理和战斗力构成发生了变化所导致的,并通过人的因素体现出,表现为对方双方在认知上的相互作用和影响。战争过程中的军事斗争、政治磋商、外交谈判和经济制裁等活动,实际上就是对抗双方相互施加认知上的作用和影响的过程。
实际上,战争形态演变和作战样式发展,既是不断增强对敌方认知的作用和影响的过程,也是认知域的地位不断提高的过程。
不同的战争形态,也体现在对敌方认知施加的作用方式和影响程度不同。机械化作战和信息化作战的主要作战对象决定了,主要是间接地对敌方认知施加影响,因此对敌方认知的影响相对缓慢且有限。实际上,“斩首作战”“基于效果作战”“破网断链”等信息化作战样式,反映了将敌方认知作为作战重心的努力。
智能化作战以敌方认知为作战重心,直接作用于敌方认知,通过在作战过程中不断学习进化,更高效地影响敌方认知,进而更快捷地达成作战目的。
在众多作战领域中,认知领域(以下简称“认知域”)都是最重要的作战领域。战争从认知域开始,也从认知域结束;认知域既是战争的目标领域,也是战争的归宿领域。在智能化战争中,认知域的作用和地位得到前所未有的提升。
认知领域是智能化战争的制胜领域
战争的作战领域随着人类社会发展而拓展,在不同历史阶段,对战争起决定性作用的制胜领域也有所不同。
根据属性划分,作战领域可分为物理域、信息域和认知域。物理域是传统作战领域,由武器装备、作战平台、军事设施等构成,是战争提供物质支撑。信息域伴随信息化战争而出现,已发展成为一个独立作战领域,是信息的产生、传递、处理和分发的虚拟空间。认知域是新兴作战领域,表现为由感知、理解、信念、价值观等意识构成的虚拟空间,通常表现为作战人员的素质和能力、部队凝聚力、作战经验、训练水平、态势感知、国内外舆论等。
在不同的战争形态中,上述三个作战领域始终存在,但作用和地位有所不同。物理域是战争的物质基础领域,是机械化战争的制胜领域,也是机械化战争能力建设的重点领域。信息域优势可增强物理域优势,是信息化战争的制胜领域,也是机械化战争能力建设的重点领域。物理域和信息域的作战效果均通过认知域体现出来,认知域作战也会对物理域和信息域作战产生直接影响。
随着战争形态演变,作为决定性作战领域的制胜领域也会发生转移,智能化战争中,认知域将成为智能化战争的制胜领域。机械化战争演变至信息化战争,制胜领域自物理域转移到信息域。智能化战争中,可通过直接在认知域采取行动,进而取得决定性胜利。
当前,人工智能的发展水平正处于认知阶段。可用金字塔形状表示人工智能的发展阶段,自下而上,分别为计算和记忆、感知、认知、创造力和智慧,逐步接近人类智能,其中,认知是关键阶段,起到承上启下的作用。人工智能通过分析、理解、综合、判断、推理、决策、计划等认知算法,处理由计算、记忆、感知等底层行为得到的数据,未来,还将能够体现创造力和生成智慧。届时,智能化战争的战争形态将愈发清晰,其内涵也自然更为明了。
智能化改造战争全部要素过程领域
对抗方式从体系对抗向算法对抗转变,算法优势主导战争优势。人工智能首先带来的是算法革命,算法是智能化作战效能巨大提升的关键。依靠算法优势,军用人工智能可实现更精准的态势感知、更可信的战局研判、更迅速的指挥控制、更优化的作战流程。
正是依靠算法优势,智能化作战相比信息化作战具备速度优势、认知优势、决策优势,具有更高作战效能。2017年4月,美国防部副部长罗伯特·沃克签署“专家积累”项目(Project Maven)备忘录,授权成立“算法战跨职能小组”(AWCFT),旨在“将国防部拥有的海量数据迅速转变为可用情报,以有效促进人工智能、大数据、机器学习等技术在军事情报领域的应用。”Maven项目使用基于深度学习的人工智能,对无人机获取视频和图像数据进行分析,为美军在叙利亚和伊拉克军事行动提供情报支撑。
作战要素从有人主导向无人主导转变,自主作战重塑作战流程。人工智能将大大拓展战场空间和作战领域,物理域、信息域、认知域、社会域深度融合,基于多域传感器边缘计算、作战云、虚拟化协同组网、自组织动态调度、多源情报自动挖掘,可实现相比信息化战争时代更强的信息获取和处理能力,相应地,作战节奏更快,人的脑力和体力已无法适应。
智能化作战,无人自主系统将成为主战力量,自主作战成为主流作战样式。例如,无人自主系统的集群作战作为典型的智能化作战样式,可根据作战目标,自主构建作战体系,配置能力和分工任务,在自主评估基础上,可快速解耦进行调整。
指挥决策从人脑决策向人机混合转变,智能决策增强人脑决策。智能化战争中,即使人尚且不会离开指挥链条,但随着云端大脑、数字参谋、参谋助理、虚拟训练等智能化辅助决策手段的发展,指挥决策已在由单纯的人脑决策向人机混合决策转变,人与机器的分工、交互、协同决策,将成为智能化作战指挥决策的主要方式。
在指挥决策方面,人的优势在于创造力、灵感和主动性,更能体现指挥决策的“艺术性”方面;而机器的优势在于速度快、精度高、耐力好,更能实现指挥决策的“科学性”方面。人机混合决策将成为战争史上前所未有的指挥决策方式,且将达到前所未有的指挥水平。
人工智能全面重塑OODA作战循环
OODA理论之所以得到广泛认可和普遍应用,一方面是经受了长期的实践检验,更重要的是,OODA理论反映了从认知到行动的自然逻辑,而这一逻辑对于智能化战争仍然是成立的。
但是,智能化战争中,适用于机械化战争和信息化战争的OODA作战循环(“观察—判断—决策—行动”)的所有环节都将被改造。
机械化和信息化战争的OODA作战循环在行为和认识逻辑上,是一种“后验”的模式。观察、判断、决策和行动等各个环节为顺序关系,前一环节的输入作为后一环节的输出,后一环节以前一环节的执行为条件。
智能化战争的作战循环在行为和认识逻辑上,是一种“先验”的模式。观察、判断、决策和行动等各个环节,前、后环节之间不但存在着输出和条件关系,同时,前一环节还将基于前一环节的执行结果和历史数据,采取机器学习、大数据分析等方法,对后一环节进行智能推理和预测,推理和预测的结果用于指导后一环节执行的条件。可见,这种“先验”模式可视为对OODA作战循环的优化。
智能化作战循环同样可以用OODA循环表征,但此时OODA循环各环节的涵义已发生较大变化。
“观察”(“O”)环节。机械化/信息化战争中,主要依靠人类感官和雷达、光电等信息化传感器实施表象侦察,以获得原始情报信息为主,只能实现对战场态势的浅层认知,更难以适应复杂的战场环境。智能化战争中,采用“表象侦察+计算处理”的计算感知观察模式,不但雷达、光电等传统传感器普遍实现智能化,而且在战场布设大数量、分布式、广区域、高密度、微尺度、低成本的智能传感器,组建“智能感知云”。智能传感器可进行边缘计算或雾计算,对侦察数据进行初步处理,并依靠高带宽、低时延、多节点的智能化信息网络接入作战云,通过云计算进行综合处理,实现由机械化/信息化战争的单纯的“感受”战场到智能化战争的“感受+认知”战场的转变。
“判断”(“O”)环节。机械化/信息化战争中,主要是人类根据经验和知识,综合获得的情报信息进行判断,必要时借助机械化/信息化的工具。这种判断主要取决于人类的认知水平,并受情绪、环境等主客观条件的较大影响,存在较高的不确定性和误判、漏判的风险。智能化战争中,采用“人类认知+机器辅助”的人机混合判断模式,融合“战场态势+历史数据”进行大数据分析,并进行智能推理预测予以检验,使得判断更为全面深入,能够更真实掌握真实的战场状况,有效消除战争迷雾,更准确把握敌方企图。
“决策”(“D”)环节。机械化/信息化战争中,主要依靠人类的主观决策,必要时辅助以统计分析、专家系统、运筹规划等决策支持工具。这种决策仍然会受到人类的认知水平和客观环境的较大影响,难以消除决策失误的风险,决策的颗粒度、时效性、正确性都难以适应高节奏、高强度、高烈度、高对抗的作战要求。智能化战争中,采用“人类拍板+机器预测”的人机混合决策模式,虽然最终决策仍然由人类做出,但可借助机器学习等智能化辅助决策,推荐多种备选的决策方案并进行预测性推演,在比较多种备选决策方案的结果基础上,进行决策方案优化,以达成最优决策,实现人类与机器的优势互补互增的效果。
“行动”(“A”)环节。机械化/信息化战争中,是人类之间或人类操纵的机械化/信息化武器装备之间的对抗,本质上仍然是人类之间的对抗。这种对抗的节奏、强度和烈度的上限存在“天花板”,最终还是要受到人类的智力、体能和心理的制约。智能化战争中,采用“人类主导+机器主战”的人机协同行动模式,人类不参与直接交战,半自主/自主无人系统成为主战力量,承担“艰、难、险、重”任务,人类主要负责任务分配和临机决策。人类从交战环节的退出,不但可有效降低人员伤亡,更可大幅提高作战效能、降低作战成本。
自然,智能化作战循环也可用其他语言描述,如“感知—预测—建议—行动”“感知—推理—决策—行动”,等等。实际上,不过是OODA的不同表现形式,并无本质区别。
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