陳永忠 張乃千

機器人軍團正走向戰(zhàn)場

陳永忠 張乃千

專題— 人工智能，重磅來襲

日前，美國國防部正式簽訂名為“Voltron”計劃，旨在通過人工智能算法找尋美國軍方操作系統(tǒng)和定制程序中的漏洞。無獨有偶，美國目前已成立“算法戰(zhàn)跨職能小組”，將通過“算法武器”為美軍作戰(zhàn)任務提供有力技術支持。從“戰(zhàn)爭算法”到“算法戰(zhàn)”，從科幻電影中機器人集群大戰(zhàn)到俄軍作戰(zhàn)機器人走上敘利亞戰(zhàn)場，人工智能在軍事領域的應用“軟硬兼施”，或將開啟未來智能戰(zhàn)爭新時代?；谌斯ぶ悄艿摹八惴☉?zhàn)”如何既精于計算，又善于“算計”？智能武器系統(tǒng)如何顛覆未來戰(zhàn)爭？人工智能大規(guī)模軍事應用后，人類與機器誰將擁有最終“開火權”？本期《軍事文摘》策劃“人工智能，重磅來襲”專題，以期為讀者揭開未來智能化戰(zhàn)爭的“神秘面紗”。

從好萊塢大片《鋼鐵俠》到印度式幻想《寶萊塢機器人之戀》，機器人集群大戰(zhàn)的場景令人記憶猶新。未來戰(zhàn)爭，我們所面對的敵人很有可能不再是有血有肉的士兵，而是成群結隊擁有高度人工智能的“群化”機器人軍團。敘利亞戰(zhàn)場上就曾出現(xiàn)過由6個平臺-M履帶式機器人、4個暗語輪式機器人、1個洋槐自動化火炮群以及數(shù)架無人機組成的機器人軍團，通過俄軍的仙女座-D指揮系統(tǒng)對敵人開展了空地一體的人機協(xié)同聯(lián)合作戰(zhàn)，取得了令人震驚的作戰(zhàn)效果。未來，隨著人工智能及相關技術的持續(xù)發(fā)展，編排成陣列的無人坦克和無人艦艇、具有人群識別功能的察打一體無人機、能像人一樣學習進步的“腦控”智能武器等或將走向作戰(zhàn)前線，開啟人類歷史上的“第三次戰(zhàn)爭革命”。

自從人工智能圍棋程序“阿爾法狗”運用感性與理性結合的蒙特卡洛人工智能算法頻頻戰(zhàn)勝人類選手，代表了基于神經(jīng)網(wǎng)絡深度學習、高性能計算和大數(shù)據(jù)等領域最新成就的人工智能技術在軍事領域的應用就得到人們的廣泛關注。事實上，人工智能早已悄然滲入競爭與博弈更為激烈的軍事斗爭領域，目前裝載有人工智能核心“大腦”的各類軍用機器人正在加緊研發(fā)中，或將對未來戰(zhàn)爭產(chǎn)生顛覆性影響。

機器人戰(zhàn)爭從科幻變成現(xiàn)實

“硅造筋骨，電路血脈，刀槍不入，金剛之軀”，這是印度電影《寶萊塢機器人之戀》中機器人戰(zhàn)士“七弟”的大概形象。電影講述了印度天才科學家瓦西為增強國防力量，耗費十年之功設計研發(fā)了一款軍用機器人，本想讓他凝聚百人的才智與能力，通過訓練認證后投入軍事用途，卻不想“七弟”陰差陽錯經(jīng)歷了人間冷暖親情，并由此引發(fā)機器人軍事運用和情感倫理等一系列問題。

科幻電影中的機器人“七弟”有著似人的外表和超人的運動能力。“七弟”不像履帶式機器人行動起來步履蹣跚，他可以伴著音樂熱舞，更在火車上與人類開展了激烈打斗。軍用機器人不單單是像人、會動，更是多學科、多領域、各種技術有機融合的現(xiàn)代化智能武器系統(tǒng)。

與影片情節(jié)相呼應的是，如今擁有高度人工智能的機器人軍團走向戰(zhàn)場已是大勢所趨。近年來，隨著計算機技術、信息技術與傳感技術的快速發(fā)展，人工智能及其軍事應用開始呈現(xiàn)井噴式發(fā)展。目前，美國、俄羅斯等傳統(tǒng)軍事強國都把軍用人工智能作為“改變游戲規(guī)則”的顛覆性技術加以研究，美國國防部明確把人工智能作為第三次“抵消戰(zhàn)略”的重要技術支柱，旨在進一步打造先進智能化作戰(zhàn)體系，積極搶占未來軍事斗爭制高點。俄羅斯也把發(fā)展人工智能作為裝備現(xiàn)代化的優(yōu)先領域，目前已經(jīng)開始大量列裝戰(zhàn)斗機器人。根據(jù)《2025年先進軍用機器人技術裝備研發(fā)專項綜合計劃》，到2025年，俄軍中的無人系統(tǒng)將在其裝備結構中占比超過30%。此外，日本防衛(wèi)省也早已公布《關于實施研究開發(fā)的方針》，將人工智能機器人技術作為重點研發(fā)的新軍事技術，在其后發(fā)布的《中長期技術評估》報告中更提出要在未來20年實現(xiàn)智能化、無人技術等方向的重大突破。

早在2013年，俄羅斯國防部就專門成立了機器人技術科研實驗中心，美軍在伊拉克和阿富汗戰(zhàn)爭期間就有至少10款智能作戰(zhàn)機器人在戰(zhàn)場開展相關技術試驗。

除美、俄之外，英、法、德、日、韓等國都在加緊研制新一代軍用機器人，目前全球已經(jīng)有超過60個國家的軍隊裝備了軍用機器人，預計到2040年，戰(zhàn)場上的美軍會有一半以上的成員是機器人，未來軍用機器人在戰(zhàn)場上成建制規(guī)模化作戰(zhàn)也將逐步從科幻電影變成現(xiàn)實。

智能軍團或將顛覆未來戰(zhàn)場

人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法及相關技術的學科，是現(xiàn)代信息技術的重要分支。具體而言，廣義的人工智能主要研究如何讓計算機完成以往需要人類腦力才能完成的工作，狹義的人工智能領域主要研究機器人及其相關技術。世界上第一臺可編程的巨人計算機誕生于第二次世界大戰(zhàn)期間，其設計初衷就是幫助英軍的密碼破譯員快速破解德軍的軍用密碼。從那時起，以計算機技術為核心的人工智能，就為軍事領域帶來了許多日新月異的革命性變化。

其實，早在計算機正式出現(xiàn)之前，人們就已經(jīng)開始設想制造出可模擬人類思維的機器。1936年，年僅24歲的英國數(shù)學家圖靈在《理想計算機》論文中提出了著名的圖靈機模型，隨后又于1950年提出了機器能夠思維的論述，成為此后人們研究“會思維”機器和計算機的“燈塔”。1956年，伴隨著探討用機器人模擬人類智能問題的開始，人工智能這一名詞首次出現(xiàn)，并進入快速發(fā)展階段。尤其是20世紀90年代以后，神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、模糊推理等技術發(fā)展成熟，人工智能領域研究出現(xiàn)重大突破。1997年5月，IBM公司研制的深藍計算機首次在正式比賽中戰(zhàn)勝了人類國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫，進而開啟了人工智能機器在棋類博弈領域橫掃人類的新紀元。

“阿爾法狗”雖然代表了人工智能在基于神經(jīng)網(wǎng)絡的深度學習、高性能計算和大數(shù)據(jù)技術等領域的最新成就，但它依舊屬于弱人工智能。在競爭與博弈更為激烈的軍事領域，人工智能如今已經(jīng)越來越多地走向戰(zhàn)場，推動著智能化戰(zhàn)爭時代的來臨。

21世紀的戰(zhàn)爭是信息化主導的戰(zhàn)爭，作為信息化戰(zhàn)場的“千里眼”“順風耳”，軍用機器人可以精確查找、識別和摧毀任務目標，執(zhí)行特殊作戰(zhàn)任務，具有不可估量的作戰(zhàn)效能。未來軍用機器人依托數(shù)據(jù)鏈和信息網(wǎng)支撐的軍事物聯(lián)網(wǎng)，可在人類指揮下開展一體化對抗，整個戰(zhàn)爭的形態(tài)將發(fā)生深刻變革。軍用機器人在戰(zhàn)場上成建制、規(guī)?；鲬?zhàn)也未必不可能，無人化、智能化戰(zhàn)爭的時代或將來臨。

俄羅斯平臺-M作戰(zhàn)機器人

如今的鐵甲戰(zhàn)士們各有所長

2017年初，俄戰(zhàn)略導彈部隊司令謝爾蓋·卡拉卡耶夫就曾表示，該部正在研發(fā)的戰(zhàn)斗機器人將很快用于核武器和彈道導彈發(fā)射系統(tǒng)的保衛(wèi)工作，未來俄戰(zhàn)略導彈部隊的機器人“保鏢”有望首先應用于白楊-M和亞爾斯系統(tǒng)。目前，俄戰(zhàn)略導彈部隊正在研制的狼-2移動式機器人系統(tǒng)，堪稱無人作戰(zhàn)領域的“萬能戰(zhàn)士”。狼-2機器人自重1噸，使用履帶式裝置行進。該系統(tǒng)能夠在時速35千米的行進情況下瞄準目標并開火，由熱像儀、激光測距儀和陀螺穩(wěn)定器保證系統(tǒng)的射擊精度。除了火力支援，狼-2機器人還可以完成重點區(qū)域巡邏和偵察任務、警衛(wèi)重要設施等工作，是核武器和彈道導彈陣地的“金牌”保鏢。

隨著人工智能技術的發(fā)展，其在智能化信息感知與處理、指揮控制輔助決策、無人化軍用平臺和機器人等軍事領域將扮演著越來越重要的角色，推動戰(zhàn)爭形態(tài)從信息化戰(zhàn)爭向智能化戰(zhàn)爭加速演進。目前，美軍、俄軍、法軍、德軍等均裝備了具有智能化信息感知與處理能力的數(shù)字化士兵系統(tǒng)，如美軍的奈特勇士、俄軍的戰(zhàn)士等。在無人化軍用平臺領域，無人作戰(zhàn)飛機、無人潛航器、作戰(zhàn)機器人等基于人工智能的無人機器可獨立完成目標跟蹤、地形識別、偵察補給及進攻作戰(zhàn)等多樣化任務，已經(jīng)得到廣泛研究。其中，美軍已經(jīng)擁有8000多個空中無人系統(tǒng)，地面無人系統(tǒng)更是超過1.2萬個，俄軍的無人作戰(zhàn)機器人更是發(fā)展迅猛，已經(jīng)研制出快速機動、遠程偵察、情報處理、排雷破障和火力打擊等多種支援與作戰(zhàn)能力機器人。

美軍目前裝備的排雷機器人

其實，除人們較為熟知的無人機外，各種擁有獨特專長的軍用機器人也“行走”在戰(zhàn)場的每一個角落。仿人機器人是鐵甲軍團中與人體運動能力高度相似的“物種”，在戰(zhàn)場搜救等工作中具有很大的應用空間。在美國國防高級研究計劃局組織的機器人大賽中大放異彩的Atlas機器人，采用液壓驅動和鋁、鈦模塊搭建而成，裝備有激光測距裝置和立體攝像機，手部具有較好的運動能力，不僅能夠駕駛汽車，甚至還可打開門進入建筑，攀爬梯子，穿過通道，堪稱人工智能機器人家族的“蜘蛛俠”。

近年來，采用人工智能算法駕駛的無人地面車輛在軍事領域也顯示出巨大應用前景。目前已經(jīng)研制出具備碰撞緩解制動、車道保持輔助、自適應巡航控制等諸多功能的無人駕駛軍用車輛，并先后進行了多次戰(zhàn)場測試。

群化作戰(zhàn)是智能機器人的未來

出現(xiàn)在游戲《星際爭霸》中能夠“淹沒”戰(zhàn)場的無人機蜂群式攻擊，一度讓無數(shù)游戲玩家熱血沸騰。美國國防高級研究計劃局此前完成的空中發(fā)射/回收無人機“蜂群”項目，意味著這些仿生群化武器即將發(fā)展成熟走上戰(zhàn)場。未來，隨著人工智能及軍事物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展成熟，群化作戰(zhàn)或將成為智能機器人的首選作戰(zhàn)方式。

美軍女兵操縱排爆機器人

與以往智能無人作戰(zhàn)“單槍匹馬”或只是靠數(shù)量占優(yōu)而“互不言語”不同的是，群化武器是以智能化無人控制技術和網(wǎng)絡信息系統(tǒng)為支撐的集群式作戰(zhàn)武器。真的打起仗來，群化武器看似“群龍無首”，卻可步調一致、整齊劃一，形成如同蜂群、蟻群、狼群等動物集群效應一般的作戰(zhàn)攻勢。之所以要研究群化武器，正是由于群化武器已經(jīng)不是無人作戰(zhàn)系統(tǒng)在數(shù)量上的單純增加，而是從作戰(zhàn)核心到配套戰(zhàn)法“由里及外”的一次技術創(chuàng)新。憑借著高度智能化的精準控制，群化武器才能在未來戰(zhàn)場悄然改寫戰(zhàn)爭規(guī)則，引領未來戰(zhàn)爭進入“無人群化”時代。

正是看到了集群技術與無人技術在可能的軍事應用上所碰撞出來的“火花”，美國在群化武器研究上投入了大量財力物力。美國國防高級研究計劃局主導的“小精靈”項目于2015年9月公布，旨在研制一種可利用集群效應對敵方進行偵察和電子戰(zhàn)的無人機群化武器系統(tǒng)。美國空軍研究實驗室啟動的“編群戰(zhàn)術空間”計劃，重點研究無人機之間的協(xié)同作戰(zhàn)能力，目前已經(jīng)實現(xiàn)了12架無人飛機的自主協(xié)同飛行和模擬打擊。在“協(xié)同空域作戰(zhàn)”概念中，美軍甚至還提出了集群無人機作為有人機“僚機”的協(xié)同作戰(zhàn)概念，將可執(zhí)行戰(zhàn)場態(tài)勢評估、制空、跨平臺聯(lián)合制導等更復雜的作戰(zhàn)任務。美國海軍研究蜂群無人機的初衷，就是為了依托蜂群的巨大數(shù)量優(yōu)勢突破現(xiàn)有的對空預警偵察和攔截系統(tǒng)。模擬試驗表明，一艘安裝宙斯盾系統(tǒng)的驅逐艦在同時遭受5～10架來自不同方向的無人機攻擊時，總有能突防成功的無人機，在美軍海上綜合防御能力最強的系統(tǒng)面前成為“漏網(wǎng)之魚”。像蜂群無人機這類戰(zhàn)場“馬蜂窩”，只是美軍在群化武器技術研究上邁出的第一步。隨著地面無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展日臻成熟，美軍正希望改造現(xiàn)有的地面車輛打造一支“地面機器人敢死隊”。這些無人戰(zhàn)車無需耗費巨資加裝重型裝甲，既可以充當先頭部隊的“尖刀”主動接敵，也可以包抄敵人或在戰(zhàn)術上發(fā)起佯攻，甚至還可空投至敵后執(zhí)行自殺性任務。目前，美國陸軍已經(jīng)試圖將一定數(shù)量的貨車改裝為可集群作戰(zhàn)的“無人戰(zhàn)車群”，對無人地面戰(zhàn)斗車輛的研制也是躍躍欲試。同時，美國海軍正在加速海上群化武器的研制工作，目前已經(jīng)推出的群體無人突擊艇系統(tǒng)，同樣可自主感知海上戰(zhàn)場態(tài)勢并對敵方艦船發(fā)動群體性攻擊。

群化武器相比于其他常規(guī)武器的一大優(yōu)勢，就是價格低廉、可實現(xiàn)龐大規(guī)模的批量化生產(chǎn)。集群化作戰(zhàn)的核心思想就是將傳統(tǒng)昂貴的大型有人作戰(zhàn)平臺，分解為數(shù)量更多、尺寸更小、成本更低的分布式無人作戰(zhàn)平臺，進而以數(shù)量優(yōu)勢彌補單一平臺戰(zhàn)力不足的新型作戰(zhàn)理念。一個完整的群化武器作戰(zhàn)集群，甚至可“包攬”從排雷排爆、偵察監(jiān)視、警戒搜索到物資運輸、協(xié)同攻防、自主作戰(zhàn)等多個領域，必將發(fā)揮出巨大的作戰(zhàn)潛能。尤其是隨著3D打印技術的發(fā)展，批量生產(chǎn)1只蜜蜂大小的微型機器人單價只需要1美元，美軍還有可能借此部署數(shù)以億計的昆蟲作戰(zhàn)機器人。群化武器對于戰(zhàn)場的另一個意義在于，其龐大的目標數(shù)量急劇擴大了敵人需要打擊的目標，使得對手不得不付出高昂的代價。群化武器的分散性使得敵方難以有效鎖定目標，即使其中一些成員被摧毀，剩下的無人作戰(zhàn)裝備仍能繼續(xù)完成作戰(zhàn)任務，這就大大增加了群化武器對戰(zhàn)場的適應能力和抗風險性。畢竟，兵力的數(shù)量和質量同等重要，群化武器就是企圖以數(shù)量優(yōu)勢達成對敵有效打擊，實現(xiàn)低成本下對敵高價值目標的飽和攻擊，甚至還將主導戰(zhàn)場上的“作戰(zhàn)節(jié)奏”?？梢灶A見，隨著群化武器日益發(fā)展成熟，未來以小取勝、以量取勝、以高效協(xié)同取勝的群化武器勢必開啟智能作戰(zhàn)的新紀元。

美國海軍陸戰(zhàn)隊測試新型作戰(zhàn)設備—模塊化先進武裝機器人系統(tǒng)

責任編輯：張傳良